“通過監(jiān)控界面確定貨叉位置，調(diào)整載貨臺及貨叉，便可對堆垛機(jī)進(jìn)行解警，再也不用爬上爬下啦！”近日，談及高架庫堆垛機(jī)解警方式的變化，四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司綿陽卷煙廠高架庫操作工這樣說。

快捷而安全的解警操作方式，得益于綿陽卷煙廠自主開發(fā)的堆垛機(jī)解警輔助系統(tǒng)。

高架庫成品煙垛人工碼垛不齊、膠帶粘貼不牢翹起等問題，都會在貨叉伸出時(shí)，意外觸發(fā)外形檢測，導(dǎo)致堆垛機(jī)報(bào)警停機(jī)。過去的處理方式是，操作人員進(jìn)入高架庫巷道內(nèi)，按照“貨叉回中”“載貨臺下降”“堆垛機(jī)行走”“人工整理”的手動操作步驟完成人工解警，解警完成后堆垛機(jī)自動重新入庫。解警過程中，為避免操作失誤，每個步驟都需要反復(fù)確認(rèn)。數(shù)據(jù)顯示，平均每次操作時(shí)間為29.5分鐘，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行效率，甚至造成上游煙箱輸送線堵塞滯停。

同時(shí)，高架庫具有較大的高度差、光線暗，在這樣的環(huán)境下操作堆垛機(jī)，對操作人員的技能水平和經(jīng)驗(yàn)都有很高的要求。一旦出現(xiàn)失誤，就容易造成煙箱、設(shè)備損壞，甚至有人員高空墜落的風(fēng)險(xiǎn)。

“堆垛機(jī)遇到異常情況后的問題處理如何做到精準(zhǔn)化、快速化，最大限度降低停機(jī)后對整個系統(tǒng)效率的影響，不僅是煙草行業(yè)自動化倉庫使用的短板，也是整個智能物流系統(tǒng)行業(yè)面臨的問題?！本d陽卷煙廠物流設(shè)備維修班組長張寶介紹說。作為四川中煙首席技師、國家級張寶技能大師工作室領(lǐng)銜人的他，一心想著將這個問題徹底解決掉。

2021年*月，張寶技能大師工作室召集成立了以超越QC小組為主體的課題攻關(guān)小組，組員為機(jī)械、電氣、安全等專業(yè)的10名技術(shù)骨干。他們隨即對堆垛機(jī)解警操作耗時(shí)長且存在安全隱患的問題展開攻關(guān)。

小組嚴(yán)格按照“PDCA”程序進(jìn)行問題原因查找、對策制定和效果檢查。通過查閱設(shè)備操作記錄、維修記錄、風(fēng)險(xiǎn)等級評價(jià)等方法，他們收集了大量數(shù)據(jù)，對解警問題的原因進(jìn)行了深入分析。在巷道內(nèi)增加燈光、給貨叉增加反光板……多方嘗試未果后，小組將目標(biāo)轉(zhuǎn)向研制一種堆垛機(jī)解警輔助系統(tǒng)，輔助操作人員在維修過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控貨叉、煙垛位置，實(shí)現(xiàn)提高解警效率、減少因判斷失誤引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。

系統(tǒng)如何研制，困擾了小組成員很長時(shí)間。一次停車時(shí)，小組組長卞長智注意到，汽車倒車影像系統(tǒng)在汽車倒車時(shí)，以影像形式告知駕駛員周圍情況，為倒車提供安全輔助。倒車影像系統(tǒng)是由車后攝像頭、視頻開發(fā)板、車內(nèi)顯示器構(gòu)成的一種嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，結(jié)構(gòu)緊湊可靠。

“可基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)一套堆垛機(jī)解警輔助系統(tǒng)，采用‘?dāng)z像頭+開發(fā)板+監(jiān)控屏’的硬件方案，使用編程語言對視頻畫面進(jìn)行添加輔助線等功能開發(fā)，讓堆垛機(jī)自己說話，告訴我們它的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)人員與設(shè)備的交互?！币淮晤^腦風(fēng)暴中，卞長智提出了自己的思路。

圍繞這個思路，項(xiàng)目組依托張寶技能大師工作室的“光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和過程控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”平臺，復(fù)刻出物流生產(chǎn)線真實(shí)運(yùn)行環(huán)境，借助平臺進(jìn)行大量的模擬實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。

最終，小組確定了基于樹莓派開發(fā)一套堆垛機(jī)解警輔助系統(tǒng)的總體方案，并在過程中合理使用頭腦風(fēng)暴、排列圖、數(shù)據(jù)及檢查表、系統(tǒng)圖、流程圖等QC工具，對攝像頭安裝位置、樹莓派操作系統(tǒng)、圖像傳輸方式等方案逐一進(jìn)行確定，確保最佳方案選擇過程的邏輯性、科學(xué)性。

該堆垛機(jī)解警輔助系統(tǒng)是一套搭載了紅外成像技術(shù)的嵌入式可獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，將監(jiān)控功能集合到堆垛機(jī)操作面板，處理解警故障時(shí)，操作人員可在監(jiān)控界面了解貨叉、煙垛的位置，通過外設(shè)物理按鈕進(jìn)行模式切換，在操作面板上進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)一步根據(jù)監(jiān)控“俯視模式”畫面中的十字輔助線，確定貨叉上煙垛是否回中，做到監(jiān)控與操作并行，以達(dá)到提高解警效率、減少因判斷失誤引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。

系統(tǒng)研制成功后，迅速在工廠成品高架庫1-4號堆垛機(jī)上應(yīng)用。2021年，綿陽卷煙廠高架庫堆垛機(jī)解警時(shí)間由原平均29.5分鐘降低到9.8分鐘，同比提升201%。經(jīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估，堆垛機(jī)解警流程中的13個潛在風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)等級均小于20，全部為低風(fēng)險(xiǎn)。

2021年，綿陽卷煙廠“研制堆垛機(jī)解警輔助系統(tǒng)”課題榮獲中國質(zhì)量協(xié)會全國“示范級”成果，獲得了國家實(shí)用新型專利3項(xiàng)，軟件著作權(quán)1項(xiàng)。該創(chuàng)新成果也屬于行業(yè)首創(chuàng)，填補(bǔ)了行業(yè)空白。