浦江之东,活力涌动。长江口外,东海之滨,上港集团洋山深水港区犹如一颗入海明珠,推动上海港从“江河时代”迈向“海洋时代”。2020年洋山港区开港15周年,洋山一期至四期工程的相继建成,为上海国际航运中心国家战略从蓝图化为生动实践发挥了重要的“主力军”“排头兵”作用。
4月6日,“沿着高速看中国”主题宣传活动来到洋山港区。如今,上港集团把洋山四期建成全球规模最大、智能化程度最高、拥有完全自主知识产权的全自动化集装箱码头,打破国外垄断,并实现技术反超。洋山四期的成熟运行是我国港口科技发展新的里程碑,标志着上海国际航运中心代表国家参与国际经济合作与竞争形成了新的“硬核”力量,引领了当今国内外自动化集装箱码头换代式发展的新潮流。
2019年洋山港区完成集装箱吞吐量1980.8万标准箱,首次超过外高桥港区;2020年洋山港区首次突破2000万标准箱……洋山四期规模位居全球之首,位于东海大桥以南,地处整个洋山深水港的最西侧,依托颗珠山岛及大、小乌龟岛围海填筑形成,总用地面积223万平方米,码头前沿自然水深大部分在11至15米。洋山四期共建设7个集装箱泊位、集装箱码头岸线总长2350米,设计年通过能力初期为400万标准箱,远期为630万标准箱。放眼全球,规模如此之大的自动化码头一次性建成投运是史无前例的。
目前,投产设备规模为21台桥吊、108台轨道吊、110台自动导引车。根据规划洋山四期最终将配置26台桥吊、120台轨道吊、130台AGV。生产作业环境不仅全面改善,码头装卸作业更是采用“远程操控双小车集装箱桥吊(简称‘桥吊’)+自动导引车(简称‘AGV’)+自动操控轨道式龙门起重机(简称‘轨道吊’)”的生产方案,主要由码头装卸、水平运输、堆场装卸的自动化装卸设备及自动化码头生产管控系统构成。
远程操控让驾驶人员可以在舒适的办公室内通过远程操作台轻松地控制位于作业现场的桥吊和轨道吊,不仅极大改善了操控人员的劳动环境,降低了他们的劳动强度,女性也可以成为这些大型机械的驾驭者。先进的AGV让码头前沿的水平运输实现了无人化,自动化码头生产管控系统让船舶和堆场计划、配载计划、生产作业路计划等原本必须由专业人员手工完成的任务全部交由系统自动生成。这些变化,不仅显著降低了码头生产运营各个环节的人力资源成本,还将人为因素对稳定性与安全性的影响降到最低。实现了码头作业从传统劳动密集型向自动化、智能化的革命性转变,可以为客户提供24小时全天候、高效、绿色、安全的服务。
据了解,洋山四期采用购自上海振华重工制造的自动化装卸设备,设备自动化技术最先进,整个装卸过程所涉及的三大机种均为中国制造。桥吊是码头前沿生产装卸的主力军,采用双小车+中转平台的设计。中转平台是主小车与门架小车交互衔接的区域,在这里安装机械臂和传送装置后,可以对集装箱锁钮进行全自动拆装。主小车作业时仅在船侧进行取放箱时需要人工介入,其余时段均可自动运行。门架小车则为全自动作业,且具有极佳的准确性和稳定性。
随着国家发展模式的转变,建设“资源节约型、环境友好型”的绿色港口势在必行。洋山四期使用的三大装卸机种——桥吊、轨道吊、AGV均采用电力驱动,码头装卸、水平运输及堆场装卸环节完全消除了尾气排放问题,环境噪音也得到极大改善。与此同时,装卸行程的优化以及能量反馈技术的大量采用,也将进一步降低码头的能耗指标。第二代港口船舶岸基供电、节能新光源、水网系统远程度数流量计、办公建筑区域电能监控系统、太阳能辅助供热等技术的应用,使洋山四期的能源利用效率跨上新台阶。
随着科技的发展,相关领域核心技术不断走向成熟,国内外对于自动化码头的探索和尝试不断升温。新建自动化码头或将传统码头升级改建为自动化码头,从而提高码头的综合能力,已是大势所趋。而在目前全球已经建成和正在建设的40余座自动化码头中,汇聚众多先进科技的洋山四期,堪称是“集大成之作”。
其中,最令人自豪的是,洋山四期是我国唯一拥有“中国芯”的自动化码头,其采用上港集团自主研发的全自动化码头智能生产管理操控系统(ITOS系统)。ITOS系统覆盖自动化码头全部业务环节,衔接上海港的各大数据信息平台(包括:业务受理平台、集卡预约平台、数据分析平台、统一调度平台等);提供智能的生产计划模块、实时作业调度系统及自动监控调整的过程控制系统。结合洋山四期装卸设备的实际特点,创新研发了指令调度架构平台,通过设备调度模块与协同过程控制系统,高效率地组织码头现场生产。而相比其他品牌的同类系统,ITOS最大的优势在于可以实现桥吊边装边卸作业。
洋山四期自动化码头的建成和投产标志着中国港口行业在运营模式和技术应用上实现了里程碑式的跨越升级与重大变革,更为上海港进一步巩固港口集装箱货物吞吐能力世界第一地位,跻身世界航运中心前列提供了全新动力,同时也成为我国深化改革、扩大开放的重要窗口。