第05版:港口
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2022年11月23日 星期

洋山四期引领全球“码头革命”

俯瞰洋山港。 本报资料室供图

□ 全媒记者 甘琛

上海东南角,东海大桥的那头,人们驱车前往,最先看到的就是洋山四期自动化码头。这是全球单体规模最大、综合智能化程度最高的自动化集装箱码头,正引领全球“码头革命”。引领“码头革命”,洋山四期的底气是什么?

新技术——效率提升再提升

26台桥吊、121台轨道吊运转自如,139台无人驾驶的自动导引小车(AGV)来回穿梭……上海洋山深水港区四期,繁忙的码头几乎“空无一人”,但班轮昼夜不停靠离泊,联通30余条国际航线。

“过去,每班至少需要121名操作员才能让这么多台轨道吊实现24小时不间断作业,而现在只要不到10名工作人员就能完成。”11月21日,接受记者采访的上港集团尚东分公司首席远程桥吊操作员黄华说。

支撑这一切的是最前沿的技术。洋山四期着力于将5G、人工智能、大数据等各类新技术在码头实现多场景应用,通过科技手段保障生产、提高效率。其中,无人机数字化巡检平台、陆侧自动识别系统和船舶作业签证无纸化系统最具代表性。

无人机数字化巡检平台,实现无人机动态巡航任务管理,一次巡航耗时30分钟,范围覆盖整个码头61个箱区,有效减少作业人员巡检工作量。

陆侧自动识别系统,是以视频识别技术为关键技术,解决在陆侧作业高峰时段,陆侧作业指令繁多,远程操作员无法及时完成所有远程人工操控的问题,减少自动化箱区陆侧轨道吊等待与外集卡机械暂停的现象。该系统应用以后,陆侧作业高峰时段,轨道吊在陆侧交互区作业时间平均每箱减少20%,外集卡陆侧车道占用时间减少30%。

船舶作业签证无纸化系统,具备远程签署船舶电子作业签证、签名数字认证等功能。系统启用后,“码头装卸作业签证”“船舶系解缆签证”等共8套签证完全应用,数据信息全面贯通,流程透明快捷,简化人工作业量,大大提高工作效率。在疫情期间更是减少了人员接触,将外部感染风险降到了最低。

凭借着“高含金量”的科技,洋山四期码头人均劳动生产率得以提升至传统码头的213%,屡创世界纪录。今年4月1日至5月31日,洋山四期累计完成集装箱吞吐量99万标准箱,同比增长12.1%。其中,5月3日、6月16日,桥吊单机作业效率两次刷新当时的自动化集装箱码头生产指标纪录,创造了桥吊平均台时量58.28自然箱/小时、桥吊单机作业效率63.88自然箱/小时两项自动化集装箱码头生产指标新纪录。

新工艺——颠覆港口作业模式

引领“码头革命”,还要靠新工艺。

洋山四期自动化码头,颠覆了传统港口作业模式。桥吊自动边装边卸工艺、动态AGV调度……一系列自主研发的新工艺,让港口作业效率不断提升。

桥吊自动边装边卸工艺,是通过用智慧的全自动化码头智能生产管理控制系统(ITOS系统)替代人工计划,有效减少传统码头因人工等原因而造成的思考不足。只需提前设置好程序逻辑,所有操作就会按照设定程序无误发出。

“传统工艺自动化”的研发结果让人欣喜,但研发过程往往是艰辛曲折的。研发初期,常常会听到负责工艺优化的工程师们激烈讨论,“这不对啊,明明系统逻辑都是对的,为什么最后顺序还是错的?”“为什么这个舱没有边装边卸呢?明明符合作业条件啊”“这些外档的指令怎么做到一半,突然变成先卸后装了?”面对各种可能的系统问题,工程师们与开发人员一遍遍确认自动工艺逻辑,追溯问题原因,不厌其烦修改。经过半年左右努力,该工艺成功投入生产,将平均作业效率提高了近10%。

据悉,洋山四期的新工艺均以系统模块的方式整合到ITOS系统中,便于后期功能优化与维护。ITOS系统也是国内自动化码头领域唯一一颗“中国芯”,不仅打破了国外技术垄断,还实现反超——相关成果在14个国内外码头中应用。随着ITOS系统的迭代升级,码头生产服务综合体系不断变得“更智慧”。

上港集团尚东分公司信息技术部经理顾志华表示,团队一直在关注学界、业界最新的研究与应用,总觉得能做的事还有很多。“尽管我们的许多技术已经全球领先,但拼搏与创新却是无止境的,洋山四期码头仍需在不断地超越自我中寻求突破。”

新基建——激发港口创新活力

随着港口竞争激烈化,港口加快新型基础设施建设是应对竞争压力,推动智慧港口高质量发展的重要抓手。上海港已走在港口新基建的前列。

超远程智慧控制指挥中心项目在洋山四期的顺利实施,是全球港口首次使用F5G技术,实现超远程控制港口大型设备作业,可以在离港区100公里以外控制桥吊,瞬时误差时延在6毫秒之内,这是新一代智慧港口运营模式的重大突破。

据悉,F5G作为第五代固定网络技术,具有广阔的应用空间。距离上,可以尝试不断拓展,甚至可以看到“在家开桥吊”的场景。范围上,可以尝试多家码头联动贯通,在作业繁忙的情况下,集团可合理调配现有人力资源,协调相关单位员工协助远程操作,扩大企业产能。

新基建激发了港口创新活力,如今,一批开创业界先河的新基建试点项目在洋山四期这片热土落地开花。比如,开发上线的数字孪生系统,利用人工智能、大数据和3D技术,在虚拟空间中复刻一个洋山四期,让其不断进行压力测试和系统优化迭代。又如,我国首个智能驾驶集装箱转运业务场景也不断提质增效,通过“5G+L4”技术,2021年完成4万标准箱转运任务。

未来,在对内发展上,洋山四期拟建立全域智能化管控系统,将云计算、大数据、人工智能等技术手段结合起来,实现安全监督更精准、设备维保更智能、生产作业更高效、港口生产更环保,真正推进自动化码头向智慧化码头落实落地;在对外服务上,将主动融入并积极推动“区块链港航生态圈”建设,构建起连接监管、企业、金融的生态信息服务平台,进一步提升港口综合竞争力。


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