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走進中國“無人港”﹕能用集裝箱精准“打”高爾夫

2018-08-20 14:21來源﹕光明網

  碼頭空無一人﹐卻忙碌有序。巨大的集裝箱被穩穩抓起﹑平移﹑放下﹐無人駕駛車輛來回穿梭運輸──從國外的鹿特丹﹑倫敦﹑名古屋﹐到國內的青島﹑廈門﹑上海﹐全自動化碼頭正成為港口業發展的新趨勢。

俯瞰無人港

  岸橋﹑軌道弔﹑自動引導車﹑智能控制系統……“無人港”的核心技術中﹐“中國製造”已經佔有一席之地﹐將為迎接更大規模的智能時代提供堅實支撐。

  自動化率90%以上﹐“無人港”有多神﹖

  39米高的橋弔上﹐利用集裝箱輕微擺動﹐擊打高爾夫球進入5米開外的移動球洞。央視近日播出的《機智過人》節目中這一幕﹐展示了“無人港”自動化裝卸具有極高的精准度﹐完全不亞於頂尖技術工人的手動操作。

2.5噸集裝箱挑戰將高爾夫打進洞  

  振華重工集團副總裁﹑上海洋山港四期碼頭項目總經理張健表示﹐傳統的集裝箱裝卸操作屬於高空危險作業﹐而在“無人港”﹐工作人員只需在遠程控制室裡輕點鼠標﹐就能高水準地操控裝卸作業。這裡的自動化率可以達到90%以上﹐真正實現無人化﹑智能化。

  從空中鳥瞰“無人港”﹐碼頭上一批穿梭不停的小車顯得忙而不亂。這是無人駕駛的自動引導運輸車﹐也被工程師親切地稱作“快遞小哥”﹐它們配有智能控制系統﹐可以根據實時交通狀況規劃最優路線﹑自動導航﹑主動避障。

集裝箱擊中小球瞬間

  洋山港四期碼頭有數十輛自動引導車同時來回穿梭﹐卻從不發生碰撞。工程師介紹﹐這種車自重20至30噸﹐加上集裝箱的重量﹐全車可達70噸﹐但停車位置十分精確﹐誤差不會超過2厘米。

  這樣的“無人港”不僅運行精准﹐而且高效﹑低耗。自動化碼頭可實現24小時作業﹐據測算﹐碼頭效率比過去有質的提昇﹐還能實現二氧化碳排放下降10%以上。

  自動引導車全天候不間斷行駛﹐能耗卻不高﹐大容量鋰電池讓車輛可以在滿電後持續運行8個小時。振華重工為這些無人車研發了自動換電系統﹐電量不足時﹐車輛可自行前往換電站更換電池。

無人港景色

  張健介紹﹐更換電池全程只需6分鐘﹐電池充滿電僅需2小時﹐整個充電過程零排放﹐可節省能耗40%左右。

  此外﹐海側的岸橋全部由自動化遠程操控﹐海側軌道弔全部是自動化雙箱軌道弔﹐可提高碼頭50%的使用率。據介紹﹐洋山四期作業效率在不遠的將來會達到40/小時﹐即使匯集世界上最優秀的碼頭操作工人﹐也無法達到這一效率。

  數據顯示﹐2017年上海港共完成貨物吞吐量7.51億噸﹐同比增長6.9%﹔集裝箱吞吐量4023萬標準箱﹐同比增長8.3%﹐集裝箱吞吐量連續8年位居世界第一。上海國際港務集團董事長陳戌源說﹐從大港到強港﹐洋山四期將挑戰世界集裝箱裝卸技術的巔峰。

  短短3年從無到有﹐“無人港”為什麼能﹖

  自1993年世界第一個自動化集裝箱碼頭在荷蘭鹿特丹港投入運行以來﹐目前全球共有30余個自動化程度不一的“無人港”。

  中國無人港起步雖晚﹐但追趕速度很快。2014年﹐廈門港率先建成我國第一個全自動化集裝箱碼頭。2015年﹐上海港﹑青島港先後宣佈開始規劃建設自動化集裝箱碼頭。到201712月﹐上海港洋山四期已經開港試運營﹐標誌著我國港口業在運營模式﹑技術應用以及裝備製造上實現了跨越昇級與重大變革。

無人港挑戰現場

  “20年前﹐我看到國外的港口實現了堆場的自動化作業﹐當時就在憧憬﹐什麼時候我們自己的碼頭也可以這樣智能高效。”陳戌源說﹕“如今﹐我們實現了碼頭整體作業的全自動化。”

  令我國工程師自豪的是﹐“無人港”的許多核心設備和技術都已經實現“中國智造”。

  振華重工連續多年是世界最大的港口機械裝備製造商﹐上海洋山港四期碼頭的三大裝卸機種──橋弔﹑軌道弔﹑自動引導車均由其製造。據該企業相關負責人介紹﹐振華重工已為荷蘭鹿特丹港﹑美國長灘島港﹑英國利物浦港等全球重要港口的自動化碼頭提供幾乎所有單機設備。

無人港內的自動引導車

  “中國智造不僅局限於﹐也正在進入時代。上港集團自主研發的碼頭智能生產管理控制(TOS)系統和振華重工自主研發的智能控制(ECS)系統﹐分別組成了洋山四期碼頭的大腦神經。這兩套系統是自動化碼頭得以安全﹑可靠運行的核心﹐其研製與應用﹐讓無人港成功用上中國

  振華重工總裁黃慶豐說﹐企業跟蹤自動化碼頭的設備研製已有近10年﹐過去是給國外自動化碼頭提供設備﹐如今不僅能夠參與打造國內自動化碼頭﹐還能自主開發設計設備管控系統。這對於中國製造企業來說是重大突破。

洋山四期自動化碼頭中央控制室

  2010年至今﹐上海港連續保持世界第一大港的地位。陳戌源說﹐憑藉幾十年生產和管理經驗的積累﹐通過自身努力﹐上海港實現了軟件系統自主集成。“國外很多港口企業和航運公司到洋山四期看了以後﹐對我們自主開發的系統很感興趣﹐希望上海港能夠幫助他們實現自動化改造。”目前﹐全球七成的“無人港”已陸續換上“中國芯”。

  產業轉型昇級﹐“無人港”將改變什麼﹖

  從肩挑手提﹐到機械抓斗﹐再到全自動化操作﹐近年來﹐碼頭作業由曾經的勞動密集型行業﹐逐漸轉為科技密集型。

  自動化碼頭生產管控系統﹐讓船舶和堆場計劃﹑配載計劃﹑生產作業路計劃等原本必須由專業人員手工完成的任務﹐全部交由系統自動生成。這些變化﹐顯著降低了碼頭生產運營各個環節的人力資源成本。

雄偉壯觀的無人港

  但“機器換人”並非一味減少就業崗位。碼頭作業過去是一項繁重且危險的工作﹐40歲以上的人往往就難以勝任。“現在﹐操控人員在辦公室就能夠控制作業﹐不怕風吹雨淋﹐年紀大一點不要緊。”黃慶豐說。

  創新驅動發展﹐科技創新正在帶來更多經濟新業態。

  洋山港四期碼頭後續將繼續擴大規模﹐最終有26臺岸橋﹑約120臺軌道弔和超過130輛自動引導車投入使用。工程建設指揮部總指揮張斌說﹐隨著數量增長﹐系統複雜程度和對算法的要求將成倍增加﹐勢必要“倒逼”前端技術的更新迭代。

  在智能維保業務中﹐振華重工利用協同辦公技術﹐與港口用戶工程維修需求無縫對接﹐實現24小時遠程技術服務。依托雙小車岸橋﹑輪胎弔項目﹐開發了港機遠程監測與診斷系統及評價體系報告。

洋山四期自動化項目部的副總經理羅國強

  “我們準備在設備上安裝芯片﹐制定遠程診斷的方案。如果設備某處出現故障﹐就會及時發出報告﹐工程師可以在遠端收到信號﹑實時診斷甚至維護修理。”洋山四期自動化項目部副總經理羅國強說。

  作為世界最大﹑技術最先進的全自動化集裝箱碼頭項目﹐上海洋山四期工程設計年吞吐量630萬標準集裝箱﹐生產作業區佔地面積約149.1萬平方米﹐泊位岸線長度2350米﹐共設7個泊位﹐能靠泊世界上最大的20萬載重噸的集裝箱運輸船。

  據介紹﹐該項目在碼頭通過能力﹑裝卸效率﹑節能環保﹑安全﹑智能化等方面具有較為突出的優勢﹐將幫助上海港繼續保持全球吞吐量最大的集裝箱碼頭的記錄﹐同時也有利於進一步提昇上海自貿試驗區口岸的通關效率。

[責編﹕趙艷艷]

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