11月28日,山东港青岛港全自动码头(第二期)开工。 该项目由山东港自主开发,集成了创新的世界首个氢动力自动化轨道吊装,开展了世界首个5G自动化技术等6项世界首项科技成果,引领了当前世界最先进的全自动化码头科技水平,再次以中国的“智”建设,以中国的创造为世界香港航空业提供了“中国方案”。
11月28日,青岛港全自动码头(第二期)开始作业,货船正在装卸货物。 (张进刚摄)
一期工程引起了港口生产方式的革命
全自动码头是集群网络、大数据、人工智能、自动控制等技术与业务于一体的复杂系统项目,自1993年世界首个集装箱自动码头ECT在荷兰鹿特丹诞生以来,被称为“港科技王冠明珠”,是正确的“大国重工器”。 多年来,尽管我国已经成为世界港口大国,但仍未能拥有真正意义上的全自动码头。
2013年10月,青岛港决定建设全自动集装箱码头,面对西方发达国家的技术封锁,承受压力,立足于自己,刻苦攻坚,仅用3年多时间就完成了从规划到建设运营的全过程。 2017年5月11日,引领世界,亚洲首个真正意义上的全自动化码头、青岛港全自动化集装箱码头的一期工程投入了商业运营。 该码头岸线长660米,建2个泊位,设计吞吐能力150万标准箱,配备7台双推车岸桥( STS )、38台高速轨道吊车( ASC )和38台自动引导车( L-AGV )。
与传统人工码头相比,青岛港全自动化集装箱码头一期工程的作业效率提高了30%,人工减少了80%,自动化程度超过了鹿特丹港等全球港口。 同时,建设成本仅为国外同类码头的2/3,建设周期仅为其1/3。
截至2019年11月26日,一期工程累计完成1846艘船舶装卸,集装箱吞吐量为285.4万标准箱,船舶准位移率达到100%。 其中,码头平均装卸效率由开港时的24.2自然箱/小时提高到36.2自然箱/小时,最高效率达到43.8自然箱/小时,比世界同类码头高50%,是首次超过人造码头作业效率的自动码头。 外集卡港转运时间不超过15分钟,比人工码头缩短50%以上。
目前,一期工程共受理专利93件,发表论文47件,制定标准12件,获得“自动码头生产作业决策支持系统”等软件着作权10件。 被评为“中国智能制造十大科学技术进展”,获青岛市科学技术进步一等奖、中国港协、中国航海学会等科学技术进步特等、一等奖16个项目。 受到来自56个国家和地区的1640批、33240多人参观访问,成为展示中国港口科技成果的优秀名片。
二期工程引领着世界港口建设发展潮流
此次生产运营的第二期工程岸线长度为660米,泊位为2个,吞吐量设计为170万标准箱,配备双车岸桥( STS )、38台高速轨道吊车( ASC )和45台自动引导车( L-AGV )。 自2018年6月8日开工以来,建设团队科学组织,大力突破难关,共同努力,仅一年半就实现了码头生产运营,仅为世界同类码头建设周期的五分之一。 在建设过程中,建设研发团队坚持以创新领先未来,在六大世界首创先进技术应用中,继续为世界港口贡献更加智能先进的“青岛模式”“中国方案”。
世界上第一个氢动力自动化轨道吊。 废除传统的由高压卷轴电缆、卷轴装置、变压器、高压柜、整流器等组成的商用电源供应模式,自主开发氢燃料电池组,为自动化轨道吊装提供动力,不仅减轻了设备自重约10吨,还降低了设备机构复杂性、设备维护量和维护费用, 发电效率高,用氢代替石油和煤,轨道吊装实现了完全零排放,对环境保护具有深远意义。
在氢燃料电池和锂电池的动力模式下实现了能源再生的最佳利用,推测每轨吊箱的耗电量削减了约3.6%,单体节约了动力设备的购买成本约20%,以年吞吐量300万TEU进行推测,每年减少了约2万吨的二氧化碳排放量,约697吨的二氧化碳
世界上首次活用了“5G自动化技术”。 建设研发团队随着世界5G科技的发展趋势,成功应用于世界首个运用“5G自动化技术”实现码头全权、5G网络下的岸桥、轨道吊自动控制操作、集装箱和高清视频大数据采集和运输等场景。
他们针对“智能港”的严格要求,积极探索满足控制信息、多视频信息等高效可靠传输的新途径。 他们发现,港口自动化采用的光纤、无线局域网等通信方式存在运输成本高、灵活性和可扩展性差等问题。 他们与华为、连通等公司合作创新难关,探讨了5G技术的低延迟、高带宽、高可靠性、大容量等特性,结合基于5G虚拟园区网的港口专用网方案、终端应用组件,为解决港口自动化设备通信问题提供了新的解决方案。 经过测试,二期自动码头大型设备通信实现了低延迟( 20ms以内)、大带宽(上行200Mbps以上,下行1000Mbps以上),抗干扰性强,频谱稳定,为智能港的应用构建了低成本、更便利的信息高速公路。
中国港口原创“黑科技”组合融合。 除氢动力和5G技术外,该码头还发布了世界领先的中国港口原创“黑科技”组合,充分显示了山东港口多年来厚厚发展的充分科技力量
世界上第一台机器视觉自动化技术。 AI智能自动实现陆侧外集卡智能、安全、高效作业,平均作业周期时间减少约25秒,堆场作业效率提高13%。
世界上第一个智能监控系统。 用智能管理系统实现了自动码头的无人、顺势、高效监督管理,形成了复盖整个工作过程的智能监督管理解决方案,开拓了自动码头智能监督管理的新模式。 每箱监管时间节约65%,码头效率提高3.2%,物流效率提高,物流成本降低。
世界首个三维可视化运输平台。 以三维可视化的全视角实时展示港口全貌和生产作业,实时展示岸桥、轨道吊、AGV动作水平的作业状态,实时展示码场动态堆积状况和海岸侧交流区的作业状态,实现任意时间段生产作业历史的再生、回顾,实时展示生产信息综合统计、事件警报、趋势警报等10大功能
世界上第一个基于商业智能( BI )的自我诊断系统。 具有较大的数据分析、自诊断报警、异常识别、状态监控等功能特点,数据实际上对码头公司的运营决策提供了有力的支持。
面向未来,山东港是全自动码头和“智能绿港”领域,积极应用氢能推进、人工智能、5G运用、大数据、云平台、自动控制技术等现代科技,不断开发应用新的世界一流科技成果,使码头生产设备更加自动化, 集生产管理体系更加智能化,加快科技与业务全面深度融合的物流、商流、信息流、货流、人流等航运要素于一体,为全球“智慧港”、“绿港”发展作出更大贡献的“中国方案”、“中国智慧”和“中国力量”。