亞洲首個全自動化集裝箱碼頭在青島港投用
2017-05-16 14:33:34
Landbridge平臺
5月11日,載箱量13386TEU的集裝箱船“中遠法國”在青島港自動化碼頭泊位靠泊作業,標志著當今世界最先進、亞洲首個真正意義上的全自動化集裝箱碼頭在青島港成功投產。
亞洲首個全自動化碼頭
青島港前灣港區四期全自動化集裝箱碼頭由青島港集團主導,精準規劃布局,融合物聯網等尖端信息技術,數十家合作方參與,從2013年10月碼頭正式立項,到2017年5月投入商業運營,僅用3年多時間完成了國外同類碼頭8-10年的研發建設任務,建設成本僅為國外同類碼頭的75%左右,開創了低成本、短周期、高起點、全智能、高效率、更安全、零排放的“青島模式”。
該碼頭位于前灣港區四期5—10泊位,岸線長2088米,縱深784米,前沿水深-20米,年通過能力520萬標箱,可停靠世界最大的20000標箱以上的集裝箱船舶,首期兩個泊位投入運營。青島港自動化碼頭采用條塊分離,功能區分工明確。具體主要分為幾個區域:首先是海側作業區,其次是水平運作系統,后面是陸側交換區,包括閘口區(進閘出閘)。自動化整個裝卸工藝,從海側到陸側,首先經過自動化橋吊,海側作業區經過裝運通過運輸系統把船舶運到海側交換區,再通過軌道吊到堆場的陸側交換區。
與傳統碼頭不同的是,整個碼頭現場空無一人,生產作業卻行云流水。在全自動化碼頭目前兩個泊位作業中,后方生產控制中心9個遠程操控員承擔了傳統碼頭60多人的工作,作業效率較傳統碼頭提升30%,操作人員減少85%,碼頭設計作業效率可達每小時40自然箱,是當今世界上自動化程度最高、裝卸效率最快的集裝箱碼頭。
青島港集團總裁成新農表示:“青島港自動化碼頭和和傳統碼頭相比,優勢在于:安全更有保障,碼頭實現了卸場的無人化處理,真正實現了本質安全;碼頭作業效率要比傳統的集裝箱碼頭要提升30%以上,為客戶的項目需求提供了保障;碼頭的綜合物流成本、港口操作成本,比傳統碼頭要下降20%-30%左右;碼頭的生態環境得到了全面改善,碼頭用的能源全是電能,完全是清潔能源。碼頭自動化建設,對青島港來說,形成了港口行業新一輪發展的競爭優勢。”
會思考、能決策的智能碼頭
在青島港全自動化集裝箱碼頭106泊位作業現場,記者看到,與傳統碼頭相比,整個作業過程沒有人工參與,全場全部實現自動化,徹底實現了人機分離、人貨分離。7臺全自動橋吊,38臺自動化導引小車(AGV)和全自動軌道吊 “各司其職”,自動進行集裝箱的裝卸作業,現場井然有序,運轉高效……
青島新前灣集裝箱碼頭有限公司副總經理楊杰敏介紹,全自動化碼頭的操作運營全部集成世界最先進的系統,更加智能高效,采用了物聯網感知、通信導航、模糊控制、信息網絡、大數據云計算和安全防范等技術,融合“五大系統”(碼頭操作系統TOS、設備控制系統ECS、閘口控制系統GOS、電子數據交換系統EDI和網站預約查詢系統),自主構建起全球領先的智能生產控制系統,為碼頭賦予一顆會思考、能決策的“大腦”。
他表示,系統具備自動配載、智能設備調度、自動堆場管理及自動閘口、業務處理等功能,可以統籌協調上百個生產要素,做出生產計劃策略及作業任務序列;實施流程管理及設備調度控制,生產全系統有機協調、無縫銜接;精準定位及智能控制,零沖擊、無聲響平穩操作,確保貨物零損傷。
自動化碼頭裝卸系統提供方上海振華重工集團董事長朱連宇介紹,軟件方面,碼頭設備控制系統 (ECS)包括自動化岸邊裝卸系統、水平運輸系統、自動化堆場系統及其配套設施等;硬件方面,制造了7臺遠程操控雙小車岸橋、38臺全鋰電池帶頂升功能的自動化導引小車 (L-AGV)、38臺自動化軌道吊及1臺調箱門固定吊。在碼頭水平運輸設備自動化導引小車(AGV)上,振華重工為其新增了頂升功能,帶頂升功能的小車可自行提升集裝箱,放在堆場區的架子上待軌道吊吊起,節約了小車等待時間。同時,該批小車采用全鋰電池供電,綠色環保實現設備的無限循環作業。
封閉的“無人區”
“從直觀上看,自動化碼頭和傳統碼頭最大的差異在于現場所有設備都沒有駕駛室,相當于汽車無人駕駛。橋吊、AGV包括軌道吊等都相當于不同類型的大型機器人,整個作業現場是封閉的無人區。”楊杰敏說,自動化碼頭將橋吊司機等傳統碼頭上的崗位人員解放了出來,生產作業過程的調度指揮全由計算機系統發送指令完成。
全自動化是如何實現的呢?
以“中遠法國”船舶為例,楊杰敏向記者詳細解釋了生產流程:早在船舶靠港前,船舶的數據信息已經自動接入到碼頭的計算機系統中。系統根據船舶信息自動生成裝卸作業計劃。船舶作業啟動后,計算機會給現場裝卸設備自動發送指令。根據作業指令,橋吊會從船上抓取集裝箱,將其放到水平運輸系統的AGV小車上。AGV無人車隊的每一條作業任務都現場采集動態,實時算出準確位置,從而進行精準的作業控制,實現集裝箱自動裝卸運輸。
“在兩個泊位作業中,后方生產控制中心9個遠程操控員承擔了傳統碼頭前沿60多人的工作。”楊杰敏說,傳統碼頭集裝箱裝卸作業人工為主、系統為輔,自動化碼頭則變成系統為主、人工為輔,較傳統碼頭節省操作人員85%以上。
智能化系統帶來高效率裝卸
作為世界集裝箱第七大港,青島港擁有目前世界最大的碼頭和最高的效率。自動化碼頭啟用之后,將使青島港效率如虎添翼。“智能碼頭設計平均效率40自然箱/小時,是目前世界設計效率最高的自動化集裝箱碼頭,比傳統碼頭作業效率提升30%。”楊杰敏說,以作業3000箱的集裝箱船舶為例,按照船舶運輸和碼頭作業要求制定出每個箱的裝載位置,傳統碼頭人工配載需要4-5小時,自動化碼頭系統配載僅需要5-8分鐘。同時,碼頭閘口具備700輛車/小時的通過能力;陸側交互區具備同時滿足300輛車的交互作業能力。車輛進出閘口周轉控制在15分鐘以內,較傳統碼頭縮短50%以上。
自主創新引領港口未來方向
青島港集團總裁成新農說,在全自動化碼頭的建設過程中,抓住新一輪科技和產業變革機遇,青島港堅持自主創新,突出技術的先進性和建設的經濟可行性,探索出了可推廣復制、具有行業示范意義的“青島模式”。
據了解,依托集裝箱作業、管理的先進經驗,青島港自主設計生產業務流程、規劃碼頭總平面布局、建立指標體系和技術規格參數,低成本、短周期形成實施自動化碼頭系統總集成,構建起全球領先的自動化碼頭智能生產控制系統;碼頭裝卸運輸設備全部采用電力驅動,單位耗能最低,實現零排放和無燈光作業;首創了世界上重量最輕、循環補電、巡航里程無限制的集裝箱自動導引車,并節省換電站建設費用過億元,比同類設備重量減輕10余噸;首創機器人自動拆裝集裝箱扭鎖,實現生產全程自動化;首創軌道吊“一鍵錨定”系統,解決了大型機械防瞬間大風的全球性行業難題,為一批世界性技術難題提供了解決方案。
美國Navis公司是世界領先的集裝箱碼頭操作系統(TOS)提供商。昨日,前來參加碼頭運營儀式的美國Navis亞洲區副總裁魏理思認為,全球領先亞洲首個全自動化碼頭投入運營,標志著全世界自動化碼頭進入一個更安全、更可靠、效率更高、更綠色的新領域,對未來航運業的轉型發展意義非凡。
更有業內專家預測,在自動化、智能化方面,這個全自動化碼頭將讓青島港引領第五代乃至第六代港口的發展方向。
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