試析港口智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)在裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝中的應(yīng)用

黃勝鍵 徐磊 何少聰

摘 要： 港口工作量較大，尤其是在裝卸儲(chǔ)運(yùn)中需要較多的人力成本投入，傳統(tǒng)工作方式已經(jīng)無法滿足其實(shí)際需求。為此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工藝流程的優(yōu)化，使港口工作朝著自動(dòng)化與數(shù)字化方向發(fā)展。智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，能夠大大提高裝卸儲(chǔ)運(yùn)的工作效率，提高港口貿(mào)易整體水平，加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文將對(duì)港口智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)在裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝中的作用進(jìn)行分析，探索港口智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)在裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝中的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞： 港口;智能化裝卸新技術(shù);機(jī)器人技術(shù);裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TP242.2 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.192

在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)中，逐漸加強(qiáng)了對(duì)港口裝卸儲(chǔ)運(yùn)的重視，以智能化與自動(dòng)化為目標(biāo)，旨在減輕工作人員負(fù)擔(dān)的同時(shí)，滿足大吞吐量的工作特點(diǎn)，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在港口中通用件雜貨和通用散貨泊位等都逐漸增多，給裝卸儲(chǔ)運(yùn)工作帶來了新的挑戰(zhàn)，如果依舊采用傳統(tǒng)工作模式，將會(huì)導(dǎo)致能耗升高的問題，不利于加快社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)當(dāng)前多種科學(xué)技術(shù)手段的有效融合，利用機(jī)器人替代人力，為港口運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化發(fā)展奠定了技術(shù)保障。該技術(shù)也具有較強(qiáng)的專業(yè)性特點(diǎn)，應(yīng)該從裝卸儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)際工作特點(diǎn)出發(fā)，制定針對(duì)性技術(shù)應(yīng)用方案，為港口智能化建設(shè)奠定可靠基礎(chǔ)。

1 港口智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)在裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝中的作用

1.1 減輕人力負(fù)擔(dān)

人工操作在裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝中仍舊十分常見，我國(guó)港口的吞吐量逐年增長(zhǎng)，人工操作的方式已經(jīng)無法滿足實(shí)際工作要求，長(zhǎng)期超負(fù)荷狀態(tài)會(huì)嚴(yán)重威脅人體健康。而智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用，則能夠運(yùn)用機(jī)器人替代人力勞動(dòng)，通過相應(yīng)技術(shù)參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)裝卸儲(chǔ)運(yùn)的自動(dòng)化操作[1]。同時(shí)，通過專業(yè)人員的監(jiān)督管理，確保各流程的順利進(jìn)行，使得各個(gè)環(huán)節(jié)之間能夠?qū)崿F(xiàn)有效組織協(xié)調(diào)，為裝卸儲(chǔ)運(yùn)安全性的提高創(chuàng)造了條件。

1.2 提高經(jīng)濟(jì)效益

能源消耗問題是限制港口可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，尤其是在大量的裝卸儲(chǔ)運(yùn)工作中，對(duì)于資源能源的需求較大。通過運(yùn)用智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)，為資源優(yōu)化配置與高效利用奠定了基礎(chǔ)，成本投入降低的同時(shí)，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3 提高環(huán)保效益

在港口裝卸儲(chǔ)運(yùn)中，散貨木薯干的裝卸較為常見，由于是在露天環(huán)境下作業(yè)，因此會(huì)造成嚴(yán)重的粉塵污染，周圍環(huán)境遭到破壞，威脅居民的健康安全。應(yīng)用智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)對(duì)當(dāng)前工藝手段進(jìn)行優(yōu)化，使得該工作更具封閉化和規(guī)范化，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵污染問題的控制，提高港口生產(chǎn)工作的環(huán)保效益，符合當(dāng)前環(huán)保型社會(huì)的構(gòu)建要求。

2 港口智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)在裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝中的應(yīng)用措施

2.1 智能化抓斗卸船

為了能夠智能化控制抓斗卸船，使其在工作效率上得到優(yōu)化，需要加強(qiáng)智能化裝置的應(yīng)用。在對(duì)艙口、船艙位置和艙底高度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以借助于激光測(cè)距技術(shù)實(shí)現(xiàn)，減少在測(cè)量當(dāng)中的誤差，確保測(cè)量高效化，為工作人員明確物料分布狀況提供可靠依據(jù)[2]。三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以通過激光掃描而獲取，為了能夠?qū)Χ蚜锨闆r進(jìn)行模擬，還要借助于PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝卸儲(chǔ)運(yùn)方案的有效優(yōu)化。在對(duì)抓斗的移動(dòng)起降、大機(jī)移動(dòng)和裝卸等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格按照方案規(guī)定要求，避免出現(xiàn)較大的事故問題。能夠?qū)Χ研螖?shù)據(jù)進(jìn)行獲取，從而確保裝卸儲(chǔ)運(yùn)方案的可行性，為自動(dòng)化操作提供依據(jù)。將智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)抓斗卸船中進(jìn)行改造升級(jí)時(shí)，還要對(duì)精度控制、卸船算法策略和三維模擬等加強(qiáng)重視，突破技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)[3]。

2.2 智能化全自動(dòng)裝船機(jī)

為了能夠滿足自動(dòng)化裝船工作要求，還要將激光雷達(dá)應(yīng)用于傳統(tǒng)裝船機(jī)當(dāng)中， 其智能化和自動(dòng)化程度會(huì)得到顯著提高。多軸伺服運(yùn)動(dòng)控制是其基本原理，能夠?qū)Χ蚜系姆植记闆r和船艙的形狀等進(jìn)行識(shí)別，從而保障落料軌跡的合理性。決策智能化水平增強(qiáng)，溜筒和位置和大車的運(yùn)行也可以得到高效控制[4]。對(duì)于機(jī)械位置的調(diào)節(jié)和工作速率的調(diào)整，使得裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝得到優(yōu)化，保障參數(shù)調(diào)整的實(shí)時(shí)性，防止在工作中出現(xiàn)意外問題。由于智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用仍舊處于起步階段，因此在智能化全自動(dòng)裝船機(jī)的應(yīng)用中也會(huì)存在諸多限制，在對(duì)設(shè)計(jì)裝船路徑時(shí)需要對(duì)多種因素進(jìn)行考量，包括了物料特性、倉(cāng)型、船身平衡狀況和物料性質(zhì)等等。

2.3 智能化全自動(dòng)堆取料機(jī)

堆取料機(jī)也是港口裝卸儲(chǔ)運(yùn)中的關(guān)鍵設(shè)備，運(yùn)用智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)對(duì)其予以改進(jìn)，能夠在掃描堆場(chǎng)料堆時(shí)借助于激光雷達(dá)快速完成。同時(shí)，三維模型的構(gòu)建和相關(guān)參數(shù)的計(jì)算更加便捷且精準(zhǔn)，提高堆取路徑的合理性，提高實(shí)際工作效率。在實(shí)踐應(yīng)用中也會(huì)存在一定的難度，尤其是在控制精度和建模、規(guī)劃路徑上，也需要進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)和優(yōu)化[5]。為了能夠促進(jìn)裝車效率的提升，還需要在自動(dòng)碼包裝車和散貨裝車中設(shè)置相應(yīng)的識(shí)別裝置、智能機(jī)器人和多自由度機(jī)械手等，使得服務(wù)質(zhì)量得到提升，為港口經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。自動(dòng)化裝運(yùn)系統(tǒng)的一體化與集成化水平較高，能夠滿足裝車、發(fā)運(yùn)、調(diào)車和平車等工作要求，加快了港口的現(xiàn)代化建設(shè)步伐。人工碼包作業(yè)可以運(yùn)用機(jī)器人替代，使得碼包效率得到明顯改善，同時(shí)人工成本投入降低。

結(jié)語(yǔ)：將智能化裝卸新技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于港口裝卸儲(chǔ)運(yùn)工藝當(dāng)中，能夠減輕工作人員負(fù)擔(dān)，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，同時(shí)具有較強(qiáng)的環(huán)保性特征。在實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中，應(yīng)該明確智能化抓斗卸船、智能化全自動(dòng)裝船機(jī)和智能化全自動(dòng)堆取料機(jī)的應(yīng)用要點(diǎn)，同時(shí)注重對(duì)技術(shù)難點(diǎn)的突破，以提高港口的整體建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)

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