一种双梁桥式起重机无人操作智慧化改造项目
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完成单位:神木能源发展有限公司,中威建设集团有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-693
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
张进峰,金海伟,闫少邦,张拥军,姬米建,周璇,刘建,徐建如,冯瑞
项目概况
1.1研究背景
传统行车作业采用现场就地操作模式,作业环境存在三大痛点:一是高温区持续高温(夏季操作舱内温度甚至超过50℃),导致空调系统频繁故障,员工职业健康风险高;二是操作流程依赖人工经验,反档操作等违规行为屡禁不止,年均发生设备损坏事件12起;三是劳动强度大、环境恶劣,近三年操作工流失率达60%,招工成本增加40%。为破解以上难题,企业于2023年启动行车智能化改造项目,目标实现 “无人化作业、本质化安全、数字化管理”。
1.2管理与技术难点
环境适应性技术突破:研发耐高温(-40℃至 85℃宽温域)、抗粉尘的工业级传感器,设计双冗余散热系统,解决高温环境下设备稳定性问题;
精准控制算法开发:基于AI视觉识别与激光雷达融合技术,实现 ±10mm 级定位精度,攻克传统人工操作中物料吊装摆动大、对位难的技术瓶颈;
人机协同管理创新:建立 “远程操控 + AI 巡检” 双模式,通过 5G 专网实现操作指令 0.1 秒响应,解决跨区域协同作业效率低的管理难题。
1.3成果先进性与创新性
技术集成创新:首创 “环境感知 - 决策规划 - 精准执行” 三级智能控制架构,系统综合性能达到国内同类设备领先水平;
安全防控升级:通过 AI 行为分析技术,将事故隐患识别率提升至 99.6%,相比传统模式安全风险降低 87%;
运维成本优化:采用预测性维护系统,规范操作设备制动,设备故障率下降 65%,单台行车年维护成本减少 2万元。
1.4可推广性与经济社会效益
行业适配性强:系统兼容 90% 以上主流行车品牌,改造周期仅需 10-15 天 / 台,适用于冶金、建材等多领域高温、高危场景;
经济效益显著:项目实施后,减少操作工2人,维修工1人,年节约人工成本 23.4万元,生产效率提高20%;
社会效益突出:实现作业环境 “零人员暴露”。
1.5推动行业进步
该项目开创了流程工业移动设备智能化改造的 “三化路径”:一是作业无人化,推动从 “人防” 向 “技防” 跨越;二是控制精准化,为工业互联网在离散制造场景的应用提供范式;三是管理数字化,构建设备全生命周期智慧管理平台。