一、研究背景：前港公司火车作业在公司生产作业中占据重要比重，传统的火车装车作业过程中存在以下问题： 1.火车车厢清扫作业需要配备24名工人，在火车行进过程中，每天攀爬火车车厢上千次，作业危险系数高，劳动强度大，且易造成扬尘污染。 2.火车装车精准难度大。出于铁路安全行车需要，火车装车不能超载。为维护客户利益，火车装车不能亏载。因此需要做到满载不超载，装车楼操作难度非常大。 3.火车平整装车难度大。火车要求平整装车，不允许出现偏积载。 4.传统的散货作业码头，工作环境“脏苦累险”，智能化水平低，工人劳动强度大。

二、技术方案：基于作业流程全自动的建设思路，利用三维激光扫描技术、仿真处理技术、高精度定位技术、PLC控制技术、伺服控制系统、计算机软件等，打造了一条从自动清扫到自动取料再到自动装车的全自动化装车作业流程。该自动化装车作业流程主要包含堆场内取料设备的自动化改造、装车楼人工智能自动装车系统改造和火车清扫机器人研制三部分。 （一）取料机取料流程的自动化改造 通过研究开发数字化料场、火车作业供料配置系统及取料机的自动化改造等工作的实施，实现火车作业过程中取料机自动对垛、自动取料、自动校秤补料等功能，彻底改善职工的工作环境，提升了流程作业的连贯性和智能化，有效提升了火车装车作业效率。 （二） 装车楼人工智能自动装车系统改造 装车楼人工智能自动装车系统改造是在对原有装车楼运行状况进行充分调研和创新应用的基础上，升级装车控制方式，以人工智能为核心技术，将机器视觉、人工智能算法与PLC控制系统进行有机融合，对装车站产品的信号检测和数据处理进行进一步的技术优化和技术创新，实现了火车自动牵引、精准的车型识别、自动精准配料和自动装车的装车全流程自动化操作。系统可根据对现场装车条件的预判实现自动启停装车系统，并拥有强大的数据处理服务器可实现对装车站内各个关键点的自动检测与数据处理，实现装车站的自控制、自学习，无人干预的自动完成快速定量装车工作。系统在解决无人快速定量装车的同时，将给料系统、仓壁振打系统、铁牛控制系统集中为一体进行控制，实现了从给料源头开始的智能控制。 （三） 研究开发制造智能清扫机器人 为了减轻工人劳动力，提高火车车厢清扫效果，实现设备本质安全，公司积极研究自动化火车清扫方案，通过科技攻关研究，设计了全国首创的火车智能青岛机器人装置，该机器人是火车装车作业的重要一环，也是实现自动化装车作业的重要基础。该车车厢智能清扫机器人具有行走、提升、清扫、吸尘、翻转等机构，应用了人工智能、电液伺服控制、激光传感、车厢定位和高速清扫自吸装置等前沿技术，实现了火车行进装车作业前的车厢智能识别，装车过程中的动态清扫，余料集中收集处理，装车作业与装车楼进行安全联锁，还具有防撞检测、喷淋抑尘、余料回收等功能。 三、实施效果 自动化装车作业流程的应用，实现了装车作业的全自动化智能装车作业，每班次节省操作人员26人，年节约人工成本338万元，改变了原有装车作业方式工作环境恶劣、人员多、人员劳动强度大，人员精力需要高度集中，避免了因人为疏忽或操作失误、不熟练造成前后物料不均匀、撒料、超偏载、设备故障等状况，减轻了工人的劳动强度，提高了装车效果和装车效率。全流程的智能检测手段和自动控制模式，使作业更连贯、流量更稳定，大大提升了装车作业效率。