又一“超級工程”揭開面紗: “看不見人”的世界第一碼頭是怎樣煉成的
2017.6.9
目前,振華重工已為洋山四期提供了10臺岸橋、58臺軌道吊、50臺自動化引導小車(AGV),今年年底開港前首批設備將全部到位,7個泊位全部投運,一次形成400萬標準箱的吞吐能力。

洋山,這座孕育“洋山精神”、誕生中國制造奇跡的小島上,又一座“超級工程”正在展露真容。
這幾天,一艘裝載數個集裝箱的駁船停靠在東海大橋最南端的洋山深水港新建泊位上,進行裝卸貨物。在連續7年吞吐量全球第一的上海港中,這樣的“小船”貌不驚人。然而走近了看,才能發現“不尋常”:碼頭上空無一人,巨大的橋吊“自行”揮舞巨臂,從船上精準抓箱,無人駕駛的電動卡車來回運送……
洋山四期全自動化碼頭三大設備的“全家福”,攝影:黃曉輝
這里,便是舉世矚目的洋山四期全自動化碼頭。“目前,振華重工已為洋山四期提供了10臺岸橋、58臺軌道吊、50臺自動化引導小車(AGV),今年年底開港前首批設備將全部到位,7個泊位全部投運,一次形成400萬標準箱的吞吐能力。”負責洋山四期自動化設備研制和系統開發的振華重工集團負責人介紹,這將是全世界規模最大、技術最先進的全自動化碼頭。
一場靜悄悄的“碼頭革命”
在碼頭現場,振華重工項目負責人告訴記者,目前,全自動化碼頭正在進行聯調聯試正在進行,下階段,將有真正的商船只靠岸“實操”,為年底開港做最后準備。
洋山四期項目位于前三期項目的南側,以依托顆珠山島及大、小烏龜島圍海填筑形成。雖然四期工程的岸線和占地面積比前三期都小,但由于全自動化,其吞吐量將遠超前三期。
“十年多來,振華重工為洋山港前三期工程提供了主要設備,過去我們提供的只是傳統硬件,而這次,我們承擔了智能化硬件和軟件系統的研制任務。”振華重工方面介紹,洋山四期工程,將是企業從傳統制造向智能制造轉型的代表之作。
振華重工的碼頭設備,熱銷全球海港。但面對近年來全球航運業持續低迷的市場環境,要保持國際競爭力,并不容易。 航運業專家指出,如今在全球航運業,成本是企業的生命線,一切圍繞節省成本、提高效率的技術革命,總能找到對應的市場需求。于是,碼頭的自動化、智能化,成為最重要的發展趨勢之一。
喧囂,是傳統碼頭24小時的常態。從高空的橋吊,到繁忙的堆場,到處是辛苦作業的碼頭工人。自動化、無人作業,安靜、綠色的智能碼頭,曾經只能在歐美少數發達國家看到。今年,航運低谷依舊,但國內一場靜悄悄的“碼頭革命”已經開始。
就在5月11日,規劃4個泊位、已經投產2個泊位的青島港全自動化碼頭正式投運;5月24日,第一船設備運抵建設中的唐山自動化碼頭;5月27日,全球最大的集裝箱船在位于廈門的國內首座自動化碼頭完成裝船,其全自動的高效過程,令全球航運業矚目。
“廈門港、青島港和洋山四期,是國內前三座全自動化碼頭,它們的碼頭裝備和設備管理系統都由振華重工自主研制。”振華重工副總裁張健介紹,這三座全自動化碼頭,由小到大,代表著國內全自動化碼頭技術逐漸走向成熟的過程。去年下半年開始,振華重工還在唐山港啟動了國內第四座自動化碼頭的建設。
國內開始的“碼頭革命”,正在吸引全球目光。全球航運巨頭馬士基公司在考察廈門港自動化碼頭后,邀請振華重工參與其控股的意大利VADO碼頭自動化改造項目;近期,振華重工的泰國籃菜幫碼頭自動化改造項目也已進入現場調試階段。
世界紀錄背后的中國創造
相比廈門和青島,洋山四期全自動化碼頭,是集大成之作,也將是中國自動化碼頭建設的一次“重大跨越”。
“首先是規模的突破。廈門港只有一個泊位,青島港有四個,但分期投運,洋山四期則是七個泊位一次建成投運。”振華重工集團副總裁張健介紹,在青島港自動化碼頭創造亞洲規模紀錄之后,洋山四期將創造世界紀錄。
記者在洋山深水港現場看到,自動化碼頭項目擁有的2350米岸線上,第一排是高聳入云的岸橋,其后整齊停放著50輛AGV,加上后方堆場上的全自動軌道吊,“無人碼頭”已經蔚為壯觀。
現場工程人員介紹,今年年底開港后,洋山四期將形成400萬標準箱吞吐能力,后續還繼續擴大規模,最終將有26臺岸橋、120臺軌道吊和130輛AGV投入使用,吞吐量達到630萬標準箱。屆時,上海港的年吞吐量將突破4000萬標準箱,將是全美國所有港口加起來的吞吐總量,也是目前全球港口年吞吐量的十分之一。
“建造大規模的全自動化碼頭,和傳統碼頭不一樣。”振華重工技術工程師介紹,傳統碼頭造得大,增加人力物力和資金投入就行;但自動化碼頭,關鍵在智能化,隨著碼頭規模擴大,實現自動控制的難度將成幾何級上升。
比如,取代傳統碼頭內集卡的AGV小車,是全自動化碼頭的一大特征。目前國內外全自動化碼頭投入AGV最多不過十幾輛,而洋山四期最終將統一調度130輛自主研發的“無人駕駛車”,在碼頭來回穿梭,完成各種作業,還能自行到換電站更換電池,其難度可想而知。
面對挑戰,振華重工與業主方上港集團通力合作,雙方分別自主研制了ECS軟件系統(設備控制系統)和TOS系統(碼頭操作系統),組成洋山四期全自動化碼頭的“神經”與“大腦”。這兩套系統的研制與應用,將讓國內全自動化碼頭第一次用上“中國芯”。
在強大的“大腦”與“神經”支持下,為碼頭裝卸作業打開更大的空間。振華重工介紹,洋山四期海側的岸橋和陸側的軌道吊都實現自動化遠程操控,其中可實現雙箱自動化起吊的軌道吊,也是振華重工自主研發、首次投放產品。使用自動化雙箱軌道吊,配合自動化雙箱岸橋作業,可以盡快釋放岸線空間,提高碼頭的使用率,理論上能夠提升50 %的工作效率。
碼頭工人因智能制造而變
正常作業情況下,視線所及處,洋山四期的碼頭上將空無一人。但在碼頭的最后方,一座現代化的塔樓已經建成,樓里的中控室人聲鼎沸,遠程指揮著碼頭上的每一個細節。
“我已經做了14年的橋吊司機了,沒想到能坐在空調間里,對著電腦擺弄這些。”在全自動化碼頭的中控室里,上港集團的橋吊司機顧吉翰對記者表示。
走進中控室,就像來到IT公司,一個大平層辦公室里擺滿電腦。與IT公司相似,控室里坐著大量軟件、網絡工程師,不同的則是還有許多碼頭工人。
只見顧吉翰端坐在辦公桌前,面對著六塊360度展示橋吊實時畫面的液晶屏,側面一臺電腦上還顯示著各方面的數據信息。他手握桌上的兩個手柄,輕輕移動、按鍵,集裝箱準確無誤地被吊起……“看上去就像打游戲一樣,還是VR游戲。”旁邊圍觀的年輕橋吊司機這樣評論。
橋吊司機在空調房間里,遠程輕松操控橋吊作業。攝影 徐蒙
顧吉翰對這套由振華重工開發的遠程岸橋操作系統非常滿意,他認為自動化給帶來的最大變化,是改善了自己的工作環境。
“以前在橋吊上工作,夏天爬上去就是一身汗,人坐在小車里,跟著集裝箱一起動,全身跟著車子一刻不停地顛,邊顛邊操作。”顧吉翰感嘆,來到洋山四期工作后,這樣的日子將一去不復返,甚至有種“藍領”變“白領”的感覺。
改善工作環境的同時,全自動化碼頭也取代部分過去必須依靠人工干預的工作。比如傳統碼頭上最難的工夫是“對鎖眼”,橋吊司機要在60多米的高空往下看,全靠肉眼,這門工夫沒一年半載練不出來。
目前,上海港的多批橋吊司機已經在洋山四期遠程操作臺上進行了“實戰培訓”。司機們反映,過去需要一年才能熟悉的工作,如今一個月就能上手,特別是像“對鎖眼”那樣的高難度技巧,有了計算機輔助后,難度大幅降低。
而振華重工的現場工程師介紹,目前相關技術正在全力攻關中,“對鎖眼”這門絕技,很快也能由“AI”代替人工自動完成,將力爭洋山四期開港前試點應用。
“上海港橋吊司機中誕生過一批批能工巧匠,其中不乏有名的勞模代表,未來全自動化碼頭上,評勞模可能不容易了。”上港集團董事長陳戌源笑著對記者說,智能制造帶來的自動化,能極大地降低碼頭工人工作的難度和強度,改善身體健康程度,延伸職業壽命。雖然一些絕技被計算機代替了,但從長遠看,智能制造帶來的是對人的保護與關懷。
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