在鋼鐵行業(yè)積極響應(yīng)《中國制造2025》戰(zhàn)略，全力推進(jìn)智能化轉(zhuǎn)型的大背景下，鑄造起重機(jī)作為煉鋼企業(yè)的核心設(shè)備，其智能化發(fā)展對于冶金行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型意義非凡。本文深入剖析鑄造起重機(jī)智能化應(yīng)具備的六大關(guān)鍵功能，探討其中的難題與挑戰(zhàn)，為行業(yè)發(fā)展指明方向。

一、智能化轉(zhuǎn)型的重要意義

隨著鋼鐵行業(yè)智能化需求的持續(xù)攀升，寶鋼、鞍鋼、首鋼等眾多鋼企紛紛將建設(shè)智慧鋼廠列為發(fā)展目標(biāo)。鑄造起重機(jī)作為吊運(yùn)液態(tài)熔融金屬的關(guān)鍵裝備，是煉鋼工藝的重要一環(huán)。實(shí)現(xiàn)其智能化轉(zhuǎn)型，不僅能改善工人惡劣的工作環(huán)境、降低勞動強(qiáng)度，還能提升設(shè)備管理水平，減少事故發(fā)生，增強(qiáng)多部門工藝協(xié)同能力，優(yōu)化煉鋼流程，進(jìn)而大幅提高生產(chǎn)效率，是智慧鋼廠建設(shè)的關(guān)鍵前提。

二、智能化功能解析

（一）遠(yuǎn)程集控：高效協(xié)同的保障

遠(yuǎn)程集控是鑄造起重機(jī)智能化的重要組成部分。通過遠(yuǎn)程操作室內(nèi)的操作臺，操作人員可遠(yuǎn)程操控多臺起重機(jī)。在起重機(jī)自動運(yùn)行過程中，遇到需手動介入的環(huán)節(jié)，PLC會向遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)發(fā)出請求。系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)池安排相應(yīng)操作臺處理任務(wù)，完成后自動模塊繼續(xù)運(yùn)行。這種模式極大地提高了工作效率，減少人工干預(yù)時(shí)間。未來，借助視覺識別和任務(wù)調(diào)度技術(shù)，將進(jìn)一步提升司機(jī)遠(yuǎn)程操作效率，確保車間生產(chǎn)高效、安全運(yùn)行。

（二）自動運(yùn)行：智能化的核心

自動運(yùn)行是鑄造起重機(jī)智能化的核心，涵蓋自動巡航、自動掛鉤和自動坐包三大關(guān)鍵模塊。自動巡航依靠行車三維定位、智能防搖、防碰撞等技術(shù)，按最優(yōu)路徑運(yùn)行到指定位置。自動掛鉤難度較大，需實(shí)現(xiàn)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)聯(lián)動，并精確確認(rèn)吊鉤與耳軸的相對位置。自動坐包與自動掛鉤技術(shù)要求相似，難點(diǎn)在于吊鉤與鋼包耳軸脫離后的確認(rèn)及反饋。實(shí)現(xiàn)高精度三維空間精準(zhǔn)定位是降低人員干預(yù)、實(shí)現(xiàn)一鍵式自動巡航的關(guān)鍵，但目前部分設(shè)備無法提供準(zhǔn)確的三維定位信息，這是智能化改造面臨的一大挑戰(zhàn)。

（三）智能感知：突破難題的鑰匙

智能感知借助攝像頭、麥克風(fēng)等硬件設(shè)備，結(jié)合語音識別、圖像識別等技術(shù)，將物理世界信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)視覺、聽覺、觸覺等感知能力。在鑄造起重機(jī)智能化中，可利用機(jī)器視覺解決自動脫掛鉤識別和設(shè)備三維空間定位難題。煉鋼廠環(huán)境惡劣，2D視覺難以滿足需求，3D視覺技術(shù)憑借無線探測技術(shù)更適應(yīng)多粉塵環(huán)境。后續(xù)研究重點(diǎn)在于優(yōu)化算法，提高脫掛鉤識別成功率，融合優(yōu)化硬件與軟件，提升位置識別精度。

（四）智能監(jiān)測：安全運(yùn)行的護(hù)盾

鑄造起重機(jī)存在多種“病態(tài)”影響因素，如金屬結(jié)構(gòu)變形、設(shè)備磨損、電控設(shè)備故障、安全防護(hù)裝置失靈等。這些問題若不及時(shí)處理，可能引發(fā)重大安全事故。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，深入研究設(shè)備健康狀態(tài)“病態(tài)”機(jī)理，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)處理獲得綜合評價(jià)方法，是保障起重機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，也是未來的重點(diǎn)發(fā)展方向。

（五）人機(jī)交互：提升體驗(yàn)的關(guān)鍵

起重機(jī)司機(jī)操作時(shí)注意力高度集中，為提高安全性和使用效率，增加語音交互功能十分必要。司機(jī)可通過語音下達(dá)指令，完成常規(guī)任務(wù)，緊急情況下語音報(bào)警能及時(shí)提醒司機(jī)，避免事故發(fā)生。因此，語音交互功能的研究對提升起重機(jī)智能化水平至關(guān)重要。

（六）數(shù)字孿生：精準(zhǔn)管理的利器

數(shù)字孿生技術(shù)將物理產(chǎn)品數(shù)字化，通過仿真模型參數(shù)評估產(chǎn)品功能和性能。應(yīng)用于鑄造起重機(jī)，有助于實(shí)時(shí)把控設(shè)備狀態(tài)，精準(zhǔn)分析物理特征，指導(dǎo)設(shè)備全壽命周期的運(yùn)行維護(hù)。未來，建立鑄造起重機(jī)數(shù)字孿生模型，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與模型同步映射，將為設(shè)備管理提供更強(qiáng)大的支持。

三、結(jié)語

鑄造起重機(jī)智能化關(guān)鍵技術(shù)的研究，是推動我國冶金行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。通過攻克遠(yuǎn)程集控、自動運(yùn)行、智能感知、智能監(jiān)測、人機(jī)交互和數(shù)字孿生等方面的難題，將為智慧鋼廠建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，助力傳統(tǒng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，在未來的市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。