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...化集装箱码头装卸系统关键技术及应用”今天获上海科技进步一等奖

大吊车,真厉害,轻轻一抓就起来——京剧《海港》中流传度甚广的唱词在热映电影《厉害了,我的国》开篇被赋予了新时代的意义。上海洋山深水港,巨大的集装箱自动小车抛下的钢绳轻轻抓起又放下,自动规划行驶路径的小车在港口来回穿梭,7个集装箱泊位、总面积200多万平方米、年吞吐量630万箱的全球最大规模码头,只要9个人就能“管住”。

流淌着创新血液的上海振华重工,近 10 年来,在集装箱岸桥市场,全球市场占有率超过 70%,市场份额连续 20 年世界第一。面对智能化、无人化的码头发展趋势,他们又在自动化码头装卸系统关键技术上取得了一系列举世瞩目的成果。在今天举行的2017年度上海市科技奖励大会上,这一项目被授予科技进步一等奖。

布下“天罗地网”,减少70%人工

作为上海制造的一块金字招牌,振华重工很早就迈出了朝智能化、无人化转型的步伐,自动化码头的成套装备与系统技术是振华重工总工程师严云福近年来坚持产业创新、科技攻关的战略方向之一。

打造一座自动化码头,必须先布下信息传输的“天罗地网”。“地网”是指在码头地面下每1-2米间隔便铺下一颗磁钉,由此可以感知设备位置,“天罗”是指5G通讯无线网络,能够保证中央“大脑”发出的指令及时传达到各种终端。

说来简单,实际上每一个衔接环节都是难题。当一艘货船停靠在港口后,原本是由吊车师傅在60米高空抛下钩子,把集装箱吊到等候在一边的卡车上。严云福说,这一环节要实现机器换人,难点有二,一是钩子系在软钢丝上,力度不好掌握,二是从60米高空伸下的钩子,与集装箱定位精度必须小于5厘米。

▲厦门远海自动化码头

细节也需要格外留意,比如在实际运输中,集装箱的识别码很可能被污渍遮挡,系统需要拥有一套推算系统,能根据已知道信息推算出集装箱货号。

通过振华重工研发人员的潜心钻研,一只只“拦路虎”被清除,他们完成了自动检测、定位、对箱、路径作业等一体化无缝测控技术,无人化集装箱场地起重机定位精度控制在5厘米以内。

从卖硬件到卖软件,中国人造出“大脑”“神经”

早在2002年,振华重工就开始为德国汉堡港、荷兰鹿特丹港等自动化港口提供了单机设备,然而这仅仅是单机层面,中国自动化码头系统走出去还需要有自己的“大脑”和“神经”。

“无人码头装卸货物用的是自动引导运输车(AGV),‘大脑’和‘神经’的作用之一就是为AGV规划行车路线,规避碰撞可能。”严云福说。

振华重工研发出了国内首创国际先进的装卸设备远程控制与调度系统(ECS),实现了多设备远程综合控制、多任务柔性调度与协同作业、多设备远程监测与故障诊断。

在实时监控室记者看到,AGV行驶时电脑会计算出行驶所需要的区域,当同时间该区域内有别的AGV经过时,“大脑”会根据先来后到的路径算法,让其中一台车暂停行驶。“中国大脑”控制下,AGV在码头走走停停,穿梭不息,最快速度可达6米/秒,每小时作业效率可达30个集装箱以上,与技术熟练工持平,未来还有提速潜力。

打造上海品牌,带领100多家配套企业走出国门

振华重工总裁黄庆丰表示,目前全球有4000多个码头,其中不少有改造成无人智能码头意向,2007年以来,上海振华重工先后将整套系统出口到欧美、澳洲、亚洲等20多个国内外港口。

“每到一处,我们都会把上海振华重工的标识‘ZPMC’放在最醒目的地方,自动化港口也作为一张闪亮的上海品牌名片得到港口用户交口称赞。”黄庆丰说。

▲青岛自动化码头

不仅自己走出去,振华重工还致力于和中国优秀品牌一起走出去。一开始,世界最大的集装箱海运公司马士基对某个由中国民营企业提供的制动装置不放心,请来德国第三方检测机构做测评后,中国制动性能把外国人看呆了:制动距离从外国产品的3米减少为2.5米,制动时间从0.5秒缩短到0.3秒,经过检测后,马士基满意地接受了中国价廉物美的配套装置,有马士基“背书”,这款零部件逐渐在全球主流市场上走红。

迄今为止,振华重工已经将100多家国内零部件配套企业“组团”介绍给了国外。

文:沈湫莎

编辑制作:朱颖婕

*文汇独家稿件,转载请注明出处。|图:上海振华重工(集团)股份有限公司