淺談自動(dòng)化集裝箱堆場改造及操作工藝創(chuàng)新

蔡超

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司，上海 200125）

要想有效對當(dāng)前我國的集裝箱碼頭堆場進(jìn)行自動(dòng)化改造，工作人員首先要考慮碼頭生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行改造施工，單機(jī)調(diào)試以及總體上線聯(lián)調(diào)在這樣的改造流程下才能夠確保整體碼頭還能夠保證正常的生產(chǎn)效率，同時(shí)，也能夠有效促進(jìn)自動(dòng)化地改造。而在當(dāng)前改造過程中存在幾項(xiàng)重點(diǎn)和難點(diǎn)，工作人員需要對其進(jìn)行解決才能夠真正達(dá)到了自動(dòng)化改造的目的。本文也就側(cè)重于對當(dāng)前傳統(tǒng)集裝箱碼頭堆場自動(dòng)化改造以及操作工藝革新進(jìn)行分析和探討，希望能夠幫助有需要的人。

1 堆場自動(dòng)化改造的目的

當(dāng)前大部分碼頭上有集裝箱以及散貨堆場，要想有效開展集裝箱碼頭堆場的自動(dòng)化改造，首先就要對其改造的目的進(jìn)行了解和掌握，在當(dāng)前堆場自動(dòng)化改造中，其主要改造的目的是對集裝箱擺放的堆場進(jìn)行改造，具體有以下幾個(gè)方面。

（1）抓住先機(jī)，在當(dāng)前的絕大部分碼頭中，其基本上都面臨了轉(zhuǎn)型的機(jī)遇期，在這樣的背景下，就需要抓住這樣的機(jī)會(huì)來促進(jìn)自身的技術(shù)以及發(fā)展能夠朝著更良好的方向前進(jìn)。工作人員需要大力推動(dòng)集裝箱碼頭操作的一體化以及自動(dòng)化，同時(shí)，在港口的內(nèi)部還要建立一套完善良好的云數(shù)據(jù)中心，通過此類云數(shù)據(jù)的作用和效果能夠有效加強(qiáng)碼頭內(nèi)部的信息化水平。并且在未來的發(fā)展過程中，各種類型的云數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)還會(huì)不斷推出和發(fā)展，堆場開展自動(dòng)化改造也需要緊密聯(lián)系此類技術(shù)地優(yōu)化和升級，以此不斷完善自身的技術(shù)水平。

（2）對當(dāng)前的工藝效益進(jìn)行突破，目前我國的大部分碼頭基本上都已經(jīng)到達(dá)了自身工藝的瓶頸期，若是無法有效對瓶頸期進(jìn)行突破，那么也就無法有效提高自身的工藝效率和質(zhì)量。同時(shí)，目前面臨的一個(gè)重大問題就是堆場的集裝箱吞吐效率變低以及場內(nèi)裝卸設(shè)備的使用率下降，這類情況會(huì)帶來整體的碼頭資源不平衡，部分時(shí)段或者區(qū)域資源緊張但整體資源會(huì)出現(xiàn)等工或者閑置狀態(tài)。要想有效解決此類問題，就必須對當(dāng)前的堆場自動(dòng)化改造進(jìn)行升級和優(yōu)化，以此有效突破傳統(tǒng)技術(shù)中面臨的問題和難點(diǎn)。

（3）當(dāng)前碼頭行業(yè)中招工難以及用工難的問題，當(dāng)前大部分的碼頭中其自身在招聘裝卸司機(jī)以及軌道吊司機(jī)時(shí)無法提供更良好的薪資條件，并且整體的勞務(wù)用工成本也超過了10%的增長速度，在這樣的情況下，碼頭崗位的競爭力也在迅速降低，那么一線貨物裝卸崗位的工作人員離職速度也不斷的加快。除了此類崗位的人員，其他相關(guān)崗位的人員自身也無法在崗位中獲得良好的收益以及效益，那么久而久之，此類行業(yè)的相關(guān)人員只會(huì)越來越少，從而導(dǎo)致整體的工作最終都沒辦法有效開展和進(jìn)行。

（4）達(dá)到低投入、高收益的效果。目前，大部分碼頭中所使用的裝卸設(shè)備基本上已經(jīng)超過了15年，其內(nèi)部的部件以及一系列零件設(shè)備基本上都已經(jīng)達(dá)到了生命周期的尾端，在這樣的情況下，整個(gè)碼頭內(nèi)的設(shè)備基本上都需要進(jìn)行維修以及處理，開展自動(dòng)化改造使得一系列良好的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)入碼頭之中，以此有效達(dá)到良好的效果和目的。在傳統(tǒng)的碼頭中所使用的設(shè)備還需要通過人工的方式來進(jìn)行操作，人工進(jìn)行操作就需要花費(fèi)對應(yīng)的人工成本，并且同時(shí)人工也存在誤操的情況，若是存在此類情況，那么對整體的工作質(zhì)量以及效率都會(huì)造成嚴(yán)重影響。而若是能夠?qū)⒃O(shè)備改造成對應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備，不僅降低了此類成本的消耗，同時(shí)，也能夠保證工作質(zhì)量和效率，在這樣的情況下也是達(dá)到了低投入、高收益的效果。

2 堆場自動(dòng)化改造的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)及操作中的革新

在當(dāng)前大部分集裝箱碼頭堆場自動(dòng)化改造過程中，其基本上都需要面臨“兩個(gè)難免”和“一個(gè)革新”，通過此類內(nèi)容來有效達(dá)到良好的改造效果和目的。

2.1 軌道吊跨內(nèi)雙車道的管控方式

在目前大部分的港口中基本上都是采用了水平布局的自動(dòng)化堆場，而在此類堆場中則基本上采用了外懸臂式軌道吊工藝，此類工藝能夠有效幫助整體堆場實(shí)現(xiàn)內(nèi)外集卡的分離，并且在兩側(cè)不同的道路上都可以設(shè)置對應(yīng)的公共車道，公共車道自身所具備的通行自由度較高。經(jīng)過一定的分析以及調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前部分碼頭的內(nèi)跨式軌道吊的車道都存在于門腿內(nèi)，那么集卡就只能從軌距的內(nèi)部穿行，本是雙通道的通行方式如今成為單通道，那么整體的通行效率就會(huì)降低，從而導(dǎo)致了整體通行的自由度降低。而為了解決此類問題，就需要額外設(shè)置對應(yīng)的超車道，以此保證內(nèi)部的通行效率。但是，設(shè)置了這樣的車道也就表示了集卡在內(nèi)部需要混行，那么對應(yīng)的車流和車序就需要進(jìn)行額外的控制和操作，否則，很有可能出現(xiàn)混亂的通行情況。為了達(dá)到這樣的效果就需要借助PDS系統(tǒng)管理自動(dòng)化交換區(qū)和控制時(shí)序，此類技術(shù)能夠達(dá)到以下幾個(gè)方面的功能。

首先，是可以通過入場口所設(shè)置的RFID天線設(shè)備來有效識(shí)別內(nèi)外集卡。其次，是可以收集各類集卡的實(shí)時(shí)信息以及數(shù)據(jù)，并且將此類數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾從而收集一系列有效的數(shù)據(jù)。之后可以根據(jù)TP的占用情況來判斷和分析各個(gè)集卡的到達(dá)信息。通過補(bǔ)發(fā)、回退以及置頂?shù)纫幌盗泄δ軄韺Ω鱾€(gè)車輛的到達(dá)信息進(jìn)行整理，以此對集卡的時(shí)序進(jìn)行調(diào)整和糾正。之后通過TOS以及ECI的技術(shù)來對其中存在錯(cuò)誤時(shí)序的集卡進(jìn)行調(diào)增，從而達(dá)到換車的操作。如圖1所示。

圖1 轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)布置方法

2.2 TOS從“端裝卸”到“邊裝卸”的工藝適應(yīng)性

TOS在整體生產(chǎn)作業(yè)中發(fā)揮著非常重要和核心的功能和效果，其基本上就是對整體生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行指揮和控制，在傳統(tǒng)的技術(shù)操作中，TOS的效果以及功能基本上都是由人工來進(jìn)行操作，通過人工的方式對TOS進(jìn)行控制和操作，從而達(dá)到對應(yīng)的效果。但是，在當(dāng)前的技術(shù)支持下就可以采取自動(dòng)化的方式對TOS進(jìn)行控制和操作。目前，對TOS的控制可以采取AYC模塊，該模塊主要是能夠通過對時(shí)間、距離以及作業(yè)類型等各個(gè)因素的分析和計(jì)算來對作業(yè)的指令順序進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，目前該模塊已經(jīng)應(yīng)用于“端裝卸”的流程中，并且同樣獲得了較為良好的效果。但是，要想將其應(yīng)用于“邊裝卸”中仍還存在一定不足，需要通過三個(gè)方面的改進(jìn)對其進(jìn)行完善。分別為實(shí)現(xiàn)按貝位設(shè)置自動(dòng)化交換區(qū)、實(shí)現(xiàn)沿車道行進(jìn)方向派發(fā)指令以及實(shí)現(xiàn)在限定范圍內(nèi)的自動(dòng)搗箱。

2.3 平衡堆場及設(shè)備利用率的策劃方式從傳統(tǒng)的集中式轉(zhuǎn)為分散式

在當(dāng)前的堆場策劃方式中，工作人員需要將傳統(tǒng)的集中式轉(zhuǎn)變成為對應(yīng)的分散式，其主要的一個(gè)功能以及目的就是為了能夠平衡各個(gè)堆場以及各臺(tái)設(shè)備各自的工作量，從而達(dá)到良好的利用率和使用率。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，首先需要借助TOS系統(tǒng)的功能來將各個(gè)集裝箱進(jìn)行分類，分類時(shí)基本上是按照其各自的屬性進(jìn)行分類，但是，實(shí)際的分類可以根據(jù)堆場實(shí)際的情況以及需求來進(jìn)行選擇。之后還需要考慮設(shè)備工作量、大車跑動(dòng)距離和時(shí)間以及場地利用率等一系列因素和要素來結(jié)合進(jìn)行考慮和分析，并且以較為廣闊的區(qū)域作為其分為的范圍，以此有效對各個(gè)集裝箱進(jìn)行分類以及分類。在傳統(tǒng)的策劃方式中，主要采取的方式是集中式，此類方法相比當(dāng)前的分散式存在較多的局限和限制，因此，在當(dāng)前港口發(fā)展的需求下，顯然已經(jīng)成為了一種不合適的方式。其主要面臨的難題和問題在于無法應(yīng)對當(dāng)前作業(yè)高峰的連續(xù)沖擊、無法有效提升堆場設(shè)備的作業(yè)效能以及無法有效適應(yīng)當(dāng)前新的口岸政策要求。在這樣的情況下，就需要將傳統(tǒng)的集中式轉(zhuǎn)變成為對應(yīng)的分散式。當(dāng)前的分散式中可以采用對應(yīng)的自動(dòng)化方式來進(jìn)行控制，其能夠有效提高響應(yīng)速度以及作業(yè)效率，并且同時(shí)其自身的特點(diǎn)（作業(yè)人員沒有疲勞期、速度恒定、效率穩(wěn)定）也是良好地達(dá)到了對應(yīng)控制所需的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前的集裝箱港口堆場自動(dòng)化控制中，相關(guān)人員首先需要做到兩個(gè)克服，分別為道吊跨內(nèi)雙車道的管控改造以及TOS從“端裝卸”到“邊裝卸”的工藝適應(yīng)性難題，之后還需要將傳統(tǒng)的堆場策劃方式從集中式轉(zhuǎn)變成為分散式，在這樣的背景下，才能夠真正推動(dòng)了整體港口的自動(dòng)化，進(jìn)而推動(dòng)了整體社會(huì)的發(fā)展。