【中钢AI现场3：数十吨钢卷装载一人就能搞定】中钢AI无人天车自动化流程大图解

动辄数十吨重的钢卷，就是中钢每日例行出货的产品，这个“沉重”的负担，要如何来回搬运、加工、出货？靠的就是被称为“天车”的重型起重装置，透过在厂区空中纵横移动，吊送钢卷到指定位置，就能在工厂或仓库中，管理上万吨的钢卷排程与运送。

不过，要操作天车，大多得靠人力，进入吊挂于天花板的驾驶座中，来操作吊运钢卷。但现在，中钢一座位于码头边的仓库中，天车驾驶座内不见人影，却能维持天车顺利运行，司机开车入库后，更能透过几步骤简单设定，全自动化钢卷吊运任务，甚至在员工都下班后的半夜，都能启动系统自动理货。

这一套标榜无人操作的天车自动吊运系统，就是中钢早在三年多前，运用多种机器学习技术打造的得意之作。

如何打造无人天车的全自动吊运流程？

要打造无人天车，就得想办法帮天车装上“眼睛”，中钢试图将人眼看到的操作资讯，透过电脑转换为逻辑控制指令，再交由天车自动化判读与执行。

刚开始，中钢先在无人天车上装设高分辨率摄影机，将拍摄到的拖板车板台二维影像，传递给板车驾驶员操作的人机界面中，由驾驶员在画面上指示钢卷储放位置，再由控制电脑将储放位置自动转换为座标，抛送到天车指挥系统来吊运钢卷。

但是，原先座标为二维座标，缺乏高度座标，无法有效指示天车指挥系统执行，也无法与天车使用的三维座标互相转换。

为了克服这个问题，中钢在高分辨率的摄影机之外，加装了一部三维扫描器，利用AI连结高解析影像与三维座标间的转换，进而在二维影像上重建高度座标，完成电脑视觉技术的开发。

同时，也因为司机在操作人机界面时，可能会有不适应或抗拒的情形，中钢也打造了一键装车的功能，只要确认画面上自动辨识的钢卷储放位置正确，按下确认，就能启动天车自动作业。

在天车吊运的过程，中钢运用了多种技术来达成吊运全自动化。除了使用机器视觉系统，来精准定位钢卷储位座标，中钢也开发了各种智慧物流相关技术，比如将钢卷吊运排程最佳化，并以AI算出最佳吊运路径，以及建立了无人仓库排队优化系统，可以准确预测作业时间，让驾驶能在合适时间前往仓库，来执行装卸任务。

同时，中钢也分析数十万颗钢卷入库出货的过程，在仓储管理系统中，建立了钢卷最佳化储位预测功能，让每一颗钢卷能在最少吊运次数与最短吊运距离之下，送达客户端。

在吊运当下，中钢更设计了多功能的智能吊夹，能辨识钢卷身份、侦测钢卷中心，精准取吊钢卷；同时，也会启动主动式安全防护机制，运用了深度学习技术，在天车吊运范围内侦测人员移动，并能自动辨识、闪避障碍物。

达到吊运全自动化之后，中钢也将无人天车系统，串连了物流与资讯流，省去更多人工操作与管理的流程。比如说，将天车串连物流资讯，就能得知隔日需出厂的钢卷，并在前一晚自动理货，先将钢卷吊到接近车到的位置，来缩短隔日出货时间。

又或是载货司机到仓库外报到时，只要刷一张ID卡，确认司机身份、车号后，串连仓储管理系统就能得知这一趟任务资讯，自动预吊任务指定的钢卷。

不只自建自用，更将无人天车外销国际

无人天车在2018年投入运作后，至今更已经累积六万车次，完成超过三十万颗钢卷的吊运。上线了第一套系统后，中钢也在去年11月，于同一个仓库中上线了第二套系统，这也是中钢唯一配备了两台无人天车的场域。

这个仓库中，约可容纳两万公吨的钢卷，透过两套无人天车，来达成全仓库钢卷吊运自动化。

仓库中间则设置两条车道，可同时让两辆货车入库装卸货，若仅一辆车执行载运任务，两台天车也能互相搭配吊运，来加速的装卸货的时间。

梁杰盛指出，改用无人天车带来最大效益，是在于员工会有上班时间限制，且最少4小时一定要休息，但无人天车可以24小时不间断的自动化执行，搭配后端管理的方法，还能做到前一晚自动翻堆理货。

不只自建自用，中钢更将这套无人天车系统外销到中国钢厂，2019年就已经销售了12套系统，去年武汉肺炎疫情期间，更协助客户导入系统时，远距为客户调机、将系统落地。

 无人天车9大应用关键 

如何建立起无人天车的自动吊运流程？深入钢卷吊运现场，魔鬼就藏在细节里，不一定要运用最新、最难的科技，每一个应用得当的技术环节，都是中钢无人天车的成功关键。

 应用关键１ 

靠机器视觉系统与激光测距装置找出钢卷储位座标

仓库内的地板上，以黄色方框设置了板车停放处，停放处正上方则设置了激光测距装置与机器视觉系统，用来扫描与辨识底下板台，找出钢卷储位座标。（摄影／洪政伟）

 应用关键２ 

三维座标辨识克服板台样式不一问题

车辆停放后，激光测距装置能确认车辆停放位置与板台高低宽窄，机器视觉系统能辨识钢卷储放的中心轴，两相结合定出三维座标，就能克服每辆板车板台样式不一的问题。（摄影／洪政伟）

 应用关键３ 

一键启动无人天车吊运作业

为防止司机可能产生不适应或抗拒的情形，中钢简化了人机界面操作流程，让司机在确认钢卷储放位置正确后，就能一键启动装车，指示天车自动作业。（摄影／洪政伟）

 应用关键４ 

天车指挥系统将吊运作业最佳化

吊运过程中，天车指挥系统会将钢卷吊运排程最佳化，并自动规划吊运路径；出货前一晚，也能结合物流资料，自动翻堆理货，节省隔日出货时间。（摄影／洪政伟）

 应用关键５ 

靠多功能智慧吊夹精准取放钢卷

在吊取钢卷时，智慧吊夹能自动侦测钢卷的中心位置，并透过自动扫描测距的功能，更精准取放钢卷。吊夹上也有RFID辨识功能，来识别钢卷身份。（摄影／洪政伟）

 应用关键６ 

用RFID双重确认要出货的钢卷身份

尽管无人天车已经串连每一颗钢卷的物流与资讯流，吊运当下，还是会以智慧吊夹侦测钢卷的RFID标签（钢卷内侧纸片翘起处），重复确认吊取的钢铁即为要出货的钢卷。（摄影／洪政伟）

 应用关键７ 

防摆动技术控制钢卷摆荡幅度

为了减少钢卷吊运时的摆荡幅度，中钢也设置防摆荡运动控制技术，使吊夹获得更稳定的运行，除了能节省吊夹摆幅收敛时间，也能防止撞伤钢卷或撞歪板台的风险。（摄影／洪政伟）

 应用关键８ 

靠大数据预测钢卷最佳化储位

中钢分析数十万颗钢卷入库出货的过程，在仓储管理系统中，建立了钢卷最佳化储位预测功能，让每一颗钢卷能在最少吊运次数与最短吊运距离之下，送达客户端。（摄影／洪政伟）

 应用关键９ 

用影像辨识人影强化出货安全

为了维护人员安全，中钢也设置主动式安全防护机制，透过深度学习来侦测天车下方是否有人行走，来采取必要安全措施，也能在行驶过程中自动辨识障碍物与闪避。（摄影／洪政伟）