君安旅行社

上海洋山港自动码头今日运营!全球最大智慧集装箱码头如何做到“空无一人”?

2017年12月11日 10:25 来源:新民晚报


/

今天11时29分,上海洋山深水港四期自动化码头33箱区,第121号桥吊(远程操控双小车集装箱桥吊)轻舒巨臂,稳稳抓起第一个集装箱,标志洋山四期自动化码头开港试生产。

 

码头桥吊从靠泊的集装箱船上卸下第一箱集装箱。 新民晚报记者 陈梦泽 摄

 

随后,在一旁待命的第818号AGV(自动导引车)立刻将第一箱货物装车,并拖向堆场指定位置;再交给轨道吊(自动操控轨道式龙门起重机)抓取堆放。港区内车流不息,作业繁忙,却不见一人,因为所有操作都在中控塔内远程操控完成。不远处,高高耸立、形似火炬的中控塔十分显眼,是整个港区的标志性建筑和运行中枢。

 

AGV(自动导引车)无人操作。新民晚报记者 陈梦泽 摄

 

洋山四期自动化码头建有7个集装箱泊位,设计年通过能力初期为400万标准箱,远期为630万标准箱。

 

如此大规模自动化码头一次性建成投运,史无前例。上海建设国际航运中心又添新动力,中国港口行业在运营模式和技术应用上实现里程碑式的跨越升级。

 

 

 

 

洋山深水港四期码头装卸转运全由智能设备完成。新民晚报记者 陈梦泽 摄

 

探秘:作业繁忙却不见一人 全靠“智慧大脑”

 

驶上东海大桥,驱车约15分钟后远眺,一排排红白相间的大型港机装备,在码头和堆场上格外醒目。绵延5.6公里的岸线,曾见证海岛渔村变身超级工程,今天再次为全世界规模最大、技术最先进的全自动化集装箱码头喝彩。

 

远程操控:女性驾驭大机械

 

洋山四期采用“桥吊(远程操控双小车集装箱桥吊)+AGV(自动导引车)+轨道吊(自动操控轨道式龙门起重机)”的生产方案。首批10台桥吊、40台轨道吊和50台AGV投入试生产。根据规划,最终将配置26台桥吊、120台轨道吊和130台AGV。

 

从码头装卸、水平运输、堆场装卸到生产管控系统,都换上了自动化设备。驾驶人员可以坐在舒适的办公室内远程操控,劳动强度明显降低,女性也能成为大型机械的驾驭者。

 

 

 

图片来源:浦东发布

 

有了先进的AGV,码头水平运输实现无人操作;有了自动化码头智能生产管理控制系统(简称TOS),船舶和堆场计划、配载计划、生产作业计划等原本必须由专业人员手工完成的任务,系统都能自动生成。

 

这些变化,不仅节约人力成本,还降低了人为因素对生产安全的影响,码头作业从传统劳动密集型向自动化、智能化转变。

 

 

 

图片来源:浦东发布

 

中国制造:换电交给机器人

 

洋山四期的装卸设备购自上海振华重工,桥吊、AGV和轨道吊均为中国制造,自动化技术全球领先。

 

AGV在桥吊和堆场间转运集装箱,新增了无人驾驶、自动导航、路径优化、主动避障、自我故障诊断、自我电量监控等功能。借助无线通讯、自动调度、精密定位系统和地面敷设的6万多个磁钉引导,AGV能在繁忙码头穿梭自如,准确到达指定位置。锂电池充满后,可持续运行8小时;电力不足时求助换电机器人,为一台AGV换一次电池,只需6分钟。

 

 

 

洋山四期的桥吊、AGV和轨道吊均为中国制造。 新民晚报记者 陈梦泽 摄

 

桥吊是生产装卸主力军。在中转平台安装机械臂和传送装置后,可以全自动拆装集装箱锁钮。主小车和门架小车作业,也都能稳定地自动运行。

 

轨道吊主要用于堆场作业。洋山四期采用自动堆箱技术,装在小车上的激光摄像头实时扫描,帮助轨道吊精准平稳地自动抓放集装箱。

 

自主研发:“聪明脑”配“绿色心”

 

自动化码头有序高效运作,不仅要有先进设备,还需与智能软件配合。上港集团自主研发的TOS系统,犹如洋山四期的“聪明大脑”,首次实现桥吊“边装边卸”作业。系统覆盖码头全部业务环节,衔接业务受理、集卡预约、数据分析、统一调度等信息平台;提供智能的生产计划模块、实时作业调度系统及自动监控调整的过程控制系统;创新研发了指令调度架构平台,通过设备调度模块与协同过程控制系统,高效组织现场生产。

 

 

 

洋山四期首次实现桥吊“边装边卸”作业。 新民晚报记者 陈梦泽 摄

 

除了“智慧大脑”,科技还赋予洋山四期“绿色心脏”:桥吊、AGV和轨道吊均由电力驱动,完全不排放尾气,噪音也显著减少;装卸行程优化及能量反馈技术,进一步降低了码头能耗;再加上第二代港口船舶岸基供电、节能新光源、水网系统远程度数流量计、办公建筑区域电能监控系统、太阳能辅助供热等技术,使洋山四期的能源利用效率再上新台阶。

 

设计大胆创新 洋山四期与众不同

 

洋山深水港四期码头采用全自动化集装箱码头的建设方案,与传统集装箱码头相比,体现了创新的发展理念和更高的技术含量。

 

堆场布局巧妙

 

自动化作业堆场是整个洋山四期占地面积最大的区域,宽2384.5米,纵深210米至446.5米、平均纵深396.5米,总面积为94.5万平方米。与洋山一至三期工程平均900米的陆域纵深相比,四期工程的堆场面积要小得多。但是,由于采用了全自动化码头方案,作业线与码头垂直布置,并采用了高密度堆垛方式,大幅度提高了土地与深水岸线资源的利用率,实现了集装箱在港内运输距离的最短化。

 

 

 

洋山四期作业线与码头垂直布置,采用高密度堆垛方式。新民晚报记者 陈梦泽 摄

 

港区交通流自东向西,进场闸口位于东端,出场闸口位于西端,集卡进港后统一单向行驶。普通集装箱和冷冻集装箱的进提作业,均在堆场的陆侧交互区内完成。这种组织方式有效减少了外来集卡的行驶距离,车辆在港时间大幅缩短。因地制宜、效率先行的布局特点,让洋山四期的堆场通过能力比传统码头明显提升。

 

首创多元交互

 

针对运量结构和装卸特点,洋山四期的自动化堆场装卸设备采用无悬臂、单悬臂、双悬臂三种轨道吊。

 

 

 

洋山四期为世界上规模最大、技术最先进的自动化集装箱码头。 新民晚报记者 陈梦泽 摄

 

无悬臂箱区和带悬臂箱区间隔混合布置。无悬臂轨道吊可在箱区两端与水平运输设备交互,而悬臂式轨道吊不但具备无悬臂轨道吊的所有功能,还可以直接与位于自身悬臂下的水平运输设备交互。

 

丰富的设备类型,带来多元的交互模式,码头现场作业的机动性和灵活性大大增强。目前,这种多元交互模式在全球的自动化码头中是独一无二的。

 

 

洋山深水港建设历程

 

2002年6月,洋山深水港开工建设。2005年12月,一期工程竣工开港,上海港进入“跨江入海”新阶段。2008年12月,三期工程第二阶段竣工投产,洋山深水港有了16个集装箱深水泊位。

 

2009年4月,国务院颁布《关于推进上海加快发展现代服务业和先进制造业建设国际金融中心和国际航运中心的意见》,明确要求上海在2020年基本建成国际航运中心。上海开足马力,向“世界强港”目标进发。

 

2010年,上海港集装箱年吞吐量2907万标准箱,领跑全球,此后连创新高,稳居世界第一。原有码头的泊位与设备资源无法满足逐年增高的货量,洋山四期工程应运而生,于2014年12月23日开工建设,今天开港试生产。

 

洋山四期位于东海大桥以南,地处洋山深水港最西侧,依托颗珠山岛及大、小乌龟岛围海填筑形成,总用地面积223万平方米,码头前沿自然水深大部分在11至15米,集装箱码头岸线总长2350米。

 

洋山四期的建成开港,是上海港发展的新起点。运营方上港集团上午表示,实现码头智能化运营,并大规模复制推广,是下阶段更高的目标。今后将致力于建立集互联网、物联网和码头自动化技术为一体的、系统化的港口生态圈。

[编辑:]