浅谈自动化集装箱堆场改造及操作工艺创新

蔡超

（上海振华重工（集团）股份有限公司，上海 200125）

要想有效对当前我国的集装箱码头堆场进行自动化改造，工作人员首先要考虑码头生产同时进行改造施工，单机调试以及总体上线联调在这样的改造流程下才能够确保整体码头还能够保证正常的生产效率，同时，也能够有效促进自动化地改造。而在当前改造过程中存在几项重点和难点，工作人员需要对其进行解决才能够真正达到了自动化改造的目的。本文也就侧重于对当前传统集装箱码头堆场自动化改造以及操作工艺革新进行分析和探讨，希望能够帮助有需要的人。

1 堆场自动化改造的目的

当前大部分码头上有集装箱以及散货堆场，要想有效开展集装箱码头堆场的自动化改造，首先就要对其改造的目的进行了解和掌握，在当前堆场自动化改造中，其主要改造的目的是对集装箱摆放的堆场进行改造，具体有以下几个方面。

（1）抓住先机，在当前的绝大部分码头中，其基本上都面临了转型的机遇期，在这样的背景下，就需要抓住这样的机会来促进自身的技术以及发展能够朝着更良好的方向前进。工作人员需要大力推动集装箱码头操作的一体化以及自动化，同时，在港口的内部还要建立一套完善良好的云数据中心，通过此类云数据的作用和效果能够有效加强码头内部的信息化水平。并且在未来的发展过程中，各种类型的云数据以及计算机技术还会不断推出和发展，堆场开展自动化改造也需要紧密联系此类技术地优化和升级，以此不断完善自身的技术水平。

（2）对当前的工艺效益进行突破，目前我国的大部分码头基本上都已经到达了自身工艺的瓶颈期，若是无法有效对瓶颈期进行突破，那么也就无法有效提高自身的工艺效率和质量。同时，目前面临的一个重大问题就是堆场的集装箱吞吐效率变低以及场内装卸设备的使用率下降，这类情况会带来整体的码头资源不平衡，部分时段或者区域资源紧张但整体资源会出现等工或者闲置状态。要想有效解决此类问题，就必须对当前的堆场自动化改造进行升级和优化，以此有效突破传统技术中面临的问题和难点。

（3）当前码头行业中招工难以及用工难的问题，当前大部分的码头中其自身在招聘装卸司机以及轨道吊司机时无法提供更良好的薪资条件，并且整体的劳务用工成本也超过了10%的增长速度，在这样的情况下，码头岗位的竞争力也在迅速降低，那么一线货物装卸岗位的工作人员离职速度也不断的加快。除了此类岗位的人员，其他相关岗位的人员自身也无法在岗位中获得良好的收益以及效益，那么久而久之，此类行业的相关人员只会越来越少，从而导致整体的工作最终都没办法有效开展和进行。

（4）达到低投入、高收益的效果。目前，大部分码头中所使用的装卸设备基本上已经超过了15年，其内部的部件以及一系列零件设备基本上都已经达到了生命周期的尾端，在这样的情况下，整个码头内的设备基本上都需要进行维修以及处理，开展自动化改造使得一系列良好的自动化设备进入码头之中，以此有效达到良好的效果和目的。在传统的码头中所使用的设备还需要通过人工的方式来进行操作，人工进行操作就需要花费对应的人工成本，并且同时人工也存在误操的情况，若是存在此类情况，那么对整体的工作质量以及效率都会造成严重影响。而若是能够将设备改造成对应的自动化设备，不仅降低了此类成本的消耗，同时，也能够保证工作质量和效率，在这样的情况下也是达到了低投入、高收益的效果。

2 堆场自动化改造的两个关键点及操作中的革新

在当前大部分集装箱码头堆场自动化改造过程中，其基本上都需要面临“两个难免”和“一个革新”，通过此类内容来有效达到良好的改造效果和目的。

2.1 轨道吊跨内双车道的管控方式

在目前大部分的港口中基本上都是采用了水平布局的自动化堆场，而在此类堆场中则基本上采用了外悬臂式轨道吊工艺，此类工艺能够有效帮助整体堆场实现内外集卡的分离，并且在两侧不同的道路上都可以设置对应的公共车道，公共车道自身所具备的通行自由度较高。经过一定的分析以及调查可以发现，当前部分码头的内跨式轨道吊的车道都存在于门腿内，那么集卡就只能从轨距的内部穿行，本是双通道的通行方式如今成为单通道，那么整体的通行效率就会降低，从而导致了整体通行的自由度降低。而为了解决此类问题，就需要额外设置对应的超车道，以此保证内部的通行效率。但是，设置了这样的车道也就表示了集卡在内部需要混行，那么对应的车流和车序就需要进行额外的控制和操作，否则，很有可能出现混乱的通行情况。为了达到这样的效果就需要借助PDS系统管理自动化交换区和控制时序，此类技术能够达到以下几个方面的功能。

首先，是可以通过入场口所设置的RFID天线设备来有效识别内外集卡。其次，是可以收集各类集卡的实时信息以及数据，并且将此类数据进行过滤从而收集一系列有效的数据。之后可以根据TP的占用情况来判断和分析各个集卡的到达信息。通过补发、回退以及置顶等一系列功能来对各个车辆的到达信息进行整理，以此对集卡的时序进行调整和纠正。之后通过TOS以及ECI的技术来对其中存在错误时序的集卡进行调增，从而达到换车的操作。如图1所示。

图1 转运系统布置方法

2.2 TOS从“端装卸”到“边装卸”的工艺适应性

TOS在整体生产作业中发挥着非常重要和核心的功能和效果，其基本上就是对整体生产作业进行指挥和控制，在传统的技术操作中，TOS的效果以及功能基本上都是由人工来进行操作，通过人工的方式对TOS进行控制和操作，从而达到对应的效果。但是，在当前的技术支持下就可以采取自动化的方式对TOS进行控制和操作。目前，对TOS的控制可以采取AYC模块，该模块主要是能够通过对时间、距离以及作业类型等各个因素的分析和计算来对作业的指令顺序进行优化和调整，目前该模块已经应用于“端装卸”的流程中，并且同样获得了较为良好的效果。但是，要想将其应用于“边装卸”中仍还存在一定不足，需要通过三个方面的改进对其进行完善。分别为实现按贝位设置自动化交换区、实现沿车道行进方向派发指令以及实现在限定范围内的自动捣箱。

2.3 平衡堆场及设备利用率的策划方式从传统的集中式转为分散式

在当前的堆场策划方式中，工作人员需要将传统的集中式转变成为对应的分散式，其主要的一个功能以及目的就是为了能够平衡各个堆场以及各台设备各自的工作量，从而达到良好的利用率和使用率。在实际的应用过程中，首先需要借助TOS系统的功能来将各个集装箱进行分类，分类时基本上是按照其各自的属性进行分类，但是，实际的分类可以根据堆场实际的情况以及需求来进行选择。之后还需要考虑设备工作量、大车跑动距离和时间以及场地利用率等一系列因素和要素来结合进行考虑和分析，并且以较为广阔的区域作为其分为的范围，以此有效对各个集装箱进行分类以及分类。在传统的策划方式中，主要采取的方式是集中式，此类方法相比当前的分散式存在较多的局限和限制，因此，在当前港口发展的需求下，显然已经成为了一种不合适的方式。其主要面临的难题和问题在于无法应对当前作业高峰的连续冲击、无法有效提升堆场设备的作业效能以及无法有效适应当前新的口岸政策要求。在这样的情况下，就需要将传统的集中式转变成为对应的分散式。当前的分散式中可以采用对应的自动化方式来进行控制，其能够有效提高响应速度以及作业效率，并且同时其自身的特点（作业人员没有疲劳期、速度恒定、效率稳定）也是良好地达到了对应控制所需的要求和标准。

3 结语

总而言之，在当前的集装箱港口堆场自动化控制中，相关人员首先需要做到两个克服，分别为道吊跨内双车道的管控改造以及TOS从“端装卸”到“边装卸”的工艺适应性难题，之后还需要将传统的堆场策划方式从集中式转变成为分散式，在这样的背景下，才能够真正推动了整体港口的自动化，进而推动了整体社会的发展。