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中鋼開發轉爐鋼渣5G智慧軌道運輸 年省700萬

中鋼開發的三大關鍵AI技術,近期成功應用於「轉爐鋼渣5G智慧軌道運輸系統」,創造1年700萬元之降本效益。圖/中鋼提供
中鋼開發的三大關鍵AI技術,近期成功應用於「轉爐鋼渣5G智慧軌道運輸系統」,創造1年700萬元之降本效益。圖/中鋼提供

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中鋼響應政府政策,積極推動5G AIoT智慧化應用,自2021年開始導入5G無線專網,以廠內軌道運輸作為戶外驗證場域,逐步實踐5G訊號結合人工智慧物聯網之智慧製造目標。經過2年多的技術驗證,中鋼開發的「遠端接渣操控技術」、「渣桶狀態檢測技術」及「軌道行車輔助技術」等三大關鍵AI技術於近期成功應用於「轉爐鋼渣5G智慧軌道運輸系統」,不僅大幅提升鋼渣運輸的安全性,也因整體運輸效率提高、避免溢渣情況發生及減少設備維護成本,1年預計可節省700萬元,中鋼將再持續擴大5G應用範圍,朝打造智慧精緻鋼廠目標邁進。

中鋼轉爐煉鋼製程產出攝氏1,000度的高溫轉爐石、脫硫渣等鋼渣副產品,並透過廠內軌道運送至室內渣場進行後續改質處理,其中的運輸作業包括「渣桶接轉爐渣」、「鋼渣靜置冷卻」、「渣桶鐵路運輸」與「渣場置換空桶」等程序,過往採用人力操控設備方式執行,存在渣車操作人員誤判導致之生產延誤、工安危害或設備損壞等風險。

近年來中鋼積極推動數位轉型,將一貫化煉鋼製程全面導入智慧製造,以達到高效率、低成本、低碳排等生產效益,而自動化轉型為智慧化的過程中,AI模型優劣成敗與能否快速、穩定蒐集關鍵數據息息相關。俗話說「工欲善其事,必先利其器」,中鋼先於2021年與中華電信合作於鋼渣軌道運輸的戶外場域建置900公尺長的5G非獨立組網訊號,利用低時延無線網路通訊技術蒐集關鍵影像及數據資料,為建置「5G智慧軌道」打下穩固基礎。

中鋼善用導入5G無線專網高通訊網速與低延遲的優勢,結合廠內軌道及AI技術相關單位組成研究團隊,利用機器學習、深度神經網路影像辨識、5G傳輸即時影像及動態模擬等方法,分別就鋼渣運輸程序完成「遠端接渣操控技術」、「渣桶狀態檢測技術」、「軌道行車輔助技術」等三大AI技術模型,成功輔助操作人員決策判斷。首先,「遠端接渣操控技術」利用5G影像即時串流研判渣車位置,也預測鋼渣接桶落點及安全接渣範圍,並整合成網頁動畫讓操作人員可於遠端執行接渣作業;另外,渣桶接渣後會因鋼渣仍處於富氧狀態偶有滾溢桶外情形,中鋼開發的「渣桶狀態檢測技術」不僅利用雷射測距儀量測渣面高度,也採用熱影像方式獲取表面溫度及計算停留時間,待鋼渣安全穩定後即由系統自動通知開始運渣;最後,渣桶運輸移動期間,司機可透過「軌道行車輔助系統」回傳之影像及數據,確保運渣行車安全及高效率接續換桶作業。

5G AIoT屬於通訊控制的重要新科技,面對全球鋼鐵市場競爭及未來碳中和的趨勢及挑戰,中鋼積極利用5G高速無線網路來建構高可靠度、高安全性的工控環境,並結合各式物聯網連結提高生產效率、穩定產品品質及強化場域安全。中鋼成功建置的「5G智慧軌道運輸系統」不僅創造1年700萬元之降本效益,也因著串接更多生產製程數據帶來鋼廠嶄新的生產作業型態。展望未來,中鋼將持續利用5G企業專網高頻寬、低時延、快連結特性,結合大數據蒐集及分析,發展更多的智慧化應用,促使中鋼數位競爭力再進化升級。

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