亚洲首个全自动化码头青岛港
这是亚洲首个全自动化集装箱码头。在这个项目中,很多原来被国外企业垄断的技术,被青岛港团队一一突破,“中国智慧”得以彰显。随着这个码头的使用也标志着中国港口跨入第四代集装箱作业全新时代。
自动化码头是港口未来发展的方向,在这个方面国外已经有了一些尝试,中国的港口发展,现在也到了像智慧化自动化这个方向发展的阶段和时点。我们青岛港规划建设自动化码头主要的目的是把青岛港向智慧化港口转型升级。将来从这我们会把建设过程里的好多经验一些成功的一些做法将来扩大这个运用到我们其它的码头的这个改造升级方面。
这个运作起来如“行云流水”般的全自动化码头,在规划和设计之初却是困难重重。
这个困难首先来自就是在自动化码头的这个规划、设计过程当中,没有可借鉴的这方面的一些经验,和一些现成的做法。我们也到一些欧洲自动化码头考察过,第一个问题就是他们码头的运作的机制、码头操作的具体情况,与咱们国内港口、跟青岛港是有很大的差别。
没有现成的经验可以借鉴,青岛港决定自己干。2013年10月,青岛新前湾自动化码头项目组正式成立。他们根据青岛的口岸实际、货源结构、码头流程、操作习惯,并借助国外合作方、供应方资源,经过15个月的反复论证和实验,终于拿出了先进的平面布局、工艺流程、规格参数,构建起合理的技术指标体系和一整套集成方案。
自动化码头建设一定要是它的设计方案整个操作的流程, 要根据口岸环境,货源结构跟码头的操作模式习惯这个要密切吻合起来,另外就自动化码头规划设计的核心,是流程自动化,那么这个里头要求我们在码头的业务操作这个方面,决策要智慧化,通过这样两个方面的结合,最终通过设备运行的自动化,来实现整个操作的全自动。
不管是在传统码头还是在全自动化码头,整个作业区都是主要由三大主要的设备组成,分别是桥吊、牵引车和轨道吊。桥吊负责将船上的集装箱吊装到导引车上,导引车再将集装箱运到轨道吊下方,再由轨道吊将集装箱码放起来,等待取货放运走。
在传统码头上,这三部分都是由驾驶人员操作的。但在全自动化集装箱码头,这三者完全根据程序统一运行,配合天衣无缝,且可24小时不间断工作。
在整个的作业过程中,最引人注目的是30多台自动导引车(AGV),同时来回穿梭、井然有序。这些车辆之所以能如此精准运行,得益于码头地面上埋设的几万个磁钉。AGV车辆的位置就是由它们记录下来,传给后台,再由软件精确计算行驶路径。防止碰撞和刮擦。
这种控制系统过去国际上只有一家公司掌握,青岛港项目团队历时3年、经过5万多次测试,终于研发出全新一代控制系统,可满足100台以上导引车同时高效运行。
我们通过一个改变AGV的受力方式和目前世界上最先进的电池组,以及最先进的充电技术,把AGV的自重大大减轻了,我们相比较欧洲在建的和已建成的自动化码头AGV相比,我们自重比他们减轻了12吨,我们这个车的自重只有他们这个AGV重量的三分之一重,通过减轻了AGV的自重,我们相应的AGV的单机能耗也有大幅度地下降,那么这一块AGV的单机能耗下降了25%左右。
以往外国码头的自动导引车使用的都是铅酸电池,需要单独建设换电站,仅这一项成本支出就要一个多亿,而且这种电池寿命短,污染大。为解决这一难题,青岛港研发技术团队和国内电池专家反复论证,通过对自动导引车进行改造,使用可以循环充电的钛锂电池,设计制造了世界首台不用换电池的自动导引车,不但节能环保,还大大提高了工作效率。
我们世界首创了循环充电技术,我们循环充电技术由于将集装箱的作业与AGV充电合二为一,不占用额外的时间进行充电,不用建配电站。
体现“中国智慧”的不仅仅有自动导引车,在桥吊的设计上,全自动化集装箱码头设计团队也是煞费苦心,不仅改变了传统桥吊的结构、还在功能上进行了优化。
有的自动化码头这两个大梁长度是一样的,但是现在看我们这两个大梁其实长度是不一样的,是有差别的,上下能差15米,上面要比下面的短15米,这个是根据我们码头的实际情况,再就是根据我们效率测算,从节约成本、提高效率上进行了优化设计;第二个是桥吊的拆托,其实在那个平台上很大的工作室有人工拆托,船舶上下来的集装箱是带有一种固定旋托的,现在我们采用了用机器人,这也是世界首创的。
青岛港还首创轨道吊“一键锚定”系统,解决了大型机械防瞬间大风的全球性难题。
众所周知,港口是个“靠天吃饭”的行业,除了短时雷暴天气,大风、季风、台风,都会影响到港口的生产作业,小则泊位不能走靠,大则因风封航。有时一些大型机械都会被大风吹倒,造成安全事故。以往,遇到类似情况,港口会提前组织技术工人或安全专业人员对这些隐患加以防范,那么无人的全自动化码头,遇到恶劣天气,该怎么防范这些问题呢?
相比较人工码头,就是锚定的时候来了大风了,锚定的时候一般需要四个人,半个时之内才能把这个工作完成,然后我们这个一键锚定只需要两分钟,就是说在最远的位置回到锚定位置,就需要两分钟即可完成,再一个操作简单化,现场无人,我只要在中控室轻轻地一按锚定键,这个设备就是自动的就是回到这个锚定位,不用操作人员到现场来防风报警,拉钢索,就说消除了人身伤害这一部分的损害。
如果过去经常说“咱们工人有力量”,现在的工人则是更有智慧。这个码头采用青岛港自主构建的智能生产控制系统,颠覆了传统集装箱码头作业模式和管理模式,凭借低成本、短周期、高质量等优势,在美国第11届“Navis world”年会上,青岛港码头在实船作业期间荣获“亚洲首个全自动化集装箱码头杰出成就奖”。
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