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大江奔流丨“无人”作业如何hold住世界集装箱吞吐量最大码头?洋山港四期有话说

2019/10/14 13:27:54

大江奔流丨“无人”作业如何hold住世界集装箱吞吐量最大码头?洋山港四期有话说

在东海大桥上驱车15分钟,就可以远远望见当今世界自动化码头的“集大成之作”——洋山港四期。这也是目前全球已经建成和正在建设的40余座自动化码头中规模最大的自动化码头。

 

何谓“集大成之作”?“技术最先进、智能化程度最高,而规模只是其显而易见的特点之一。”相关业内人士如此评价。

 


♦世界最先进设备中国造

 

根据规划,洋山港四期共建有7个集装箱泊位,集装箱码头岸线总长2350米,最终将配置26台桥吊、120台轨道吊和130台自动引导车(AGV),目前已形成13台桥吊、70台轨道吊和80台AGV的生产规模。而这三大决定自动化码头生产装卸效率的设备则均由上海振华重工制造。

 

桥吊是码头前沿生产装卸的主力军,目前已投产的桥吊,最大载荷均为65吨,均采用“双小车+中转平台”的设计。其中,中转平台是主小车与门架小车交互衔接的区域,在这里安装机械臂和传送装置后,可以对集装箱锁钮进行全自动拆装,并且主小车仅在船侧进行取放箱时需要人工介入,其余时段均可自动运行。

 

桥吊。(上港集团供图)

 

轨道吊主要用于堆场作业,分为还侧轨道吊和路侧轨道吊。位于海侧的轨道吊主要与AGV和内集卡进行作业交互,位于陆侧的轨道吊则主要与外来集卡进行作业交互,同一箱区内的轨道吊还可以在系统的自动调度下进行集装箱接力作业。“洋山港四期的轨道吊均采用自动堆箱技术,通过安装在小车上的激光摄像头进行实时扫描,在系统中呈现出堆场轮廓,帮助轨道吊实现精准平稳的自动抓放箱和防摇防扭功能,从而让轨道吊在箱区内部作业时完全实现了自动化运行。”上港集团相关负责人介绍。

轨道吊。(上港集团供图)

 

AGV,即自动导引车则是船舶装卸作业的重要运输载体,集装箱必须通过它才可从桥吊转运到堆场的海侧支架或悬臂式轨道吊下方,或是从堆场转运到桥吊下。上港集团介绍,洋山港四期的锂电池驱动AGV采用了当今最前沿的技术,除了无人驾驶、自动导航、路径优化、主动避障外,还支持自我故障诊断、自我电量监控等功能。“通过无线通讯设备、自动调度系统和地面上敷设的6万多个磁钉引导,AGV可以在繁忙的码头现场平稳、安全、自如地穿梭,并通过精密的定位准确到达指定停车位置。”

AGV。(上港集团供图)


 

♦全球独一无二的自动化码头

 

有了世界上技术最先进的设备,自动化码头要真正实现有序高效的运转还需要高智能化水平的软件系统的全面配合。“洋山港四期采用的是上港集团自主研发的全自动化码头智能生产管理控制系统(TOS系统),是码头的‘大脑’。”

 

中控塔内,工作人员轻松驾驭码头作业。(上港集团供图)

 

上港集团介绍,TOS系统覆盖自动化码头全部业务环节,衔接上海港的各大数据信息平台(包括:业务受理平台、集卡预约平台、数据分析平台、统一调度平台等);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。结合洋山四期装卸设备的实际特点,上港集团还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,高效率地组织码头现场生产。“与其他品牌的同类系统相比,TOS最大的优势在于可以实现桥吊边装边卸作业。”

 

桥吊边装边卸作业具体是如何实现?“针对运量结构和装卸特点,洋山港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,无悬臂箱区和带悬臂箱区间隔混合布置的方案。”上港集团介绍,无悬臂轨道吊可在箱区两端与水平运输设备进行交互,而悬臂式轨道吊在具备无悬臂轨道吊所有功能的同时,还可以直接和位于自身悬臂下的水平运输设备进行交互。如此机动灵活的模式,也使洋山港四期成为全球独一无二的自动化码头。

 

世界最大自动化码头不见人。(上港集团供图)

 

此外,在“桥吊+AGV+轨道吊”和TOS系统的配合下,码头上船舶和堆场计划、配载计划、生产作业路计划等原本必须由专业人员手工完成的任务全部交由系统自动生成,这让驾驶人员可以在舒适的办公室内通过远程操作台轻松地控制位于作业现场的桥吊和轨道吊,女性也可以成为这些大型机械的驾驭者。

 

“这些变化,不仅显著降低了码头生产运营各个环节的人力资源成本,还将人为因素对稳定性与安全性的影响降到最低。”上港集团介绍,同时,更实现了码头作业从传统劳动密集型向自动化、智能化的革命性转变,可以为客户提供24小时全天候、高效、绿色、安全的服务,让洋山港四期成为真正的“无人”自动化码头。