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下載手機APP 上海洋山四期自動化碼頭是目前全球規模最大的自動化集裝箱碼頭，裝卸運輸均采用自主研發的智能係統。記者趙立榮攝
獎項：2020年度上海市科技進步獎特等獎
項目名稱：洋山四期超大型自動化集裝箱碼頭關鍵技術研究與應用
獲獎團隊：上港集團、同濟、上海交大、振華重工、中交三航院產學研用團隊
駛過30多公裏的東海大橋，就來到全球最大單體自動化智能碼頭和全球綜合自動化程度最高的碼頭——洋(yang)山(shan)港(gang)四(si)期(qi)碼(ma)頭(tou)。這(zhe)裏(li)除(chu)了(le)開(kai)集(ji)卡(ka)的(de)司(si)機(ji)外(wai)，露(lu)天(tian)幾(ji)乎(hu)看(kan)不(bu)到(dao)工(gong)人(ren)。在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)調(tiao)度(du)下(xia)，集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)由(you)雙(shuang)小(xiao)車(che)岸(an)橋(qiao)從(cong)船(chuan)上(shang)卸(xie)到(dao)中(zhong)轉(zhuan)平(ping)台(tai)，所(suo)有(you)水(shui)平(ping)運(yun)輸(shu)均(jun)由(you)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)的(de)自(zi)動(dong)導(dao)引(yin)車(che)完(wan)成(cheng)，整(zheng)個(ge)碼(ma)頭(tou)埋(mai)設(she)了(le)6萬多枚磁釘，對車輛進行定位和自動導航……
自2017年12月開港以來，洋山四期碼頭的生產效率屢創世界紀錄：岸橋最高台時量高達57.4自然箱;晝夜吞吐量達20823.25標準集裝箱;生產作業實現本質安全和直接排放為零，且人均勞動生產率為傳統碼頭的213%。
如此高效綠色的港口運營能力，依靠的正是智能作業管控係統ITOS。在昨天公布的2020年(nian)度(du)上(shang)海(hai)市(shi)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)獎(jiang)榜(bang)單(dan)上(shang)，這(zhe)套(tao)標(biao)誌(zhi)著(zhe)中(zhong)國(guo)港(gang)口(kou)行(xing)業(ye)在(zai)運(yun)營(ying)模(mo)式(shi)和(he)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)上(shang)實(shi)現(xian)裏(li)程(cheng)碑(bei)式(shi)跨(kua)越(yue)升(sheng)級(ji)與(yu)重(zhong)大(da)變(bian)革(ge)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)，榮(rong)膺(ying)科(ke)技(ji)進(jin)步(bu)獎(jiang)特(te)等(deng)獎(jiang)。
“中國智造”軟件實現最高效“堆箱子”
“東方南安普敦剩餘作業量2342”“現代都柏林時間進度60.39%”，在洋山四期碼頭中控室裏的巨大屏幕上，碼頭的數字孿生係統實時顯示著從停泊船隻到自動導引車的全部動態。
擁有七個泊位的洋山港四期碼頭，可停靠最大20萬噸的專業集裝箱船舶。“我們給客戶的承諾是，一般可在16至24小時內完成5000標箱貨輪的裝卸。”上海國際港務(集團)股份有限公司技術中心主任黃秀鬆介紹，碼頭最重要的業務就是“堆箱子”：卸載後要轉運還是入關?裝船先後次序如何安排?……這對數據收集、計算處理都是極大考驗。
黃秀鬆坦言，通過一年左右調研、lunzheng，duiguowaimatouguanliruanjianjinxingbijiaohou，tamenzuizhongxiadingzizhukaifadejuexin。congweizuoguomatouzidonghuaruanjian，yiqiedoushicongtoumosuo，zheshixiangmuyudaodezuidakunnan。jingguojinshiniandamo，rujindeyangshangangsiqichengleguoneiweiyiyige“中國芯”的自動化碼頭，也是國內唯一一個軟件係統純粹由“中國智造”的自動化碼頭。
過去，僅集裝箱配載一項，就需要一名經驗豐富的配載師，花三四個小時來完成。現在，從船進碼頭那一刻，需求都會自動錄入ITOS，係統會根據碼頭的運營情況，自動生成能使整個碼頭協同作業的最高效方案。
碼頭工人從“藍領”變“準白領”
晝夜吞吐2wanyubiaozhunxiang，zhuangxiezuoyeyichangfanmang，kezhenggematoushifenanjing。haicedeanqiaoquanbushixianzidonghuayuanchengcaokong，duichangluceshiyongdeguidaodiaoyeshixianlezidongzhexiang。zhishiyouyuchuanboweidong、岸橋吊具晃動等原因，岸橋船側對集裝箱的“臨門一抓”，還需要人機協同來完成。
過去，操作工人坐在50migaokongdeqiaodiaokongzhishi，fushenxiangxiacaozuojizhuangxiang，gongzuohuanjingjianku。xianzai，yangshansiqishixianlezidonghuayuanchengcaokong，caozuoyuankeanzuozaikongzhishili，zhixugenjupingmuxianshideshishixinxi，yuanchengandonganniuhuotuidongshoubingjike。“可以說，自動化改變了工作環境，讓碼頭工人從‘藍領’變成了‘準白領’。”上港集團副總裁方懷瑾介紹，目前的設備規模和作業量，如按傳統碼頭運營管理，洋山四期至少需配備700多名工人;現在，整個碼頭直接參與設備遠程操作的隻有100多人。
除了遠程控製，代替集卡“跑腿”的(de)還(hai)有(you)大(da)量(liang)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)自(zi)動(dong)導(dao)引(yin)車(che)。洋(yang)山(shan)四(si)期(qi)在(zai)亞(ya)洲(zhou)港(gang)口(kou)中(zhong)首(shou)次(ci)采(cai)用(yong)我(wo)國(guo)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)自(zi)動(dong)導(dao)引(yin)車(che)及(ji)自(zi)動(dong)換(huan)電(dian)係(xi)統(tong)。這(zhe)些(xie)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)小(xiao)車(che)無(wu)頭(tou)無(wu)尾(wei)，在(zai)地(di)麵(mian)埋(mai)設(she)的(de)磁(ci)釘(ding)引(yin)導(dao)下(xia)，可(ke)以(yi)將(jiang)集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)轉(zhuan)運(yun)至(zhi)目(mu)的(de)地(di)。而(er)且(qie)，這(zhe)些(xie)小(xiao)車(che)更(geng)換(huan)電(dian)池(chi)全(quan)程(cheng)隻(zhi)需(xu)6分鍾，電池充滿電僅需2小時，整個充電過程零排放，可節省能耗40%以上。
“大腦”自主可控還可不斷升級
自主可控，使得ITOS可隨著洋山四期碼頭的發展不斷自我提升與超越。
過去近十年，針對船舶搖晃等難題，項目組創新研發了前後任務物理三維特征AI感知、設備高精度自動扭擺控製等技術，以達到箱姿箱位實時感知、吊具狀態精確控製等效果，提升碼頭運營效率約20%。為從根本上解決自動化碼頭技術領域智能化作業管控係統問題，上港集團牽頭承擔國家重點研發計劃“網絡協同製造和智能工廠”重點專項共性關鍵技術項目，啟動實施了“基於大數據驅動的超大型集裝箱碼頭智能化作業管控技術”研發。
預計到2022年nian，項xiang目mu將jiang完wan成cheng我wo國guo首shou個ge擁yong有you完wan全quan自zi主zhu知zhi識shi產chan權quan的de超chao大da型xing自zi動dong化hua集ji裝zhuang箱xiang碼ma頭tou智zhi能neng操cao作zuo係xi統tong的de升sheng級ji研yan發fa，推tui進jin碼ma頭tou運yun營ying效xiao率lv再zai次ci大da幅fu提ti升sheng，實shi現xian整zheng體ti岸an橋qiao平ping均jun台tai時shi效xiao率lv進jin一yi步bu提ti升sheng10%以上、單體碼頭年吞吐能力進一步提升50%以上——這意味著洋山四期的年吞吐能力將超過600萬箱。(來源：文彙報記者許琦敏)
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自動化碼頭裝配
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