主要完成人: 包起帆 薄海虎 田 洪 姚振强 陈 斌
费 国 葛中雄 林春蔚 范莉青 谢 云
夏 剑 赖颖彦 杜正春 曹 镓 王 超
主要完成单位:上海国际港务(集团)股份有限公司
上海振华港口机械(集团)股份有限公司
上海交通大学
成果简介:
把上海建成国际航运中心是国家战略,其核心是要把上海港建成国际集装箱枢纽港。研发集装箱自动化堆场工艺系统和装备,解决堆场装卸瓶颈,已成为提高港口集装箱核心竞争力的关键。
本项目在上海港外高桥二期码头实施,主要成果包括:
1、创新了一种全新的自动化高、低轨道龙门吊和缓冲平台相结合的接力式装卸工艺系统,装卸效率达到130标准箱/h,提高了堆场的装卸效率,降低了运行成本,能够实现"多次装卸,一次集拼"的高效作业模式。将集装箱堆放与装卸相分离,作业过程中集卡不进入堆区,确保安全;将水平运输与垂直堆高相分离,将堆场的堆高能力从目前的堆4过5(标准箱高)提高到堆8过9(标准箱高)。堆存能力比目前堆高机堆场能力提高20%以上。减少和避免了集装箱在运输过程中的人为差错,降低了操作人员的工作强度,节省了运输成本,可全面提升上海港集装箱装卸作业的服务水平和管理水平。
2、创新了一种双小车高架龙门吊(下文简称DRMG)和新型低架龙门吊(下文简称CRMG)。在国际上第一次试制成功了能同时起吊4个标准集装箱的DRMG,双小车冗余设计增加了生产系统的柔性和可靠性;CRMG能快速适应各种集装箱卡车作业。
3、创新了一种基于光电技术的目标定位+精确图像处理的定位技术,采用分层定位策略,在国际上第一次解决了外集卡快速自动装卸的技术难题。
4、创新了自动化堆场控制策略和智能管理系统。提出包含"山"字形堆放策略的高效稳定作业模式,采用多级分布式控制方法,将码头生产计划、堆场装卸作业、智能道口检测等生产环节有机集成与协调管理。
课题组通过产学研结合,掌握了一批拥有自主知识产权的核心技术,申请或授权专利9项,发表学术论文8篇。经上海市科技情报研究所水平查新证明,自动化堆场总体技术达到国际先进水平,自动化堆场装卸工艺达到世界领先水平。
2006年3月,中国第一个集装箱自动化无人堆场在上海外高桥二期码头建成,具备"堆8过9"堆高能力。3月15日投入工业性试生产;2006年4月23日正式生产运行,至08年底共完成372310标准箱的工作任务。
2006年9月,项目成功产业化之后,ZPMC目前已进一步成功开发了系列产品,能满足不同港口用户的要求和各种规格形式。截止至2008年1月,上海振华港机公司在一年多时间内已获得了全自动化轨道式龙门集装箱起重机订单149台,分别为台北港40台、韩国韩金42台、韩国现代36台、韩国釜山新港31台,创汇 27790万美元(约20亿元人民币),新增利税5.66亿元人民币。同时获得的意向性订单有西班牙巴塞罗那空箱自动化堆场的系统设计和全自动化轨道式龙门集装箱起重机60台;以及西班牙巴伦西亚空箱自动化堆场的系统设计及购买整套自动化装备,包括全自动化轨道式龙门集装箱起重机8台,自动化行车2台,自动化平板小车4台,预计合同额将达1748.75万欧元(约1.75亿人民币)。其他项目如台湾阳明自动化码头、加拿大TIS自动化码头、温哥华自动化码头的项目也正在洽谈设计中。高效率、高技术、高可靠、低成本的自动化堆场系统及自动化设备市场前景广阔,经济效益极其显著。
该项目的启用,相比轮胎吊每年节省操作人工费约96万元;动力燃料费用16万元、设备维修费22.1万元。"设备远程监控系统"和预防性维修的采用减少维修人员费用26万元,修理费用约70万元。
本项目的建成提升了中国港口的数字化、智能化、自动化水平,并推动了中国集装箱机械产品走向世界。