首頁走進中國“無人港”：能用集裝箱精準“打”高爾夫
發布日期：2018-09-04來源：瀏覽次數：次
走進中國“無人港”：能用集裝箱精準“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。
岸橋、軌道吊、自動引導車、智能控制系統……“無人港”的核心技術中，“中國制造”已經占有一席之地，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米高的橋吊上，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準度，完全不亞于頂尖技術工人的手動操作。
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于高空危險作業，而在“無人港”，工作人員只需在遠程控制室里輕點鼠標，就能高水準地操控裝卸作業。這里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。
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”不僅運行精準，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升，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后持續運行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。
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，海側軌道吊全部是自動化雙箱軌道吊，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箱/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”為什么能？
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、青島港先后宣布開始規劃建設自動化集裝箱碼頭。到2017年12月，上海港洋山四期已經開港試運營，標志著我國港口業在運營模式、技術應用以及裝備制造上實現了跨越升級與重大變革。
“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，什么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制造商，上海洋山港四期碼頭的三大裝卸機種——橋吊、軌道吊、自動引導車均由其制造。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。
“中國智造”不僅局限于“殼”，也正在進入“芯”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”與“神經”。這兩套系統是自動化碼頭得以安全、可靠運行的核心，其研制與應用，讓“無人港”成功用上中國“芯”。
振華重工總裁黃慶豐說，企業跟蹤自動化碼頭的設備研制已有近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。這對于中國制造企業來說是重大突破。
2010年至今，上海港連續保持世界第一大港的地位。陳戌源說，憑借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后，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”。
產業轉型升級，“無人港”將改變什么？
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。
但“機器換人”并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。 洋山港四期碼頭后續將繼續擴大規模，最終有26臺岸橋、約120臺軌道吊和超過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，系統復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、輪胎吊項目，開發了港機遠程監測與診斷系統及評價體系報告。 “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，生產作業區占地面積約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，同時也有利于進一步提升上海自貿試驗區口岸的通關效率。
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