11月28日,山東港口青島港全自動化碼頭(二期)投產(chǎn)運營。該項目推出了山東港口自主研發(fā)、集成創(chuàng)新的全球首創(chuàng)氫動力自動化軌道吊、全球首創(chuàng)運用5G+自動化技術(shù)等6項全球首創(chuàng)科技成果,領(lǐng)軍當(dāng)今世界最先進的全自動化碼頭科技水平,再次以中國“智”造、中國創(chuàng)造向全球港航業(yè)奉獻了“中國方案”。
此次投產(chǎn)運營的山東港口青島港全自動化碼頭二期工程岸線長660米,2個泊位,設(shè)計吞吐能力170萬標(biāo)準(zhǔn)箱/年,配備9臺雙小車岸橋(STS)、38臺高速軌道吊(ASC)和45臺自動導(dǎo)引車(L-AGV)。自2018年6月8日開工以來,建設(shè)團隊科學(xué)組織、強力攻關(guān)、共同努力,僅用一年半時間就實現(xiàn)了碼頭的投產(chǎn)運營,僅為全球同類碼頭建設(shè)周期的1/5。在建設(shè)過程中,建設(shè)研發(fā)團隊堅持以創(chuàng)新引領(lǐng)未來,6項全球首創(chuàng)前沿技術(shù)應(yīng)用其中,繼續(xù)為世界港口貢獻更加智能、先進的“青島模式”、“中國方案”。
全球首創(chuàng)氫動力自動化軌道吊
山東港口青島港全自動化碼頭二期工程取消傳統(tǒng)由高壓卷盤電纜、卷盤裝置、變壓器、高壓柜、整流器等組成的市電供電模式,自主研發(fā)氫燃料電池組為自動化軌道吊提供動力,不僅減輕了設(shè)備自重約10噸,降低了設(shè)備機構(gòu)復(fù)雜度、設(shè)備維保量和維修費用,而且發(fā)電效率高,用氫替代石油和煤炭,軌道吊實現(xiàn)完全零排放,對環(huán)境保護具有深遠(yuǎn)的意義。
據(jù)測算,以氫燃料電池加鋰電池組的動力模式實現(xiàn)了能量回饋的最優(yōu)利用,使軌道吊每箱耗電下降約3.6%;使單機節(jié)省動力設(shè)備購置成本約20%,以年吞吐量300萬TEU測算,每年減少二氧化碳排放約2萬噸,減少二氧化硫排放約697噸。
全球首創(chuàng)運用“5G+自動化技術(shù)”
建設(shè)研發(fā)團隊緊跟世界5G科技發(fā)展趨勢,在全球率先完成了運用“5G+自動化技術(shù)”實現(xiàn)碼頭全覆蓋,成功實現(xiàn)在5G網(wǎng)絡(luò)下的岸橋、軌道吊自動控制操作、抓取和運輸集裝箱及高清視頻大數(shù)據(jù)回傳等場景的應(yīng)用。
針對“智慧港口”的嚴(yán)苛要求,積極探索滿足控制信息、多路視頻信息等高效可靠傳輸?shù)男侣窂?。建設(shè)研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn),目前港口自動化采用的光纖、無線局域網(wǎng)等通訊方式存在建設(shè)運維成本高、靈活性與可擴展性差等問題。他們與華為、聯(lián)通等公司聯(lián)手創(chuàng)新攻關(guān),探索應(yīng)用5G技術(shù)低時延、高帶寬、高可靠、大容量等特性,結(jié)合基于 5G 虛擬園區(qū)網(wǎng)的港口專網(wǎng)方案、端到端應(yīng)用組件,為解決好港口自動化設(shè)備通訊問題提供了全新解決方案。經(jīng)測試,二期自動化碼頭大型設(shè)備通訊實現(xiàn)了低時延(20ms以內(nèi))、大帶寬(上行200Mbps以上,下行1000Mbps以上),抗干擾強,頻譜穩(wěn)定,為智能港口應(yīng)用構(gòu)建了低成本、更便捷的信息高速公路。
原創(chuàng)“黑科技”組合融入
除了氫動力和5G技術(shù)外,這座碼頭還驚艷推出了一系列世界領(lǐng)先的中國港口原創(chuàng)“黑科技”組合,充分展示了山東港口多年厚積薄發(fā)的雄厚科技實力。
全球首創(chuàng)機器視覺+自動化技術(shù)。能夠以AI智能自動識別實現(xiàn)陸側(cè)外集卡智能、安全、高效作業(yè),平均每作業(yè)循環(huán)時間減少約25秒,提升堆場作業(yè)效率13%。
全球首創(chuàng)智慧監(jiān)管系統(tǒng)。以智能管理系統(tǒng)實現(xiàn)自動化碼頭無人、順勢、高效監(jiān)管,形成了覆蓋全作業(yè)流程的智能監(jiān)管解決方案,開創(chuàng)了自動化碼頭智慧監(jiān)管新模式。每箱監(jiān)管時間節(jié)約65%、提升碼頭效率3.2%,提高了物流效率、降低了物流成本。
全球首創(chuàng)三維可視化運維平臺。具有以三維可視化全視角實時展示港口全貌和生產(chǎn)作業(yè),實時展示岸橋、軌道吊、AGV的動作級作業(yè)狀態(tài),實時展示堆場動態(tài)堆存情況和海陸側(cè)交互區(qū)作業(yè)狀態(tài),實現(xiàn)任意時段生產(chǎn)作業(yè)歷史回放、回溯,實時進行生產(chǎn)信息綜合匯總、事件報警、趨勢預(yù)警等10大功能。
全球首創(chuàng)基于商業(yè)智能(BI)的自診斷系統(tǒng)。具有大數(shù)據(jù)分析、自診斷預(yù)警、異常識別、狀態(tài)監(jiān)測等功能特點,讓數(shù)據(jù)真正對碼頭公司的運營決策起到有力支持作用。
面向未來,山東港口在全自動化碼頭和“智慧綠色港口”領(lǐng)域,將積極致力于在氫能推廣、人工智能、5G運用、大數(shù)據(jù)、云平臺、自動化控制技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用,持續(xù)開發(fā)應(yīng)用新的世界一流科技成果,使碼頭的生產(chǎn)裝備更加自動化、生產(chǎn)管理系統(tǒng)更加智能化,加速科技與業(yè)務(wù)的全面深度融合,吸引物流、商流、信息流、貨流、人流等航運要素集聚,為全球“智慧港口”、“綠色港口”發(fā)展貢獻更多的“中國方案”、“中國智慧”與“中國力量”。
■鏈接
亞洲首個全自動化碼頭
引發(fā)港口生產(chǎn)方式革命
全自動化碼頭是集物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、自動控制等技術(shù)和業(yè)務(wù)于一體的復(fù)雜系統(tǒng)工程,自1993年世界第一個集裝箱自動化碼頭ECT在荷蘭鹿特丹誕生以來就被譽為“港口科技王冠上的明珠”,是當(dāng)之無愧的“大國重器”。多年來,盡管我國已經(jīng)成為世界港口大國,但一直未能擁有真正意義上的全自動化碼頭。
2013年10月,青島港決定建設(shè)全自動化集裝箱碼頭,面對西方先進國家的技術(shù)封鎖,頂住壓力,立足自身,刻苦攻關(guān),僅用三年多的時間完成了從規(guī)劃到建設(shè)運營的全過程。2017年5月11日,全球領(lǐng)先、亞洲首個真正意義上的全自動化碼頭--青島港全自動化集裝箱碼頭一期工程投入商業(yè)運營。該碼頭岸線長660米,建設(shè)2個泊位,設(shè)計吞吐能力150萬標(biāo)準(zhǔn)箱/年,配備7臺雙小車岸橋(STS)、38臺高速軌道吊(ASC)和38臺自動導(dǎo)引車(L-AGV)。
與傳統(tǒng)人工碼頭相比,青島港全自動化集裝箱碼頭一期工程的作業(yè)效率提升30%,人工減少80%,自動化程度超過鹿特丹港等世界級港口。同時,建設(shè)成本僅為國外同類碼頭的2/3,建設(shè)周期僅為其1/3。
截至到2019年11月26日,一期工程累計完成船舶裝卸1846艘次,完成集裝箱吞吐量285.4萬標(biāo)準(zhǔn)箱,船舶準(zhǔn)班率100%。其中,碼頭平均裝卸效率由開港時的24.2自然箱/小時提升到36.2自然箱/小時,最高效率達到43.8自然箱/小時,比全球同類碼頭高50%,是首個超過人工碼頭作業(yè)效率的自動化碼頭。外集卡在港周轉(zhuǎn)時間15分鐘以內(nèi),比人工碼頭縮短時間50%以上。
目前,一期工程已受理和授權(quán)專利93項,發(fā)表論文47篇,制定標(biāo)準(zhǔn)12項,獲《自動化碼頭生產(chǎn)作業(yè)決策支持系統(tǒng)》等軟件著作權(quán)10項。獲評“中國智能制造十大科技進展”,獲青島市科技進步一等獎、中國港口協(xié)會、中國航海學(xué)會等科技進步特等、一等獎16項。共接待來自56個國家和地區(qū)的1640批次、33240多人次參觀訪問,成為展示中國港口科技成就的靚麗名片。