سرمایه‌گذاری در آینده اتوماسیون جرثقیل

سرمایه‌گذاری در آینده اتوماسیون جرثقیل: نظر بخش طراحی و ساخت جرثقیل شرکت دانیلی نه تنها بر بهبود شرایط عملیاتی جرثقیل‌ها بلکه بر فراهم نمودن امکان کنترل کامل توالی و ترتیب عملیات، کنترل و ذخیره اطلاعات، پردازش داده‌ها و نگهداری پیشگیرانه جرثقیل، و در حالت ایده‌آل تبدیل جرثقیل‌ها به ابزاری دقیق، اتوماتیک و بدون نیاز به اپراتور است: "بازوی" عملیاتی هوشمند کارخانه‌ها و نرم‌افزار برنامه‌ریزی تولید. تاثیر این اقدام بر هزینه‌های عملیاتی کارخانه‌ها خصوصاً در زمینه بهینه‌سازی شارژ و کنترل قراضه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این جرثقیل‌ها به منظور انجام ترتیب و توالی اتوماتیک عملیات باید به ویژگی‌های خاصی مجهز باشند از جمله:

- به منظور دقت و صحت لازم در مکان یابی و توالی برداشتن و بلند کردن بار، حرکات جرثقیل توسط اینورتر کنترل می‌شود؛
- ساختار اتوماسیون مبتنی بر پی ال سی PLC (کنترل‌گر منطقی قابل برنامه‌ریزی)؛
- سنسورهایی برای تشخیص حضور و گرفتن صحیح بار؛
- سیستم مکان‌یابی صحیح و دقیق به منظور فراهم نمودن امکان مکان‌یابی درست جرثقیل و اطلاعات فوری صحیح مسافت طی شده به وسیله جرثقیل؛
- سیستم دوربین؛
- مدل‌های ریاضی برای مدلسازی سرعت جرثقیل

پیشرفت مرحله به مرحله و تدریجی

این ایده با توسعه توالی اتوماتیک حرکات جرثقیل و با هدف فائق آمدن کامل بر ضرورت دخالت پرسنل اختصاصی جرثقیل در کارها - حداقل نه در زمانی که بارهای مهم (مثل محصولات نهایی و نیمه‌تمام کارخانه‌ها و خطوط پردازش) جابه‌جا می‌شوند- آغاز شد. در مرحله بعدی باید اتوماسیون جرثقیل را به نرم‌افزار برنامه‌ریزی کارخانه (که کارش نگهداری و ردیابی محصولات است) متصل کرد تا به سرعت اطلاعات مربوط به وضعیت واقعی جرثقیل و عملیات و توالی بارگیری/تخلیه بار منتقل شود . جرثقیل با شروع کار از مرحله ورود/ خروج اطلاعات، به طور اتوماتیک عملیات داخلی یعنی برداشتن و گذاشتن مواد مورد نظر در مکان مورد نظر را انجام می‌دهد.

امنیت از اهمیت بالایی برخوردار است

همین ایده در طراحی و ساخت جرثقیل‌هایی نیز بکار گرفته‌شده که به خاطر ویژگی‌های خاص بار (اندازه و جنس) مثل کارگاه‌های ذوب در شرایط بحرانی‌تر کار می‌کنند. با ایجاد گزینه‌های چندگانه مکان‌یابی و تعیین مکان نهایی هدف، کار را از مرحله تنظیم حرکات و مکان‌یابی از پیش تعیین شده جرثقیل‌ها (مثل شارژ و پُر‌کردن پاتیل) شروع کردیم تا عملیاتی هم‌چون جابجایی فولاد مایع و در کل عملیات کارگاه‌های ذوب که دخالت و تایید انسانی همچنان در آنها لازم و ضروری است را تسریع و تسهیل کنیم. در این سیستم، این امکان وجود دارد که کل حرکات جرثقیل به طور اتوماتیک برنامه‌ریزی و تنظیم و به شیوه کنترل خودکار کمکی (Servo) انجام شود اما اجرا/ تایید دستی عملیات مهم و حیاتی به اپراتور سپرده می‌شود.  به‌عنوان مثال این امکان وجود دارد که سوار‌کردن پاتیل بالابر حاوی فلز داغ یا تخلیه سبد حمل قراضه در یک کوره قوس الکتریکی به طور کامل توسط اپراتور سوار در کابین یا توسط اپراتور ایستاده در محوطه کار از طریق سیستم کار از راه دور جرثقیل انجام شود.

پروژه مکان‌یابی کمکی

شرکت دانیلی در حال حاضر مشغول توسعه یک اپلیکیشن مکان‌یابی کمکی برای یک جرثقیل پاتیل مذاب جدید 460 تنی با دید کمکی دوربین برای شرکت آرسلورمیتال (ArcelorMittal) خِنِت (بلژیک) است. این جرثقیل همچنان به کابین اپراتور مجهز است اما ساختار اتوماسیون کلی آن برای انجام عملیات نرمال چرخشی در حالت اتوماتیک کمکی طراحی می‌شود. انجام عملیات اتوماتیک کمکی از طریق جرثقیل واسط کاربر/مبتنی بر کامپیوتر امکان‌پذیر است. تمام این کارها به واسطه قابلیت مکان‌یابی مستقل حرکت‌های جرثقیل، شدنی است اما امکان بازگرداندن جرثقیل به حالت کنترل دستی را نیز برای اپراتور فراهم می‌کند.

تبدیل یک ایده به واقعیت

جدیدترین پیشرفت در زمینه دستیابی به سیستم اتوماتیک دقیق که محصولات را به طور هوشمند جابه‌جا می‌کند، "دیدشی" (object vision) محسوب می‌شود که مکان واقعی بار را برای بلند کردن مشخص می‌کند. جرثقیل، دیگر یک اجراکننده کورکورانه کارها تحت فرمان اتوماسیون محسوب نمی‌شود بلکه ابزاری هوشمند در فضایی کاملاً بدون نیاز به اپراتور است. مواجهه با این "دنیای واقعی" به معنای تجهیز جرثقیل به سنسورهای هوشمند است که نه تنها توانایی تشخیص اشیا را دارد بلکه می‌تواند با استفاده از نرم‌افزار پردازش تصویر، مشخصات اشیا را نیز تعیین کند.

ابزاری که در بالا ذکر شد، "پکیج جرثقیل اتوماتیک" است که در حال حاضر در دست ساخت برای شرکت آرسلورمیتال در شهر Dunkerque فرانسه است و هم‌چنین از قابلیت انجام اتوماتیک انباشت مواد اولیه کارخانه‌های نورد گرم موجود فعلی نیز برخوردار است. کار این " ابزار هوشمند" که مجهز به چندین سیستم اسکن لیزی دو بعدی می‌باشد، نه تنها تشخیص مکان واقعی مواد اولیه‌ای است که قرار است آنها را بلند کند بلکه تشخیص هر یک از این مواد به منظور ردیابی آن است. این امر از طریق تشخیص ابعاد و مشخصات مواد اولیه و به منظور تایید مشخصات هر یک از این مواد انجام می‌گیرد. سپس این اطلاعات به سیستم ردیابی انبار مواد اولیه منتقل می‌شود که مستقیماً با نرم‌افزار مدیریت تولید کل کارخانه در تعامل است. این امر، مکان انباشت مواد اولیه و همین‌طور توالی بارگیری/ شارژ آنها را که همیشه با جرثقیل اتوماتیک ساخت شرکت دانیلی انجام می‌شود، تعیین می‌کند. مواد اولیه‌ای که خارج از تحمل ایمنی هستند به طور اتوماتیک شناسایی و گزارش می‌شوند و حرکت و جابه‌جایی آنها تحت نظارت اپراتور انجام می‌گیرد.

پیشرفت های در دست اجرا

کنترل از راه دور کامل کارهای جرثقیل در کارگاه‌های ذوب یکی دیگر از موضوعات جالبی است که ما روی آن کار می‌کنیم. پروژه در دست اجرای ما در شرکت کودلکو (Codelco) در شیلی نمونه خوبی محسوب می‌شود که شامل مجموعه‌ای از سه جرثقیل پاتیل مذاب کاملاً بدون اپراتور است و برای جابه‌جایی مس مایع (مذاب) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این جرثقیل‌ها مجهز به یک سیستم دید پیشرفته هستند که از سکوی کارگاه ذوب در حالت از راه دور به اپراتور گزارش می‌دهد. علاوه بر کاهش شدید ریسک مواجهه اپراتورها با خطرهای قابل ملاحظه، چنین کاهش هزینه‌ای بر کنترل و مهار هزینه‌های عملیاتی نیز تاثیر قابل توجهی دارد: کاهش تا حدود 25 درصد کل هزینه عملیاتی جابه‌جایی محصولات.

جرثقیل جابه‌جایی کلاف فولادی شرکت دانیلی آماده بهره‌برداری است

شرکت آرسلورمیتال (AM) شهر خِنِت اتریش و تیم‌های طراحی و ساخت جرثقیل شرکت دانیلی برای ساخت یک جرثقیل جدید 45 تنی جابه‌جایی کلاف یک سند پذیرش قرارداد امضا کرده‌اند. درحال‌حاضر این ابزار جدید در بخش نورد سرد کارخانه بلژیک گروه آرسلورمیتال در حال بهره‌برداری است. این جرثقیل و دستگاه همسان آن به‌عنوان بخشی از پروژه مهم کار از راه‌دور برای انباشت محصولات نیمه‌تمام که درحال‌حاضر در کارخانه‌های شرکت آرسلورمیتال درحال‌کار است، با هدف تبدیل آسان از حالت کابین دار به سیستم کاملاً اتوماتیک ساخته شدند.
به‌ همین دلیل پایگاه اتوماسیون مبتنی بر پی ال سی به تازگی قابلیت استفاده از سنسورهای مرتبط نظیر دوربین‌هایی برای نظارت از راه دور، کنترل از راه دور رادیویی، اینکودرهای مکمل را دارد که استفاده از کنترل اتوماتیک از راه دور را امکان‌پذیر می‌کند. این جرثقیل با ریل‌هایی به عرض1/41 متر پیش از ارسال و تحویل، در تاسیسات بخش جرثقیل شرکت دانیلی در شهر برشا (Brescia) ایتالیا به طور کامل ساخته و پیش مونتاژ شد. سرعت طی مسافت‌های طولانی آن 120 متر در ثانیه، سرعت حرکت واگن آن 60 متر در ثانیه، و برای بهینه‌سازی سیکل‌های جابه‌جایی کلاف‌ها، سرعت بازوی بالابر آن 20 متر در ثانیه است. نصب این جرثقیل از روزی که قطعات اصلی جرثقیل به کارخانه رسید تا لحظه ای که اولین کلاف جابه‌جا شد فقط 15 روز طول کشید. در این جابه‌جایی به‌جای استفاده از جرثقیل‌های متحرک رایج بازویی، از SPMT (تریلرهای با قابلیت حرکت خودکار) با بازوهای بالابر هیدرولیک استفاده شد.

جرثقیل جدید انبار قراضه در شرکت FERRIERE NORD ایتالیا

شرکت فولادسازی FERRIERE NORD بخشی از گروه Pittini با سفارش دادن یک جرثقیل جدید 16 تنی انبار قراضه، همکاری خود را با بخش جرثقیل شرکت دانیلی تثبیت کرد.
این سفارش شامل ساخت یک جرثقیل با کلاس‌کاری A8M8 است که طول آن 35 متر است. این جرثقیل، نسخه کاملاً مشابه جرثقیلی است که چند سال پیش و به‌طور کاملاً موفقیت‌آمیز ساخته و عرضه شد. این جرثقیل به‌منظور بهینه‌سازی سیکل‌های شارژ قراضه با تکنیک سرعت بالا و با توجه ویژه به قابلیت نگهداری که مشخصه اصلی این پروژه در دست اجرا بود، طراحی شد.

این جرثقیل نیز دارای تجهیزات الکتریکی پیشرفته است که در کانتینر اختصاصی اپراتور مجهز به سیستم تهویه هوا نصب شده و ساختار اتوماسیون آن برای کار به‌همراه اپراتور ساخته می‌شود. ساخت و مونتاژ این جرثقیل پیش از ارسال کاملاً به‌اتمام خواهد‌رسید، و در کارگاه‌های اختصاصی ما در نزدیکی برشا (شمال ایتالیا) از نظر بی‌عیب و نقص بودن و انجام تنظیمات اولیه، مورد آزمایش قرار می‌گیرد.  

تلاش جرثقیل پاتیل مذاب در جهت فایق آمدن بر یک چالش

تیمKryvyi Rih (اوکراین) شرکت آرسلورمیتال (AM) پس از یک راه‌اندازی موفقیت‌آمیز، سند پذیرش‌نهایی جرثقیل پاتیل مذاب چهار پل 225/63/20 تنی را منتشر کرد. جرثقیل‌های پاتیل مذاب به‌دلیل شرایط خاص‌کاری که باید آن را انجام دهند، بیشترین تقاضای استفاده برای جابه‌جایی را در حوزه فولادسازی دارند. این جرثقیل‌ها با توجه به عملکرد کلی کارخانه‌های فولادسازی و همین‌طور ملزومات و تجهیزات ایمنی خاصی که به واسطه جابه‌جایی فولاد مایع به آن تحمیل می‌شود، وظیفه مهمی را به‌عهده دارند. این جرثقیل که برای استفاده در کارخانه اوکراین شرکت آرسلورمیتال ساخته شد به منظور افزایش ضریب اطمینان و ایمنی، شامل ترکیب‌بندی یدکی بازوی بالابر اصلی با دو موتور و یک کاهنده دوبل است. ابعاد هر یک از این دو موتور کاملاً برای بالا بردن حداکثری طراحی شده است. هم‌چنین واگن‌ها نیز به طور مکانیکی به یک‌دیگر متصل می‌شوند تا در صورت خرابی هر یک از بخش‌های دو زنجیر حرکتی، اختلالی در شرایط‌کاری جرثقیل ایجاد نشود. 

طول این جرثقیل جدید با ابعاد کلاس‌کاری A7/M7 طبق استاندارد FEM، 16 متر است و با در نظر گرفتن دمای محلی به‌شدت پایین - دمای پایین‌تر از منهای 40 درجه سانتیگراد- و با توجه به‌حالت ارتجاعی سازه جرثقیل و همین‌طور درنظرگرفتن مشخصات خاص این جرثقیل برای راحتی کار اپراتور و تهویه کابین‌های الکتریکی (از نوع کانتینر) طراحی و ساخته شده است. برای تنظیمات واگن ثانویه این جرثقیل، طراحی سفارشی صورت گرفته تا ارتفاع کلی جرثقیل کاهش یابد و با محدودیت‌های ساختمان‌های موجود سازگاری داشته باشد. این پیشرفت مهم درحال‌حاضر در همکاری بلندمدت بین شرکت آرسلورمیتال و دانیلی خصوصاً در زمینه عرضه جرثقیل‌های پاتیل مذاب "درجه یک" مورد استفاده در کارگاه‌های کنورتر (converter)، نقطه عطف مهم دیگری محسوب می‌شود.