2017年12月10日,上海洋山深水港四期自動化碼頭開港試生產(chǎn),這是到目前為止全球最大的智能單體集裝箱碼頭,全智能化是洋山自動化碼頭最大的亮點,通過當(dāng)天媒體的廣泛傳播,在中國,乃至在全世界都引起了很大的轟動效應(yīng)。
由于我本人與港口及港機(jī)行業(yè)有著很深厚的淵源關(guān)系,對港機(jī)產(chǎn)品和港口運行都非常熟悉,所以很自然地也特別關(guān)注到這件事。經(jīng)過我的進(jìn)一步接觸,從而對洋山四期全自動化碼頭有了一個相對來說比較全面的了解。洋山四期自動化集裝箱碼頭岸線總長2350米,共建設(shè)7個集裝箱泊位,設(shè)計年通過能力初期為400萬標(biāo)準(zhǔn)箱。設(shè)備初期配置有10臺雙小車岸橋、38臺軌道式場橋、50輛AGV自動導(dǎo)引車。后期繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,最終有26臺岸橋、約120臺軌道式場橋和超過130輛AGV投入使用,吞吐量將達(dá)到630萬標(biāo)箱/年。
港口上的所有硬件設(shè)備都是由振華重工自主研發(fā)制造,碼頭智能生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)(TOS系統(tǒng))是由上港集團(tuán)自主研發(fā),設(shè)備調(diào)度管理系統(tǒng)則由振華重工自主研發(fā)的智能控制系統(tǒng)(ECS系統(tǒng)),TOS系統(tǒng)就相當(dāng)于是洋山四期碼頭的大腦,ECS系統(tǒng)就相當(dāng)于是自動化碼頭里面的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),大腦與神經(jīng)互相配合,負(fù)責(zé)裝卸設(shè)備的作業(yè)控制、流程優(yōu)化、安全保護(hù)、監(jiān)控管理和智能調(diào)度,取代了傳統(tǒng)碼頭的司機(jī)及相關(guān)設(shè)備終端,智能化指揮設(shè)備安全、自動、高效地把集裝箱搬運到任務(wù)目的位置。
在這里,我需要特別說明的就是,所謂的“無人碼頭”,并不是真的是沒有人的,只是在碼頭作業(yè)現(xiàn)場看不到人而已。另外,還有所謂的“自動化碼頭”,也不是真的實現(xiàn)了作業(yè)環(huán)節(jié)的全自動化。其實,所有的設(shè)備都是由人來進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的,他們的工作地點都集中在碼頭的中控室,所有的碼頭維護(hù)工作都是由工作人員在中控室里完成的。這些各種港機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程操作員,坐在中央控制室里,每個人眼前的四個電子屏監(jiān)控著整個流程,他們的辦公桌就像一臺大型游戲機(jī),兩邊各有一個操縱桿和鼠標(biāo),在正常行駛和升降過程中是完全不需要人工介入的,只是到了貨物對位的時候要幾秒鐘的時間來安全確認(rèn),萬一有問題需要介入,監(jiān)控設(shè)備會第一時間切到現(xiàn)場,控制調(diào)整一下就好了。遠(yuǎn)程控制室里工作人員只要輕點鼠標(biāo),就能實現(xiàn)對碼頭裝卸作業(yè)的操控。
碼頭的中控室實時監(jiān)控碼頭的運行情況
全自動化管理減少了碼頭的人力成本和生產(chǎn)過程中的人為干擾因素,特別是保證了人身安全事故不再發(fā)生,并改善了碼頭操作人員的工作環(huán)境。在效率上,全自動化碼頭的效率要比傳統(tǒng)碼頭高30%左右。
軌道吊遠(yuǎn)程操作司機(jī)正在對于陸側(cè)交換區(qū)集卡進(jìn)行人工作業(yè)
碼頭作業(yè)這個曾經(jīng)的勞動密集型行業(yè),正逐漸轉(zhuǎn)向科技密集型。自動化碼頭可實現(xiàn)24小時作業(yè),通過遠(yuǎn)程操控、自動操控,不僅碼頭效率比過去有質(zhì)的提升,還能實現(xiàn)二氧化碳排放下降10%以上。讓港口更綠色、高效,讓碼頭工作更安全、人性化。在科技創(chuàng)新帶動下,港航經(jīng)濟(jì)未來發(fā)展或許將越來越出乎意料。
橋吊遠(yuǎn)程操作司機(jī)在岸橋操控臺上進(jìn)行岸橋雙吊具裝卸
由于需要牽涉太多的專業(yè)術(shù)語,在此我就不過多贅述港口的整個運行過程,僅僅談一談我們大家都比較熟悉的AGV。因為這一次特別吸引大家眼球的就是集裝箱自動引導(dǎo)運輸車,也就是我們通常所說的AGV小車,洋山四期的鋰電池驅(qū)動AGV采用了最簡單最可靠的磁導(dǎo)航技術(shù),通過埋在地下的61483根磁釘來感知自己的位置,根據(jù)實時交通狀況來行走最優(yōu)化的路線。在小車行駛的路線上,這些磁釘每隔兩米布設(shè)一個,整個集裝箱碼頭的磁釘宛如一張大“圍棋棋盤”。AGV車自重20到30噸,加上集裝箱的重量,全車可達(dá)70噸,但由于停啟位置十分精確,停車誤差不會超過2厘米。AGV配有智能控制系統(tǒng),在遇到運行路線擁堵的時候,系統(tǒng)可以重新規(guī)劃路線。這個AGV除了無人駕駛、自動導(dǎo)航、路徑優(yōu)化、主動避障外,AGV小車還能自主診斷故障、監(jiān)控電量,同時,還可以根據(jù)車隊管理系統(tǒng)的調(diào)度,自行到換電站全自動完成更換電池,一臺AGV小車更換電池只需6分鐘,大容量鋰電池可以讓AGV小車在滿電后持續(xù)運行8個小時,這樣一來,就能實現(xiàn)24小時無間斷工作。
AGV的自動引導(dǎo)運輸車,遠(yuǎn)程操控,自動化運行
回到我們大家都熟悉的叉車行業(yè),近幾年來出現(xiàn)了智能化的熱潮,要求叉車智能化的呼聲是一年比一要響亮,如果哪一個廠家沒有上馬搞所謂的智能化產(chǎn)品,好像哪一個廠家就落后了,就跟不上形勢了,就out了,所以造成了很多的廠家都是一窩蜂地上馬AGV項目,根本不考慮廠家自身的技術(shù)力量和制造能力,也不理會自身的市場營銷能力和終端用戶的實際需求,盲目跟風(fēng),我認(rèn)為這樣的做法是很不理智的,也是不會有什么好的效果的。
叉車的智能化一定是未來的發(fā)展趨勢,這是所有人都認(rèn)可的,但是,并不是所有符合趨勢的事情都需要馬上去做,我們要知道,智能化的發(fā)展也是有步驟,分階段進(jìn)行的,并不是要求一步到位,一蹴而就的。我們的國人總想著走捷徑,總想著所謂的“彎道超車”,要知道,科學(xué)是來不得半點虛假的,羅馬也不是一天就可以建成的。我們國內(nèi)的企業(yè)更應(yīng)該腳踏實地,三思而行,認(rèn)真考慮一下在目前這個階段,最適合終端用戶的產(chǎn)品是什么,一定要自己或者委托專業(yè)的機(jī)構(gòu)做真實詳細(xì)的市場研究,找到用戶的痛點所在,有的放矢,才能百戰(zhàn)不殆。日本在AGV方面的起步遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于我們,不可否認(rèn)的是他們的技術(shù)力量和制造能力都優(yōu)勢于我們,但是,日本在AGV方面應(yīng)用最多的產(chǎn)品竟然是牽引類產(chǎn)品,導(dǎo)航也是用最簡單成本最低的磁導(dǎo)航,他們追求的實用性、經(jīng)濟(jì)型,而不是盲目地追求高大上的產(chǎn)品。
反觀我們國內(nèi),我們在AGV這款產(chǎn)品上都是在盲目地追求激光導(dǎo)航,而目前市面上的激光導(dǎo)航傳感器都沒有掌握在國內(nèi)企業(yè)手里,而且價格又高得離譜,性價比很差。在這種情況下,我們?yōu)槭裁床蝗ザ嘞胍幌朕k法,開發(fā)出一些經(jīng)濟(jì)實用型的自動化或半自動化叉車,比如說當(dāng)叉車按照指定的磁條行駛的時候,以及在指定的位置升降的時候,我們可以完全不用干預(yù),只是當(dāng)叉車需要叉取或者放下貨物的時候,我們可以通過遠(yuǎn)程攝像頭來進(jìn)行輔助操作,而人工介入的時間很短,在一個3分鐘過程的叉車作業(yè)中,人工介入的時間不會超過10秒鐘,這樣一來,一個人就可以坐在辦公室里同時操作多臺叉車,而實現(xiàn)這些功能的技術(shù)要求都很低,成本也很低,簡單來說,就是在原有叉車的基礎(chǔ)上增加一套磁力導(dǎo)航系統(tǒng),再外加一個攝像頭和遙控器就行了,當(dāng)然,我僅僅是隨便說說而已,但是,我希望通過我的拋磚引玉,能引起我們廣大的叉車廠家認(rèn)真思考一下,或許也是一個不錯的解決方案。
通過上海洋山深水港四期自動化碼頭這個案例,我們可以看到,未來中國的人口紅利正在逐步消失,人工成本一定會越來越高,那么,采用人機(jī)協(xié)作的方式,將會成為未來的主流工作模式。我們廣大的叉車企業(yè),完全可以很好地借鑒振華重工的模式,實現(xiàn)叉車的遠(yuǎn)程操作。我們甚至可以大膽地設(shè)想一下,對我們的一些專業(yè)的叉車租賃公司來說,駕駛員完全可以坐在自己公司的空調(diào)舒適的操作室里,一邊喝著咖啡,一邊在遠(yuǎn)程操作叉車在客戶的冷庫中作業(yè)。
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