青島日報社/觀海新聞8月18日訊 清晨，一艘集裝箱貨輪緩緩進港停泊靠岸，自動岸橋吊移動到船只上空，繩索慢慢降下，穩(wěn)穩(wěn)抓住集裝箱的4個邊角，升起塔吊，再把集裝箱運送到旁邊等候的AGV（自動導引車）上，隨后，AGV猶如“小機器人”般任勞任怨地將集裝箱運送到指定區(qū)域，軌道吊把集裝箱吊起，運送到堆場區(qū)或者前來接單的集卡車上……看到這里，你或許會認為這是“科幻電影”或“穿越大片”里的場景吧，其實不然，這是世界上首個實現(xiàn)全程自動化無人操作港口——山東港口青島港自動化碼頭上的場景。其背后，“5G+”技術(shù)在智慧港口建設(shè)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
現(xiàn)場只有機器來回穿梭作業(yè)
近日，記者走進山東港口青島港自動化碼頭看到，現(xiàn)場雖“空無一人”，生產(chǎn)作業(yè)卻“行云流水”，人工智能技術(shù)讓它大步邁入“智慧港口”時代。目前，平均單機裝卸效率穩(wěn)定在每小時44.6自然箱，并不斷刷新由自己創(chuàng)造的世界紀錄。青島港自動化碼頭在全球還率先完成首例在實際生產(chǎn)環(huán)境下的5G遠程吊車操作，由此開啟“5G+碼頭”的智慧連接。
在碼頭，記者最大的感受就是，人工智能與科技創(chuàng)新貫穿于每個細節(jié)。以負責運送集裝箱的AGV自動導引車為例。這種小車，不好辨別車頭車尾，沒有駕駛室，24小時如上了發(fā)條的機器人一般勤勉履行著搬運工的職責，它們配有智能控制系統(tǒng)，可以根據(jù)實時交通狀況規(guī)劃最優(yōu)路線，自動導航，主動避障。當集裝箱被自動導引車運送到后方堆場旁的支架上，高速軌道吊就開始了接力。從海側(cè)到堆場，再到陸側(cè)的集裝箱卡車托盤，都是它的“主場”范圍。
軌道吊綠色環(huán)保“又苗條”
“在自動化碼頭，裝卸一個集裝箱就需要6度電，產(chǎn)生2.1公斤二氧化碳，以年吞吐量300萬TEU測算，一年要產(chǎn)生2萬噸二氧化碳和690噸二氧化硫。”青島新前灣集裝箱碼頭工程技術(shù)部軌道吊副經(jīng)理修方強告訴記者，在這樣的背景下，山東港口集團青島港全自動化碼頭(二期)工程取消了傳統(tǒng)的市電供電模式，全球首創(chuàng)氫燃料電池組為自動化軌道吊提供動力。用氫替代石油和煤炭，軌道吊實現(xiàn)完全零排放。同時，減輕了設(shè)備自重，降低了設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜度、設(shè)備維保量和維修費用，發(fā)電效率高。
“最強大腦”隨時發(fā)布指令
“既然是全自動化碼頭，那么它的‘大腦”又在哪里？”記者在青島前灣港自動化碼頭遠程監(jiān)控室看到，操作部作業(yè)副經(jīng)理王崇山和同事們密切監(jiān)控著整個系統(tǒng)的運行。數(shù)百米外，是井然有序、高效運行的自動化碼頭。遠程監(jiān)控員根據(jù)電腦屏幕里現(xiàn)場傳感器發(fā)回的各種數(shù)據(jù)和攝像頭傳回的實時影像，專注地觀察著自動化橋吊的裝卸作業(yè)，及時對非標準作業(yè)進行人工干預(yù)，確保整個流程安全高效。“早在貨輪靠港之前，該船舶的數(shù)據(jù)信息已被自動接入到碼頭的計算機系統(tǒng)中，系統(tǒng)根據(jù)信息自動生成裝卸計劃,這僅需幾分鐘時間,而在傳統(tǒng)碼頭完成人工配載需要4至5個小時。作業(yè)啟動后,計算機會自動發(fā)送裝卸指令，遠程監(jiān)控員按照指令調(diào)整手柄即可指揮碼頭上的設(shè)備工作。”王崇山說。
“以前人工操控的橋吊，司機要爬到40多米高的橋吊操作室里操控，夏天酷暑，冬天極寒。一臺橋吊有十幾層樓那么高，而集裝箱上起吊用的4個鎖孔，每個不過一塊香皂大小。司機在40多米高的橋吊上，要讓重達十幾噸吊具的4個鎖具準確插入集裝箱的鎖孔中，難度相當大。”王崇山說，為了能夠“一鉤準”，橋吊司機需要長時間大量練習才能練成絕活，很多人因此出現(xiàn)腰肌勞損和頸肩腰腿痛。而現(xiàn)在無人自動化碼頭9名遠程監(jiān)控員只需要遠遠地坐在遠程監(jiān)控室里，就能完成60多名工人的全部工作，比傳統(tǒng)碼頭提升作業(yè)效率30%，節(jié)省工作人員80%。
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首創(chuàng)“一鍵錨定”效率提高3000倍
近年來，青島港自動化碼頭根據(jù)生產(chǎn)實際不斷優(yōu)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)，讓這個“大腦”越來越聰明。從開港作業(yè)至今，幾個主要系統(tǒng)累計升級173次，優(yōu)化功能2000多項。經(jīng)過一次次優(yōu)化升級，自動化碼頭流程管控系統(tǒng)已經(jīng)成為一個有靈魂、會思考，可智能決策、系統(tǒng)管理的“最強港口大腦”。
“我們首創(chuàng)的軌道吊‘一鍵錨定’裝置，在遇上惡劣天氣的情況下，一個按鍵操作，就能在2分鐘內(nèi)全部實現(xiàn)錨定，這些工作如果人工去做，在全部是熟練工人的前提下，是需要50個人做2個小時來完成，所以這個效率算是提高了3000倍。”
“集裝箱裝卸中有一個導向盤，類似漏斗，全世界之前的這個漏斗基本都是按照45度角設(shè)計的，我們經(jīng)過精密計算，各方面材料等反復(fù)試驗，將這個斜度數(shù)加到72度，這一個環(huán)節(jié)上大約節(jié)省了4秒，這4秒是什么概念？整個過程做一個循環(huán)差不多150秒，如果能節(jié)省4秒鐘，效率就提高了2.5%多。”
在山東港口青島港全自動化碼頭常能聽到這樣的數(shù)字“成績單”，背后是所有技術(shù)人員辛勤付出的結(jié)果，也是智慧港口不斷“突破”取得的成績。目前，青島港全自動化碼頭已創(chuàng)造了平均作業(yè)效率36.2自然箱/小時、最高作業(yè)效率44.6自然箱/小時的世界紀錄，作業(yè)效率全面超越傳統(tǒng)人工碼頭。（青島早報記者 李彥宏）
責任編輯：岳文燕
