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全球最大单体全自动化码头上海洋山港四期开港

浏览:14 发表时间:2019-08-06 08:14:05

世界第一大集装箱港口——上海港洋山港区在12月10日迎来第四期工程开港。作为全球最大的单体全自动化码头,偌大的四期工程投入运行后呈现几乎无人在场的奇观。


这座由中国建筑旗下中建港务主承建的全球规模最大的自动化码头正式开港投入试生产,标志着中国港口行业的运营模式和技术应用迎来里程碑式的跨越升级与重大变革,为上海港加速跻身世界航运中心前列注入全新动力。


值得一提的是,这里原本只是上海东南部的一个小渔村,远离陆地逾30公里。一座东海上的小岛扩张近6倍,从深海“造”出800万平方米土地,摇身变为全球单体最大的全自动化码头。


洋山港四期开港后,将助推上海港年吞吐量突破4000万标准箱,等于美国所有港口吞吐量之和,也是目前全球港口年吞吐量的十分之一。


洋山港四期全自动码头的启用,不仅把上海洋山港推上了向世界级强港进发的快车道,更是我国从航运大国走向航运强国的一个缩影。


>> 第一箱集装箱到港 全自动装卸不到2分钟


洋山港四期位于东海大桥以南,地处整个洋山深水港的最西侧,工程于2014年12月正式开工,经过3年多的建设,如今岸线长约2350米,一共设计了7个集装箱泊位,可以满足当今市场各类大小船只的停泊需要。


“上海国际航运中心洋山港四期码头开港!”12月10日上午11点半,上海市委书记李强一声令下,汽笛鸣响,桥吊开始起吊,这个全球最大单体自动化智能码头开始运作。 


岸上的桥吊从岸边的集装箱船上抓起了自动化码头运作的第一个集装箱,集装箱移动到码头后,在电脑的控制下,桥吊将集装箱放置到中转平台。


此时,中转平台的门架小车也已就位,将集装箱稳稳抓起移动到已经在地面等候的AGV自动导航卡车上方,当集装箱缓缓落下,箱子四角的锁扣与AGV自动导航卡车连接,整个过程耗时不到2分钟。


AGV自动导航卡车在61483枚地面磁钉的引导下,载着1号箱开往目标箱区域。“根据磁钉位置可以准确找到这辆车的位置,并且根据预设好的规划路径高精度运作。”上海振华重工智慧集团研发部AGV系统电气工程师说。


无人驾驶、自动导航、路径优化、主动避障,AGV堪称配有智能控制系统的快递小哥。


“到达指定的堆场之后,我们堆场机械、轨道吊已经准备就绪,把这个箱子再吊到指定的堆场位置。所有的过程都是事先设定好的,通过自动程序来完成。”上港集团尚东分公司总经理柳长满告诉记者。


从第一箱离开货轮的那一刻起,洋山港四期就开启了全面作业的旅程。10台桥吊、38台轨道吊、50辆AGV自动导航卡车同步启动。


从码头到堆场,整个作业环节中,除了岸桥小车采用自动化加人工远程操控外,其他作业过程均为全自动化作业模式。



>> 深海里“造”出的土地 大小相当于1000多个标准足球场


从20世纪90年代开始,中国交建就承担了洋山港码头勘察设计工作,即从2002年一期开工建设至今,中国交建建设者在洋山港已建设了15年。


从深海里“造”出800万平方米土地,大小相当于1000多个标准足球场。新大陆海拔11米,海底打桩最深可达39米。洋山也从面积仅有1.76平方公里的小岛,到现在通过填海造地达到近10平方公里。


在洋山港之前,要在水深39米的海里填出陆地,中国从来没有过。日本的关西机场是深海造田造出来的,最大水深不过25米,他们声称关西机场是“世界上最了不起的深海工程”。


那么洋山的39米水深呢?可谓最中之最了。


在20世纪90年代,全球集装箱港口排名前20都找不到上海港的名字。而如今,有了洋山港,上海港的集装箱吞吐量连续7年排名世界第一。


从2002年洋山深水港区获批以来,经过一期、二期、三期近15年的建设,今天的小洋山已从纯粹的小渔村华丽转身为当今世界规模最大的自动化码头。12月10日开港的洋山港四期码头则是洋山港的续建工程。


相比洋山一期、二期和三期,四期码头因其智能化和自动化,全年可作业天数超过315天,刷新了码头吞吐量新纪录。其建成和投产巩固了上海港港口集装箱货物吞吐能力世界第一的地位。


装好集装箱的AGV自动导航卡可实现无人驾驶、自动导航、路径优化、主动避障,它的导航仪就是地下埋着的61483枚磁钉。(视觉中国)


>> TOS+ECS系统犹如“大脑与神经” 全自动码头用上“中国芯”


据中国交建有关负责人介绍,洋山港四期作业效率将来会达到40箱/小时,远超人工码头的作业效率,实现减少70%的人工。


40箱/小时是什么概念?即便是世界最优秀的码头操作工人,也无法达到这一效率。此外,自动化码头还能24小时不间断作业,保证操作工人人身安全,工作环境也得到极大改善,而且电力驱动,节能环保。


究竟是谁在指挥全自动化码头呢?


答案是上港集团自主研发的码头智能生产管理控制系统(TOS系统)和中国交建所属振华重工自主研发的智能控制系统(ECS系统),两者组成了洋山港四期码头的“大脑”与“神经”。这两套系统的研制与应用,让国内全自动化码头第一次用上“中国芯”。


在计算机指令控制下,40多米高的桥吊会伸出长臂,准确锁住集装箱,将它们从船上抓起再放到AGV自动导航卡车上,装卸精度以毫米计。而原来的桥吊司机则从桥吊驾驶室搬去了百米外的中央控制室,他们对着电脑屏幕就能完成工作。


上海振华重工长兴分公司质量监督部经理赵双宝已经在振华工作15年。他告诉记者,全世界70%以上的岸桥都是振华制作完成,平均一天半就要发一个岸桥,目前正在制作洋山港四期自动化码头第二批岸桥,预计明年就能交付使用。


“一座岸桥有7000条焊缝,别小看这些焊缝,它们是桥吊的生命,我的工作就是要确保每一条焊缝合格,任何一条焊缝不合规都能导致机毁人亡。这7000条焊缝对我而言就是中国制造的含义。如果说以往我们是在做中国制造的话,未来我们要做的是中国智造,在自动化码头上,每一台设备都是有生命的,我们的工作就是赋予他们生命。”赵双宝说。


据了解,当初之所以决定要把洋山港四期建成全自动化码头,是因为这里的集装箱泊位长度是2350米,而宽度只有500米。对于传统码头来说非常狭窄,如果按照传统方式,最大作业能力也就只有500万标准箱,而如果设计成为无人码头,则吞吐量可以提升25%,达到630万标准箱。


目前全球已建成的全自动码头分别为美国长滩、中国厦门和青岛,此前被誉为“码头大脑”的运行管理系统是由一家德国公司开发设计。为了实现零的突破,在洋山港四期立项时就明确必须通过自主创新让这个“大脑”装上“中国芯”。接到任务后,科研团队反复试错不断打磨,最终拿出了一套新系统,效率比国外软件还高四分之一。


上港集团总裁严峻表示,希望通过自身管理水平提高、科技运用,不断提高码头作业效率,降低客户物流成本。上港集团董事长陈戌源则希望,争取成为一个响当当“中国芯”的中国港口名片,把中国自己的技术推广到国外码头上去。


业界人士指出,上海洋山港作为中国港口建设的旗舰工程,尤其是四期全自动化码头的背后,是中国港口建设体系的强力支撑。洋山港是中国港口建设走向深海的标志,也预示着中国港口规划建设能力基本实现全球无禁区。


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