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新征程奋进者|洋山四期:如何登上自动化码头的“珠穆朗玛峰”
全部都打通。“设备需要磨合,系统也需要磨合。”据其介绍,刚到洋山四期的时候,设备根本没有交互,指令层面也没有动作,怎么动起来都是未知数。“5年了,看着它每天的成长,就像看着自己的孩子一样,越长越‘结实’。”
顾志华举例道,原来轨道吊在作业过程中可能会遇到一种情况,海侧轨道吊作业的时候,陆测轨道吊由于安全位置的原因保持不动,“但其实我们发现,只要是同向运动,就完全可以一起去作业。那么我们就根据轨道吊起始位置和目的位置方向,去判断是不是可以同时作业,而不用在那里等待。”这一简单的优化带来的效果是可观的,整个堆场的能力提升20%-30%。
开港5年来,除上述“超远程智慧指挥控制中心”项目外,洋山四期团队还开发上线了洋山四期运营大数据分析与智能决策平台,利用人工智能、大数据和3D技术,在虚拟空间中复刻一个洋山四期,让其不断进行压力测试和系统优化迭代。再如,我国首个智能驾驶集装箱转运业务场景也不断提质增效,通过“5G+L4”技术,2021年完成了4万标准箱转运任务。
据介绍,目前,洋山四期三大设备数量较开港初期翻了3倍,在人工节约70%的同时,效率却提高30%。桥吊单机作业效率达63.88自然箱/小时,单船平均最高作业台时量58.28自然箱,生产指标屡创新高,码头整体效率较开港初期提高了30%,劳动生产率达到传统码头的213%。
16年前就走进40米高桥吊驾驶室的黄华对这些数字格外敏感。以轨道吊的人工节约来说,他给出一个清晰的对比,“我们现在121台轨道吊24小时不间断作业的线人;相较之下,传统码头单工班的出勤人数最起码是121人,如果要实现24小时不间断作业,最起码需要242人。”
从传统码头转战智能化程度最高的自动化码头,黄华认为,对桥吊司机来说, “从单机层面来看,我们只是一个熟练的操作工,个人的操作技能决定了装卸的快慢,但是现在不单单要有单机的操作技能,还要去学很多东西,最重要一点就是对系统的判断。”“80后”的黄华已有了很多徒弟,而他的很多徒弟都是“00后”。
来自工程技术部的吴纪林是一名“90后”,也是这座全球最先进自动化码头的“诊疗师”中的一员。“我刚进入上海港工作时,当时的码头使用的是第一代岸桥,主要维修方式也是从外围硬件着手。”他回忆起十几年前的场景。
2011年,随着上海港的“主战场”从黄浦江转战长江口,吴纪林来到外高桥码头工作。“此时的维修方式已经从基础硬件变成可编程软件PLC,我突然发现自己在老码头学到的技术本领几乎毫无用处了,连程序中常开、常闭都分不清楚。”2016年,吴纪林和一批年轻人一起,成为最早一批进驻洋山四期筹备组的成员。
其所在的青年突击队提前3个月完成了洋山四期码头开港设备的调试工作,不仅确保了设备按期、顺利投入使用,更为国际、国内智能码头设备维护保养提供了“洋四方案”,填补了国内自动化设备管理技术的空白。
从最老的设备修到最先进的设备,吴纪林对
克服的办法是在设备上安装了很多传感器和相对应的程序逻辑,“有了这些新技术之后,它来告诉我们设备全寿命的使用程度。我们在它的历史寿命当中去看哪一些是未来可能会发生的事情,提前进行维保,这也是相比传统码头有很大提升的地方。”
洋山四期的相关技术已被充分验证。值得一提的是,这些技术成果已在以色列海法新港等国内外14个码头得以应用。
2021年9月1日,上港集团以色列海法新港正式开港,该码头便复刻了“洋山四期”的技术亮点。这也是我国首次向发达国家输出“智慧港口”先进技术和管理经验。
据从以色列返回上海的海法新港建设者分享,尽管上海方案在国际竞争中脱颖而出,帮助上港集团获得了海法新港码头的运营权,但在建设过程中,以色列方面始终拿中国标准和西方标准进行比较,并在许多方面表示出不理解。直到上港集团邀请以色列代表到洋山四期自动化码头参观,才彻底改变了对方的态度。
然而,顾志华表示,他们一直在关注学界、业界最新的研究与应用,总觉得能做的事还有很多。“尽管我们的许多技术已经全球领先,但拼搏与创新却是无止境的,洋山四期码头仍需在不断地超越自我中寻求突破。”
黄华和他的团队也制定了新的职业规划目标——把洋山四期码头打造成上海港桥吊远程操作“黄埔军校”。
作为一名土生土长的崇明人,黄华从小有着一个航海梦。2004年大学毕业即进入上海港工作;2005年,25岁的他报名前往洋山一期码头,走进40米高的桥吊驾驶室,成为一名桥吊司机,累计安全装卸42万多个集装箱。2016年,黄华入选上海港首批桥吊远程操作员,开始参与洋山四期筹建。从一名普通桥吊司机逐步成长为“上海工匠”,黄华还获得了“全国五一劳动奖章”等10多项荣誉。
从2017年建成投产到2022年,洋山四期规模不断扩大,作业能级显著提升,2018年完成集装箱吞吐量201万标准箱,而到了2021年完成570万标准箱,作业能级达630万标准箱,全面实现了设计时的远期吞吐能力。
然而,630万标准箱不是终极目标。黄华提到,洋山四期今年将再新增2台桥吊、2台轨道吊、10台AGV,码头自动化装卸装备生产规模将达到294台,生产能级也从原来630万跃升至700万。
就在10月12日,“振华32”轮在洋山港海事局船舶交通管理中心远程监控和“海巡0109”现场护航下,缓缓驶进洋山深水港,顺利靠妥洋山深水港自动化码头,2台桥吊将卸至码头,待调试后投入生产使用。截至目前,2台桥吊已成功上岸。
据介绍,未来,在对内发展上,洋山四期拟建立全域智能化管控系统,将云计算、大数据、人工智能等技术手段结合起来,实现安全监督更精准、设备维保更智能、生产作业更高效、港口生产更环保,真正推进自动化码头向智慧化码头落实落地。
在对外服务上,将主动融入并积极推动“区块链港航生态圈”建设,构建起连接监管、企业、金融的生态信息服务平台,进一步提升港口综合竞争优势。
“这是一个趋势,我们将通过技术的不断应用进一步提升码头的能级,这是最大的一个区别。也就是说,不能通过人去叠加,而是用技术来替换,这是我们的目标。”顾志华表示。