如何新建全流程自动化集装箱码头？

自动化如何搞定港口那些“凡”心事

本网编辑 2022-03-31

要解决这一系列的“凡”心事需要观大势谋全局，港口的智能化转型是最彻底的解决之道，自动化、信息化、数字化也将随之成为港口的生产力。自

· 船舶大型化对码头生产力提出更高的要求

· 整体运营成本压力加大

· 精细化与安全管理

· 招工难、人力成本高

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要解决这一系列的“凡”心事需要观大势谋全局，港口的智能化转型是最彻底的解决之道，自动化、信息化、数字化也将随之成为港口的生产力。自1993年开始涌现自动化集装箱码头以来，集装箱码头自动化技术不断发展创新，逐渐覆盖港口作业全流程。近年来，在船舶大型化和码头降本增效的双重影响下，中国智慧港口的发展驶入了快车道。

新建全流程自动化集装箱码头是加速实现智慧港口的短路径，但相应也存在建设成本高、实施周期长，投资回报慢等门槛。同时，自动化升级技术的繁荣已至，可盐可甜的“升级包”可适配不同码头的工艺流程且投效比高。其中堆场自动化是码头全流程作业的枢纽，起着上承航运、下接陆运的重要作用。对传统码头而言，优先进行堆场自动化升级改造，进阶少人化甚至无人化的高效运营，之后再择时进行全流程自动化升级已成为圈内首选。

纵观全球的堆场运营情况，主要有全流程自动化码头多见的垂直布局端装卸工艺和以传统人工或半自动化码头为主的水平布局边装卸工艺两种方式。各类悬臂结构的轨道吊广泛应用已然打通堆场的“任督二脉”，带飞自动化技术驰骋于不同类型的堆场，并且实现效用最大化。

自动化堆场从青铜到王者的三大考验

从实际应用来看，堆场自动化追求的终极目标是提升堆场处理能力，同时以最优成本实现安全可靠的运营。当然，是青铜还是王者关键还要看以下三个落点：

轨道吊自动化的段位

轨道吊自动化程度直接影响堆场的整体作业效率和操控比。王者段位会利用 TPS目标定位系统扫描目标集装箱或拖板的位置，LPS负载定位系统获取吊具的位置和姿态，以及CPS集卡引导系统对内外集卡停车位置的精确引导，轨道吊能够流畅地以最优作业路径完成内集卡上自动抓放箱和堆场内自动堆取箱的全部动作，而司机仅需远程辅助完成外集卡上的最后一步操作。

非正常人工干预率

当轨道吊达到一定自动化程度后，如果不能保持长时间的稳定可靠运行，则需要依靠大量的人工干预来帮助系统完成作业，不仅影响堆场作业效率，还会增加人工成本。对于一个高阶的自动化堆场来说，非正常人工干预率能够长期控制在低水平，如该指标过高，对堆场处理能力和人工成本产生的影响将会呈指数级增长。

堆垛质量

堆垛质量非常考验自动化轨道吊各机构定位系统的能力，在轨道吊的不断往复运动中，大车小车金属结构应力扭曲，4/8绳吊具随机摇摆，堆场地面的高低不平以及各种恶劣天气和环境因素都会给定位系统带来巨大影响。此中高手会通过实时计算扰动并提供合理补偿，使得定位系统的空间坐标系始终保持准确，并配合轨道吊自动完成高质量的堆垛作业。

服务——自动化堆场实现高效运营的护身符

自动化堆场一旦进入调试阶段，服务往往就随之启动了。高标准化的自动化控制系统不仅可以帮助调试人员短时高效地完成调试工作，还可以降低对调试人员技能和经验水平的依赖，减少人为调试失误给设备的后续运行带来隐患，在保证调试质量减少遗留问题的同时，也降低了码头维护人员未来接手系统维护的难度。

通常自动化堆场项目涉及设备体量较大，最佳的打开方式是在第一批设备完成精细化调试后，码头的维护人员就可以提前参与到后续相对简单的复制性调试过程中来。参与实践的同时结合理论培训可以快速熟悉自动化系统，待设备调试结束时自然能够轻松应对系统出现的大部分问题。与此同时，利用设备操作培训模拟器可以帮助新司机用更高效、更安全的方式完成培训，特别对于新建码头来说，司机完全可以在码头设备到港前完成培训，缩短码头投产初期司机与自动化设备的磨合期。

设备交付后，针对现场可能出现的紧急备件和技术支持服务需求必须有完备的预案。任何突发状况都会对码头生产带来巨大影响，能否帮助码头快速解决问题也是对厂商服务能力的考验：备件供应速度；在重要港口城市拥有服务站并可以快速派出服务人员；在保证网络安全的前提下，提供技术专家24/7的远程协助，快速解决疑难问题。这三点是保障自动化堆场可持续运营的关键。

最后，自动化堆场投入运行初期的效率提升也是码头需要长期关注的问题。因此在全方位保障设备正常运行的基础上，还应该借助设备运行故障和作业效率分析系统，对设备进行长期精细化的管理和监控，及时找到影响效率的堵点，真正做到防患于未然，持续提升设备效率。

让自动化奔跑起来

说到底，堆场自动化的核心价值是提高设备利用率、提升堆场处理能力以及降低人工成本。高效的自动化码头运营需要让自动化跑起来，使全场设备运行保持最优状态各领风骚。作为一个传统行业，港口的自动化转型升级不仅是时代的风浪，更是企业未来可持续发展的重要因素，你GET到了吗？

本文来源于ABB。