IACS无人行车系统定义与解读
IACS无人行车系统(Integrated Autonomous Crane System) 由施耐德电气提出、实践并持续完善，是行业领先的全自动起重机及智能库区管理解决方案。
IACS 无人行车系统是将行车自动化控制系统和库区管理系统（WMS）有机整合起来，与客户的生产管理系统（MES、ERP等）对接，自动生成作业任务，根据人工智能规划算法实现行车智能调度、跺位合理分配、危险区域自动避让及路径优化等功能，自主完成入库、出库和倒库等工作，达到智能管理、自主决策、自动执行、实时跟踪为一体的信息流与实物流高度一致，提升物流和运营效率的无人化库区综合管理系统。
IACS 无人行车系统是将行车自动化控制系统和库区管理系统（WMS）有机整合起来，与客户的生产管理系统（MES、ERP等）对接，自动生成作业任务，根据人工智能规划算法实现行车智能调度、跺位合理分配、危险区域自动避让及路径优化等功能，自主完成入库、出库和倒库等工作，达到智能管理、自主决策、自动执行、实时跟踪为一体的信息流与实物流高度一致，提升物流和运营效率的无人化库区综合管理系统。
施耐德电气IACS无人行车白皮书
应用场景及行业经验
- 无人行车应用场景
- 钢铁行业无人行车应用场景
- 70+年 起重行业业务经验
- 10+年 智能行车应用经验持续创新
施耐德电气为电力，矿山，造纸，港口，冶金等行业起重机提供全套的电气控制及自动化解决方案。
施耐德电气为钢厂提供定制化的智能库区解决方案， 实现库区的无人化运行，提高库区运营效率。
无论您的关注点是什么——是工业起重机还是港口起重机、是标准起重机还是特定桥式起重机，凭借在起重机控制系统领域七十多年的专业经验，施耐德电气将助您以更低的成本快速建造更安全、更高效、更可靠的起重机。
作为能源管理和自动化领域的专家，我们引领数字化转型，以实现高效和可持续。施耐德电气拥有超过十年的无人行车研发与实践经验，不断完善并持续创新，无论是板坯吊、钢卷吊还是抓斗吊等其他起重机应用，我们均能提供智能化的无人行车解决方案。
系统架构
施耐德电气 IACS(Integrated Autonomous Crane System) 无人行车系统主要结合了：
· 库区管理系统 Warehouse Management System(WMS)
· 行车自动化系统 Smart Crane Automation system (SCAS)
· 地面控制系统 Ground Control System(GCS)
· 行车监控管理系统 EcoStruxure™ Hoisting Expert（EcoStruxure™ 起重专家）
· 库区管理系统 Warehouse Management System(WMS)
· 行车自动化系统 Smart Crane Automation system (SCAS)
· 地面控制系统 Ground Control System(GCS)
· 行车监控管理系统 EcoStruxure™ Hoisting Expert（EcoStruxure™ 起重专家）
- 库区管理系统（WMS）
- 行车自动化系统（SCAS）
- 地面控制系统（GCS）
- 行车监控系统(EcoStruxure™起重专家)
库区管理系统WMS作为IACS架构中重要的组成部分，不仅需要负责库区内产品的存储管理，实现产品的可追溯，更重要的任务是能够对生产计划进行管理，采用数字化的管理以及自动生成报表替代现有的人工管理以及纸质化工作方式，优化生产流程和管理规则，合理分配库区存储分布，确保库区内的行车和地面设备安全和高效的协作，提高运营效率。
IT/OT融合，透明“智”造
· 贯通上下游信息，打破信息孤岛，保持信息流与实物流的高度一致
· 向上接受L3系统生产计划，同时将库存变动信息实时反馈给MES系统
· 向下协调行车自动化系统和地面控制系统，实现智能调度，提升物流效率
· 向上接受L3系统生产计划，同时将库存变动信息实时反馈给MES系统
· 向下协调行车自动化系统和地面控制系统，实现智能调度，提升物流效率
先进的人工智能规划算法
· 利用全局优化算法，将调度问题抽象为数学模型进行优化求解，大大提高整体作业效率
· 行车智能调度，跺位合理分配，物料存储优化，最小化倒垛和上料时间，提高板坯热送热装比例
· 作业指令优化，吊运路径优化，多车任务优化，行车避障路径优化
· 行车智能调度，跺位合理分配，物料存储优化，最小化倒垛和上料时间，提高板坯热送热装比例
· 作业指令优化，吊运路径优化，多车任务优化，行车避障路径优化
灵活易配置，高效可扩展
· 2D/3D网页式图形化用户界面，库位划分更简单，库区配置更高效
· 模块化设计满足客户不同的应用需求，分步实施极大限度降低对现场生产的干扰
· 基于B/S分层模式和SOA分布式架构，保证系统的安全稳定性和灵活可扩展性
· 模块化设计满足客户不同的应用需求，分步实施极大限度降低对现场生产的干扰
· 基于B/S分层模式和SOA分布式架构，保证系统的安全稳定性和灵活可扩展性
高安全，高可靠，高效率
· WMS运行在服务器和虚拟机上，做到了硬件和软件双重冗余，确保数据安全和系统的高可用性
· WMS数据采集基于施耐德电气M580安全型PLC，提高系统的安全性和可靠性
· 结合动态三轴联动技术，实时扫描和3D识别技术，运行中禁吊区自动避让技术，优化行车作业时间，提升运营效率
· WMS数据采集基于施耐德电气M580安全型PLC，提高系统的安全性和可靠性
· 结合动态三轴联动技术，实时扫描和3D识别技术，运行中禁吊区自动避让技术，优化行车作业时间，提升运营效率
2D平面图支持库位的灵活配置和划分（空垛位、待上料垛位、待倒跺垛位，禁吊区域等），可自定义颜色进行区分显示
动态3D视图实时显示行车状态、物料分布及库存情况，通过点击跺位可查看垛位上板坯的规格、型号、重量等具体信息
动态3D视图实时显示行车状态、物料分布及库存情况，通过点击跺位可查看垛位上板坯的规格、型号、重量等具体信息
SCAS行车自动化系统作为IACS库区综合管理系统中重要的一部分，承担着物料吊运的重要工作，对保障系统整体效率起着至关重要的作用，同时兼顾运行的安全性。采用先进算法实现动态三轴联动技术，实时扫描和3D识别技术，高性能防摇，多行车协作智能防撞，运行中禁吊区自动避让及路径优化技术，优化行车作业时间，提升运营效率。
地面控制系统主要包含两部分：地面设备控制系统和地面安全控制系统。
地面设备控制系统
负责地面设备的自动化过程控制以及与原机组自动化系统连锁控制。
· 垛板台和卸板台
· 保温坑
· STC过跨车、步进梁
· 翻坯机
· 辊道跟踪系统
· 垛板台和卸板台
· 保温坑
· STC过跨车、步进梁
· 翻坯机
· 辊道跟踪系统
地面安全控制系统
负责监控区域内设备和人员的安全，例如地面作业人员区域，卡车出入区域等。
· 卡车装/卸载安全管理
· 辊道的安全管理
· 存储区域安全管理
· 地面人员作业区（切割、清理区）
· 安全门禁系统
· 视频监控系统
· 卡车装/卸载安全管理
· 辊道的安全管理
· 存储区域安全管理
· 地面人员作业区（切割、清理区）
· 安全门禁系统
· 视频监控系统
行车实现无人化后，故障评估和处理需要数字化的方式来解决。施耐德电气开发了专门的起重机监控系统EcoStruxure™ 起重专家，可实时反馈行车的作业状态，并记录历史运行曲线以及动态视频回放功能，帮忙客户能够掌握行车在发生故障时的运行信息，相比于简单的静态数据，动态视频回放的方式更加直观，更容易帮助维护人员分析故障，降低停机时间。
实时状态监视
· 实时显示行车运行状态
· 实时显示地面设备信息
· 实时显示地面安全系统信息
· 实时显示地面设备信息
· 实时显示地面安全系统信息
数据分析
· 根据行车作业量判断系统运行的效率
· 对应工艺段处理作业量的KPI统计
· 行车的自动化率计算
· 对应工艺段处理作业量的KPI统计
· 行车的自动化率计算
预测性维护
· 采集行车和地面设备信息，进行模型对比，预测系统潜在的故障，提前报警
· 集成当前/历史报警信息，事件趋势图，动态视频回放等功能，实现智能运维
· 集成当前/历史报警信息，事件趋势图，动态视频回放等功能，实现智能运维
关键技术
动态三轴联动技术
行车XYZ轴联动控制功能：同时控制纵向/横向/高度方向联动，优化行车作业时间，提升物流效率
实时扫描与3D识别技术
行车在库区运行时对扫过区域进行实时扫描，2D扫描在运行过程中完成，在减速并且到达目标位置时建立3D模型
闭环防摇控制技术
高精度的闭环防摇控制技术，有效减少物料摇摆，实现行车和物料的精准定位，提高行车作业效率
智能调度及路径优化技术
根据下道工序以及码垛原则，系统自动合理分配库位，依据目标库位分配的结果，路径控制算法寻找到达目标位置的最短路径
运行中禁吊区避让技术
行车在运行过程中，行车与目标点中间突然增加封锁区域，行车可及时回避封锁区域，在运行状态下重新选择新的路径，而不需要停车后重新计算新的路径
多行车协作防撞技术
多行车间距实时测量，安全区间自动校核，行车位置实时跟踪，保证高效运行，采用微波防撞传感器长期运行无信号衰减，高温环境运行可靠性高
大车防啃轨技术
通过先进的PLC算法和优化的变频器参数设置实现柔性控制，使大车行走始终保持和轨道对齐，减少机械磨损，延长轨道和行车的使用寿命
板坯防回转堆放技术
对于板坯在库区内堆放，行车在起制动过程中经常存在板坯回转的情况，导致板坯在垛位上堆放不整齐，施耐德基于三角测量方式通过PLC算法，很好的解决了板坯回转堆放的问题
客户价值
效率提升
与生产管理系统（MES、ERP等）对接，实现库区统筹规划，自动分配作业任务，路径优化控制，降低因人为因素造成不必要的停机时间、往返路程、搜寻时间和倒库次数，提高作业效率
人员安全
通过对行车的精准定位和自主控制实现了物料入库、出库、信息录入、行车吊运等自动库区作业，减少人员重复性的劳动，库区封闭管理降低人与设备之间的交互， 消除安全隐患， 带来极大的安全效益
成本优化
严格按照程序预定的安全作业流程进行作业，取消行车操作工，减少地面工作人员;信息流与实物流保持高度一致，减少因人工造成的物料损坏、产品丢失，加快物流周转，提高库区和资金的使用效率
技术领先
基于EcoStruxure™架构与平台的一流自动化产品以及IT和OT融合的数字化解决方案，领先的人工智能规划算法结合先进的防摇控制技术，3D识别和定位技术，禁吊区避让及路径优化技术，以及强大的库区信息化管理技术和系统集成技术，实现库区高效安全的智能管理
系统可靠
行车自动化率及可适用性达到99%，采用施耐德电气M580安全型PLC，相对于普通型PLC，安全型PLC运行可靠性更高，无故障运行时间更长；WMS具有高效的灵活性和可扩展性，根据2D和3D视图动态配置库区，实现无人化自动仓储，大大提高库区管理系统的可靠性
专家团队
施耐德电气拥有70年的起重行业业务经验以及超过10年的无人行车应用及持续创新的全球研发团队，经验丰富的本土项目执行团队，全方位保障无人行车的高效率、高可靠性和高安全性，并可对库区管理流程的梳理与再造提供专家意见，确保项目在最短的周期内成功实施
起重机应用中心能力
交钥匙工程
施耐德电气的项目交付团队让您可以通过高质量的一站式服务，实现项目的设计、执行、测试、安装和调试。凭借我们的起重专家团队，施耐德电气已成功为世界各地的钢企部署多个项目。
咨询
施耐德电气的专家可以帮助您充分挖掘起重机和仓储运营的潜力，提供经验丰富、久经验证的顾问服务，并提供现场勘查、可行性研究、安全分析和编写项目规范的帮助。
卓越运营
我们的高级顾问可以协助您评估运营状况，然后就仓储优化、库存流程、组织行为和数字化等方面提供个性化、可扩展的建议。
售后支持
从技术支持到一流的客户服务，我们全面为您的业务保驾护航，随时随地为您提供帮助。您可以通过电话或数字化自助支持工具，联系我们的客户服务中心，获取适合您个性化需求的支持。我们的当地或全球起重专家也提供现场服务。
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