由洋山港联想到叉车的智能化

时间:2017-12-21 13:20:08 来源:中国叉车网-中叉网 性质:原创 作者:张民生【推荐给朋友

  2017年12月10日,上海洋山深水港四期自动化码头开港试生产,这是到目前为止全球最大的智能单体集装箱码头,全智能化是洋山自动化码头最大的亮点,通过当天媒体的广泛传播,在中国,乃至在全世界都引起了很大的轰动效应。

  由于我本人与港口及港机行业有着很深厚的渊源关系,对港机产品和港口运行都非常熟悉,所以很自然地也特别关注到这件事。经过我的进一步接触,从而对洋山四期全自动化码头有了一个相对来说比较全面的了解。洋山四期自动化集装箱码头岸线总长2350米,共建设7个集装箱泊位,设计年通过能力初期为400万标准箱。设备初期配置有10台双小车岸桥、38台轨道式场桥、50辆AGV自动导引车。后期继续扩大规模,最终有26台岸桥、约120台轨道式场桥和超过130辆AGV投入使用,吞吐量将达到630万标箱/年。

  港口上的所有硬件设备都是由振华重工自主研发制造,码头智能生产管理控制系统(TOS系统)是由上港集团自主研发,设备调度管理系统则由振华重工自主研发的智能控制系统(ECS系统),TOS系统就相当于是洋山四期码头的大脑,ECS系统就相当于是自动化码头里面的神经网络系统,大脑与神经互相配合,负责装卸设备的作业控制、流程优化、安全保护、监控管理和智能调度,取代了传统码头的司机及相关设备终端,智能化指挥设备安全、自动、高效地把集装箱搬运到任务目的位置。

  在这里,我需要特别说明的就是,所谓的“无人码头”,并不是真的是没有人的,只是在码头作业现场看不到人而已。另外,还有所谓的“自动化码头”,也不是真的实现了作业环节的全自动化。其实,所有的设备都是由人来进行远程操作的,他们的工作地点都集中在码头的中控室,所有的码头维护工作都是由工作人员在中控室里完成的。这些各种港机设备的远程操作员,坐在中央控制室里,每个人眼前的四个电子屏监控着整个流程,他们的办公桌就像一台大型游戏机,两边各有一个操纵杆和鼠标,在正常行驶和升降过程中是完全不需要人工介入的,只是到了货物对位的时候要几秒钟的时间来安全确认,万一有问题需要介入,监控设备会第一时间切到现场,控制调整一下就好了。远程控制室里工作人员只要轻点鼠标,就能实现对码头装卸作业的操控。

码头的中控室实时监控码头的运行情况

  全自动化管理减少了码头的人力成本和生产过程中的人为干扰因素,特别是保证了人身安全事故不再发生,并改善了码头操作人员的工作环境。在效率上,全自动化码头的效率要比传统码头高30%左右。

轨道吊远程操作司机正在对于陆侧交换区集卡进行人工作业

  码头作业这个曾经的劳动密集型行业,正逐渐转向科技密集型。自动化码头可实现24小时作业,通过远程操控、自动操控,不仅码头效率比过去有质的提升,还能实现二氧化碳排放下降10%以上。让港口更绿色、高效,让码头工作更安全、人性化。在科技创新带动下,港航经济未来发展或许将越来越出乎意料。

桥吊远程操作司机在岸桥操控台上进行岸桥双吊具装卸

  由于需要牵涉太多的专业术语,在此我就不过多赘述港口的整个运行过程,仅仅谈一谈我们大家都比较熟悉的AGV。因为这一次特别吸引大家眼球的就是集装箱自动引导运输车,也就是我们通常所说的AGV小车,洋山四期的锂电池驱动AGV采用了最简单最可靠的磁导航技术,通过埋在地下的61483根磁钉来感知自己的位置,根据实时交通状况来行走最优化的路线。在小车行驶的路线上,这些磁钉每隔两米布设一个,整个集装箱码头的磁钉宛如一张大“围棋棋盘”。AGV车自重20到30吨,加上集装箱的重量,全车可达70吨,但由于停启位置十分精确,停车误差不会超过2厘米。AGV配有智能控制系统,在遇到运行路线拥堵的时候,系统可以重新规划路线。这个AGV除了无人驾驶、自动导航、路径优化、主动避障外,AGV小车还能自主诊断故障、监控电量,同时,还可以根据车队管理系统的调度,自行到换电站全自动完成更换电池,一台AGV小车更换电池只需6分钟,大容量锂电池可以让AGV小车在满电后持续运行8个小时,这样一来,就能实现24小时无间断工作。

AGV的自动引导运输车,远程操控,自动化运行

  回到我们大家都熟悉的叉车行业,近几年来出现了智能化的热潮,要求叉车智能化的呼声是一年比一要响亮,如果哪一个厂家没有上马搞所谓的智能化产品,好像哪一个厂家就落后了,就跟不上形势了,就out了,所以造成了很多的厂家都是一窝蜂地上马AGV项目,根本不考虑厂家自身的技术力量和制造能力,也不理会自身的市场营销能力和终端用户的实际需求,盲目跟风,我认为这样的做法是很不理智的,也是不会有什么好的效果的。

  叉车的智能化一定是未来的发展趋势,这是所有人都认可的,但是,并不是所有符合趋势的事情都需要马上去做,我们要知道,智能化的发展也是有步骤,分阶段进行的,并不是要求一步到位,一蹴而就的。我们的国人总想着走捷径,总想着所谓的“弯道超车”,要知道,科学是来不得半点虚假的,罗马也不是一天就可以建成的。我们国内的企业更应该脚踏实地,三思而行,认真考虑一下在目前这个阶段,最适合终端用户的产品是什么,一定要自己或者委托专业的机构做真实详细的市场研究,找到用户的痛点所在,有的放矢,才能百战不殆。日本在AGV方面的起步远远早于我们,不可否认的是他们的技术力量和制造能力都优势于我们,但是,日本在AGV方面应用最多的产品竟然是牵引类产品,导航也是用最简单成本最低的磁导航,他们追求的实用性、经济型,而不是盲目地追求高大上的产品。

  反观我们国内,我们在AGV这款产品上都是在盲目地追求激光导航,而目前市面上的激光导航传感器都没有掌握在国内企业手里,而且价格又高得离谱,性价比很差。在这种情况下,我们为什么不去多想一想办法,开发出一些经济实用型的自动化或半自动化叉车,比如说当叉车按照指定的磁条行驶的时候,以及在指定的位置升降的时候,我们可以完全不用干预,只是当叉车需要叉取或者放下货物的时候,我们可以通过远程摄像头来进行辅助操作,而人工介入的时间很短,在一个3分钟过程的叉车作业中,人工介入的时间不会超过10秒钟,这样一来,一个人就可以坐在办公室里同时操作多台叉车,而实现这些功能的技术要求都很低,成本也很低,简单来说,就是在原有叉车的基础上增加一套磁力导航系统,再外加一个摄像头和遥控器就行了,当然,我仅仅是随便说说而已,但是,我希望通过我的抛砖引玉,能引起我们广大的叉车厂家认真思考一下,或许也是一个不错的解决方案。
  通过上海洋山深水港四期自动化码头这个案例,我们可以看到,未来中国的人口红利正在逐步消失,人工成本一定会越来越高,那么,采用人机协作的方式,将会成为未来的主流工作模式。我们广大的叉车企业,完全可以很好地借鉴振华重工的模式,实现叉车的远程操作。我们甚至可以大胆地设想一下,对我们的一些专业的叉车租赁公司来说,驾驶员完全可以坐在自己公司的空调舒适的操作室里,一边喝着咖啡,一边在远程操作叉车在客户的冷库中作业。

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