(请加指数)中国“魔鬼码头”的真相被揭开……
   来源:科技日报     2019年06月04日 14:32

自古以来,人来人往、熙熙攘攘便是码头常景,而在厦门远海码头、青岛港码头以及上海洋山港四期码头,一眼望去,车辆川流不息,却空无一人。

井然有序的码头当真“无人管理”?这一“魔幻”场景的真相背后,是“自动化集装箱码头装卸系统关键技术及应用”的技术。

就在几天前,这一项目刚刚获得上海市科技进步一等奖。

图为自动化码头全景

AGV车“饿了”会自动去“吃饭”

青岛港新码头上,有点冷清,看不到一个人影。

船舶靠泊前,码头操作系统就依据船舶信息,自动生成作业计划并下达指令。岸桥把集装箱吊到转运平台上,门架小车随后把集装箱吊运到自动化导引小车(AGV)上,小车再把集装箱运送到指定位置,最后轨道吊把集装箱精准地吊送到堆场。设备的每一个动作,都通过振华重工自主研发的码头设备控制系统(ECS)来完成……

该系统相当于自动化码头设备的“大脑”,控制着码头上所有的自动化设备。技术人员介绍,结合青岛港的实际布置情况和运营需求,开发出的自动化码头设备管理控制系统能够比肩世界上任何先进的自动化码头的系统。虽然在港口上看不到人,但中控中心却非常“繁忙”,工程师需要通过港口的监控探头以及传感器监控和调度,而岸桥操作人员在另外一个监控室里远程操作。

取代传统码头“集卡”的AGV小车是自动化码头的一大特征。AGV是码头上的“搬运工”,这些车跟中型卡车大小相近,但没有驾驶舱,完全由车顶上的天线通过埋在地下的61199根磁钉来感知位置。

这些磁钉每隔两米布设一个,整个集装箱码头的磁钉宛如一张大“围棋棋盘”。目前国内外自动化码头投入AGV最多不过十几辆,洋山四期将统一调度130辆自主研发的无人驾驶车,还得控制它自行到换电站更换电池,难度可想而知。上海振华重工(集团)股份有限公司(以下简称振华重工)洋山四期项目总经理助理兼ECS项目经理王岩介绍说:“换电站是AGV车的‘食堂’,它们‘饿了’就会自动去‘吃饭’,换一块电池只需6分钟,这样一来,就能实现24小时无间断工作。”

图为工作中的AGV小车

强大的“中国芯”,码头自动化管理,减少了码头的人力成本和生产过程中的人为干扰因素,特别是保证了人身安全事故不再发生。中国交建企业文化部副总经理查长苗解释说:“从平均效率上来讲,自动化码头上相当于都是吊装专家、全国劳动模范许振超在操作,而且是全年全天候24小时无休的‘许振超’。”

振华重工从2002年开始在全球推广自动化码头设备,已为荷兰鹿特丹港、美国长滩岛港、英国利物浦港等全球重要港口的自动化码头提供几乎全部单机设备。未来,凡是世界上有港口的地方,都将有振华重工的产品在作业。

为什么这些海洋强国会选择中国的自动化码头设备?振华重工长兴分公司质量监督部经理赵双宝做了一个简单的比较:“无人操作的概念最初是欧美提出来的,但他们的调试周期非常长,甚至有些地方要调8年,而在中国只需要一年多。此外,由于人力成本高导致整体投入太大,所以他们对开发自动化码头还是比较谨慎的。”据王岩介绍,振华重工有着一个业内任何一家供应商都无法媲美的优势:一体化系统集成产品的设计、生产能力,可提供岸桥、AGV和自动化轨道吊,构成了码头装卸系统成熟、完整的物流链,具备系统、设备、设计、后期运维这样“全生命周期”解决方案。他解释说:谁都不希望把很多家厂商的设备技术都用在码头上,这会很难管理。就好像买配套精装修的房子一样,用户直接领钥匙就好了。即使精装修的材料和技术都不一定是一家建材公司提供,而码头的建设却完全可以做到我国自主研发。”

“随着老码头升级换代需求日益突出,自动化码头节能环保、高效安全、成本低廉等优势将愈发凸显,振华重工也将迎来新一轮发展契机。”振华重工集团副总裁张健说。

第四代自动化码头是重要抓手

2014年12月,由常规码头升级改造而成的厦门远海自动化码头试运营。2017年5月11日,青岛港自动化码头投入使用。2017年12月10日,全球单体最大的自动化码头——上海洋山港四期开始运作,振华重工承担了四期工程自动化码头港机装备的设计研发制造和安装调试任务,共提供了16台岸桥、88台轨道吊、80台AGV、4台轮胎吊,以及ECS软件系统(设备控制系统)。

“作为国内前三座自动化码头,厦门港、青岛港和洋山四期的码头装备和设备管理系统均由振华重工自主研制。这三座码头从规模上讲由小到大,从技术上讲由弱到强,三者的变化堪称国内自动化码头综合实力走向成熟的缩影。”张健还透露,从去年下半年开始,振华重工又在唐山港启动了国内第四座自动化码头建设。

振华重工全球港机市场占有率连续20年在70%以上。从“卖设备”到“输出服务”,振华重工布局由卖港机设备向卖系统集成,由卖产品向卖服务,由卖硬件向卖软件等模式转型。振华重工现任董事长、党委书记朱连宇认为,振华重工要转型为现代化智能化码头整体解决方案提供商,目前具备提供码头新建或改造的一站式解决方案能力。

“此次转型升级的重要抓手正是第四代自动化码头,将来新建的码头都会采用自动化或半自动化技术,已经建好的码头也会升级。”中国交建副总裁宋海良表示。

“去年,我们与华为公司、中国高铁等获得了中国政府质量领域最高奖——中国质量奖。而在这样的荣誉背后,是企业对创新的重视和投入。”振华重工总裁黄庆丰说,“创新是振华重工由跟随到引领行业发展的最根本的推动力量。我们的客户有时候跟我们开玩笑说,振华重工就是港口机械领域的‘苹果’,我们把科技研发队伍看得非常重,每年会将产值的至少3%用于科技研发投入,每两年还会召开科技大会。”

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