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智能港口:节约工人数超90% | 热点聚焦
2018-07-12 00:07
来源:中国战略新兴产业
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  本文首发于2018年6月1日

  《中国战略新兴产业》

  《中国战略新兴产业》杂志记者

  杜壮

  在上海东南部,杭州湾外的大小洋山,远离陆地逾 30 公里。一座不到 2 平方公里的小岛扩张近 6 倍,一跃成为世界第一座海岛型深水集装箱港区。这就是上海港的重要组成部分——上海洋山港。

  2017 年 12 月 10 日,上海港洋山深水港四期开港。洋山四期开港后,上海港年吞吐量将突破 4000 万标准箱,等于美国所有港口吞吐量之和,体量达到目前全球港口年吞吐量的 1/10。据了解,2016 年全球排名前十的港口中有 7 个位于中国,上海港拔得头筹,深圳港、宁波-舟山港分列第三、四位。

  从之前“跑码头”到现在只要坐在电脑前轻击鼠标,从集装箱堆积在码头上等待出海,到现在信息化的生产调配,缩短货物堆存时间。在港口转型升级的大潮中,智能化已然成为港口未来的发展方向。

  >> AGV(自动导引运输车)在上海洋山深水港四期工程码头调试运行。

  工信部赛迪研究院装备工业研究所所长左世全对本刊记者表示,智能港口的建设,一方面可以提高物流系统的整体效率,另一方面也促进了新兴产业的发展。

  ▼“无人港口”智能化发展▼

  近年来,我国港口大型化、专业化水平明显提速,通过能力显著提升,为国民经济发展提供了有力支撑。变革与创新已成为各大港口的必然之举,“智能港口”代表着未来港口发展的方向,成为港口转型发展的关键。

  洋山四期工程是全球最大的单体全自动化码头和全球综合自动化程度最高的码头。洋山四期全自动化码头的建成和投产标志着中国港口行业在运营模式、技术应用以及装备制造上实现了里程碑式的跨越升级与重大变革。

  相对于传统的集装箱码头,洋山四期工程最大的特点是实现了码头集装箱装卸、水平运输、堆场装卸环节的全过程智能化的操作。这就意味着整个码头和堆场内将不再有人,不仅岸桥不需要人驾驶,连集装箱卡车也不再需要,直接由自动运行的无人驾驶 AGV 小车把集装箱运到堆场,堆场的桥吊也是无人操作。原先的码头操作员全部转移到监控室,对着电脑屏幕就能完成全部作业。

  在洋山港忙碌而井然有序的码头上,一批穿梭不停的智能“搬运工”格外引人注目,这就是自动引导运输车,也被称为 AGV 小车。上海振华重工洋山四期项目总经理助理王岩介绍,洋山四期的“无人驾驶 AGV 小车”不但可以在码头来回穿梭,完成各种作业,还能自行到换电站更换电池。更换电池全程只需 6 分钟,电池充满电仅需 2 小时,整个充电过程零排放,可节省能耗 40%以上。这是振华重工亚洲首创自动化引导小车全换电技术,使中国成为继欧洲、美国之后第三个掌握该技术的国家。

  左世全告诉本刊记者,国内目前对 AGV、搬运等物流领域使用的机器人的开发研究实力还是不错的,相比之下焊接、喷涂等机器人发展还不是很成熟。

  对于全自动化码头来说,其有序高效运作不仅需要设备,更需要软件系统的全面配合。值得注意的是,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)和振华重工自主研发的智能控制系统(ECS 系统),两者组成了洋山四期码头的“大脑”与“神经”。这两套系统的研制与应用,让洋山四期全自动化码头第一次用上“中国芯”。

  相比其他同类系统,TOS 最大的优势在于可以实现岸桥边装边卸作业。ECS 系统则取代了传统设备上的操作人员,给港口设备赋予智能化,把一辆辆 AGV 小车变成一个个智能的 AGV 车队,把一台台场桥起重机变成一个个智能化的堆场,把一座座岸桥变成能自主作业的巨型机器人。

  中国物流与采购联合会首席顾问丁俊发表示,高科技的应用使物流业发生了革命,如上海的洋山港,还有很多仓储、很多操作都是依靠机器人自动化完成的。他表示,随着供应链和物联网的深度融合,智慧供应链的不断发展,物流业还将进一步发生重大变化。

  ▼技术让降低成本成为常态▼

  从港口装卸用“机械抓斗”替代工人肩挑手提,到智能码头实现自动化操作,近年来,码头作业这个曾经的劳动密集型行业,正逐渐转向科技密集型。自动化码头可实现 24 小时作业,通过远程操控、自动操控,不仅码头效率比过去有质的提升,还能实现二氧化碳排放下降 10%以上。

  “所有的集装箱装卸作业和堆存、翻箱作业等,均由机器自动完成,真正做到了全自动化。”厦门远海集装箱码头有限公司技术总监王沈元认为,自动化码头全套系统均由我国独立自主研发,在全球自动化码头建设上可谓独树一帜。与传统集装箱码头比,全自动化码头能够全天候生产作业,操作人员由过去“弓着腰、低着头”的操作姿态变成了看着屏幕、动动鼠标,总用工人数只有过去的 5%,不仅降低了码头用工成本,更能最大限度地减少人机接触,保障人员安全。

  在国外,如新奥尔良港、鹿特丹港、汉堡港和新加坡港等国际港口在现代信息技术方面的应用早为人熟知且享誉国际。

  今年 1 月 31 日,鹿特丹港务局(PoRA)和 IBM 宣布,双方将就多年数字化举措展开合作,利用云中的物联网技术来改变港口的运营环境,使港口和港口使用者受益。

  该计划还将为鹿特丹港整个 42 公里的港口准备好“连接”船只,甚至在未来还能自主航运。它开始于集中式仪表板应用程序的开发,该应用程序将收集和处理通过 IBM IoT 平台分析的实时水文,气象传感器数据和通信数据。PoRA 表示,这将使港口实现更安全,更高效的交通管理。

  上海振华重工(集团)股份有限公司总裁黄庆丰公开指出,当前全球经济持续低迷,国际贸易增长乏力,中国提出的“一带一路”倡议将带动新的投资需求,推动全球港航业的发展。沿线国家将有越来越多的新港建设和旧港升级换代需求,通过推广码头自动化技术、提升航运效率和服务品质将带来更广阔的市场。

  在交通运输部水运科学研究院物流工程技术研究中心副主任倪鹏看来,当前世界港口的竞争变得更加复杂,如何从传统的竞争格局中走出来,持续发现新的利益增长点,建立起稳定的、可持续的良性发展模式,从而形成持久的竞争优势,将是今后一个时期港口行业面临的长期挑战。

  ▼推进港口信息化、智能化、智慧化▼

  如今,我国港口加快推进信息化建设,构建现代化、信息化的港口管理与运作体系,努力打造智能港口,迈出了其向国际枢纽港口看齐的关键一步。

  从政策上我国已开始布局智能港口建设。交通运输部去年正式启动智慧港口示范工程申报工作。此前交通运输部发布了《关于开展智慧港口示范工程的通知》,决定以港口智慧物流、危险货物安全管理等方面为重点,选取一批港口开展智慧港口示范工程建设,着力创新以港口为枢纽的物流服务模式、安全监测监管方式,以推动实现“货运一单制、信息一网通”的港口物流运作体系,逐步形成“数据一个库、监管一张网”的港口危险货物安全管理体系。

  左世全表示:“港口本身是集成化的高度体现,打造智能港口用到的一系列诸如 AGV、智能搬运机器人等装备,一方面可以提高物流系统的整体效率,更快地完成物流运输和搬运等一系列工作;另一方面,智能港口的建设也会促进相应系统和装备的研发,带动战略性新兴产业的发展。”

  倪鹏认为,智能港口的推进重点,应以“基础设施系统、生产组织系统、运输服务系统、决策管理系统”为核心任务,统筹推进港口信息化、智能化、智慧化进程,加快推动交通供给侧结构性改革,在更高层面上实现资源优化配置,在更高境界上满足社会运输服务需求。

 

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