港口装卸工艺研究(通用7篇)
新型自动化集装箱码头装卸工艺系统研究
阐述了新型集装箱岸桥的.结构、特点、工作过程以及集装箱堆场自动化堆存若干关键技术问题.提出了一种基于自动化仓储技术的新型自动化集装箱装卸工艺.
作 者:赵彦虎 Zhao Yanhu 作者单位:天津港(集团)有限公司 刊 名:港口装卸 英文刊名:PORT OPERATION 年,卷(期):2009 “”(3) 分类号:U6 关键词:岸桥 自动化堆场 集装箱 装卸工艺关键词:集装箱,装卸工艺,滚装,吊装,智能化生产系统
集装箱运输是成组运输的最新发展,现已成为当今世界国与国、地区与地区之间物资贸易与运输的主流运输方式。这种将货物集中装箱为重件的运输方式,具有装卸效率高,货运质量好、车船周转快、包装费用低、理货手续简单、运输费用低的优点,而且装卸运输不受气候影响,实现了定点、定期运输及装卸作业。
目前的世界运输领域,由于集装箱运输具有明显的优势,港口集装箱吞吐量保持了高速度的增长。我国近10年集装箱吞吐量增长迅速,2003年我国完成集装箱吞吐量4800万TEU(标准箱),跃居世界第一。统计数据显示,我国港口集装箱吞吐量2010年达到14500万TEU,中国的港口集装箱吞吐量已连续八年位居世界第一。随着海上国际集装箱运输的发展,出现了海运和内河航运、铁路、公路联运,逐渐形成了以海运为中心环节的两端向内地延伸的集装箱运输体系。
集装箱运输的迅猛发展,促进了与之相关的装卸机械及集装箱装卸工艺的发展。集装箱装卸机械伴随着集装箱运输船舶大型化的蓬勃发展和技术进步而在不断更新换代,科技含量越来越高,正朝着大型化、高速化、自动化和智能化,以及高可靠性、长寿命、低能耗、环保型方向发展。港口集装箱的装卸形成了一套比较成熟的集装箱装卸工艺及其机械化系统。随着科技的发展和应用技术的不断推广,许多新技术新工艺也被陆续地应用到集装箱装卸工艺上。研究集装箱起重运输机械及装卸工艺的最新发展,不断完善改进集装箱装卸工艺,可以保证港口生产作业的顺利进行,保证来港的车、船做到及时装卸,减少车船在港停留时间,有效地提高集装箱的装卸效率。
目前,港口集装箱装卸工艺也有传统型装卸工艺向集装箱智能化装卸工艺系统方向发展。
1 传统型集装箱装卸工艺
集装箱在港口的装卸搬运方式根据装卸工艺分为吊装和滚装两种方式。
1.1 滚装工艺方式
滚装工艺方式即“水平作业方式”,即采用牵引车、集装箱拖挂车(底盘车和平板车)或集装箱叉车等流动搬运机械,直接驶入滚装船内装卸集装箱。这种装卸方法又称为“开上开下法”或“滚上滚下法”。
典型滚装工艺流程主要有如下几种。
(1)堆场←→底盘车←→牵引车←→滚装船。
集装箱装船时由牵引车拖带载有集装箱的底盘车从堆场运至码头前沿,再牵引上船;集装箱卸船时相反方向。这种装卸方法,一般用于堆场离码头前沿较远的情况。
(2)堆场←→集装箱叉车←→滚装船。
集装箱装船时用集装箱叉车将集装箱从堆场直接运送到船上。集装箱卸船时相反方向。一般用于堆场距离码头前沿较近的情况。
“虚线”为传统工艺下的路线,“实线”为“边装边卸”工艺的实际路线
“虚线”为传统工艺下的路线,“实线”为“边装边卸”工艺的实际路线
这种滚装方法装卸集装箱的主要优点是:码头设施与设备简单,装卸效率高;装卸集装箱的机械种类单一,集装箱在港的操作次数减少,工作组织简单。其主要缺点:集装箱堆码层数较低,集装箱堆场利用率低;底盘车的需求量大。
滚装工艺一般用于集装箱吞吐量不大的普通综合性码头。集装箱的专用码头一般采用吊装工艺方法。
1.2 吊装工艺方法
吊装工艺方法又称“垂直作业方式”,即岸边采用起重机用吊上吊下的方式来装卸船上集装箱。这种装卸方法,一般在码头前沿设置集装箱起重机,目前使用较多的是岸边集装箱起重机-即集装箱装卸桥(简称岸桥),进行集装箱的进出舱作业,再配以其他机械进行水平搬运和堆场作业来完成集装箱的装卸。集装箱吊装工艺系统根据堆场上使用的机械类型可分为底盘车系统、跨运车系统、集装箱龙门起重机系统、跨运车-集装箱龙门起重机混合系统等。其典型的集装箱装卸船工艺流程有以下几种。
(1)船舶—岸边集装箱起重机—牵引车+集装箱挂车(底盘车)—堆场。
该工艺系统主要由岸边集装箱起重机和水平搬运的牵引车、集装箱挂车(底盘车)组成。
码头的前沿采用岸边集装箱起重机承担船舶的装卸作业。集装箱卸船时,岸边集装箱起重机将集装箱从船上吊下,放置在集装箱挂车上,然后用牵引车将载有集装箱的挂车拖到集装箱堆场按顺序排列停放,等待运出港外,牵引车脱离底盘车返回码头前沿,继续接运。(如要集装箱出场,集装箱牵引车将载有集装箱的底盘车从堆场上直接拖出港区)。集装箱装船时,由集装箱牵引车将载有集装箱的底盘车从堆场拖到码头前沿,由岸边集装箱起重机将集装箱吊装上船。
该工艺流程的主要特点是:集装箱堆场上不需要其它装卸机械,集装箱在港的操作次数减少,装卸效率高,损坏率小;工作组织比较简单。但是,由于集装箱在码头堆场的整个停留期间均放置在底盘车上,需要数量较多的挂车,在运量高峰期可能会出现因底盘车不足而间断作业的现象;在堆场上集装箱不能叠放,所以需要较大的堆场面积;不易实现自动化。
该系统主要适用于货场距离较远、货物堆存期较短的码头。
(2)船舶—岸边集装箱起重机—跨运车—堆场。
该工艺流程主要由岸边集装箱起重机和水平搬运、堆场堆拆箱的跨运车组成。
码头前沿采用岸边集装箱起重机承担船舶的装卸作业,跨运车承担码头前沿与堆场之间的水平运输,以及堆场的堆码和进出场车辆的装卸作业。即“船到场”作业是由岸边集装箱起重机将集装箱从船上卸到码头前沿,再由跨运车将集装箱搬运至码头堆场的指定箱位;“场到船”作业过程相反;“场到场”、“场到集装箱挂车”、“场到货运站”等作业均由跨运车承担。
该工艺流程的主要优点是;跨运车一机能完成多种作业(包括自取、搬运、堆垛、装卸车辆等),减少了码头的机种、数量和作业环节,组织管理方便;跨运车机动灵活、对箱位快,岸边集装箱起重机只需将集装箱卸在码头前沿,无需准确对位,跨运车自行抓取运走,岸边集装箱起重机的装卸效率高;跨运车具有一定的堆存能力,堆场的利用率有所提高。跨运车系统的主要缺点:跨运车机械结构复杂,故障率高,可靠性较差;对司机的操作水平要求较高,若司机对位不准,容易造成集装箱损坏;堆码集装箱层数仍较低。
该系统适用于进口重箱量大、出口重箱量小的集装箱码头。采用上述两种吊装装卸工艺流程时,有时堆场里还配置集装箱叉车或集装箱正面吊运机,以供集装箱的堆高、倒载和装卸车辆之用。
(3)船舶—岸边集装箱起重机—集装箱拖挂车(简称集卡)—集装箱龙门起重机—堆场。
该系统主要由岸边集装箱起重机和水平搬运的集装箱拖挂车、堆场作业的集装箱龙门起重机组成。
码头前沿采用岸边集装箱起重机承担船舶的集装箱装卸作业,码头前沿至堆场、堆场间的水平运输由集装箱拖挂车完成,龙门起重机承担码头堆场的装卸和堆码作业。
集装箱龙门起重机的类型有轮胎式集装箱龙门起重机和轨道式集装箱龙门起重机两种。轮胎式集装箱龙门起重机是目前世界上通用并且成熟的集装箱堆场机械,我国大部分集装箱码头采用这种工艺系统。
该流程显著的特点是:各项作业均有专门机械来承担,因而机械作业可靠。堆场上的集装箱龙门起重机净空高度大、跨度大、堆场容量大、装卸效率高。但随着堆放层数的增加,要提取堆垛里层的集装箱就比较麻烦。轮胎式集装箱龙门起重机系统适用于专用集装箱码头。
(4)船舶—岸边集装箱起重机—跨运车—集装箱龙门起重机—堆场。
从经济性和装卸性能的观点来看,前三项吊装工艺系统方案各有利弊,目前世界上有些港口采用了前述工艺方案的混合系统,跨运车与集装箱龙门起重机混合系统,其主要特点是:船边的装卸由岸边集装箱起重机承担;进出口集装箱的水平运输、堆码和交货装车由跨运车负责完成;货场的装卸和堆码由轨道式龙门起重机完成。由于混合系统能充分发挥各种机械的特点,扬长避短,更加趋于合理和完善,目前世界上已有不少码头采用了这种方案。
2 港口集装箱装卸工艺的技术改进创新
传统的集装箱装卸工艺根据“作业线”来静态配置装卸机械,一组装卸机械只为指定的一条作业线服务。由于作业负荷随时间分布不均匀,在某一时段内,不同作业线忙闲不均。传统工艺卸船和装船采用分段作业,累计作业时间和船舶停靠时间长。如图1所示是船舶—岸边集装箱起重机(装卸桥)—集装箱拖挂车(集装箱卡车,简称集卡)—集装箱龙门起重机—堆场工艺系统图,这是传统集装箱工艺的流程,卸船时集装箱拖挂车空车来重车去,装船时集装箱拖挂车重车来空车去。集装箱拖挂车有将近50%的时间在空驶,机械设备资源利用率不高。
如图2所示为传统装卸工艺下的效率示意图。纵坐标为单位时间的集装箱的装卸数量(标准箱/小时,即TEU/h),横坐标为装卸时间(h)。从图中我们可以看到在传统装卸工艺下,其综合效率在中间时段有一个大幅的回落,并在整个装卸过程中装卸组织呈现较大的不平衡,这说明使用传统装卸工艺会造成了大量的资源浪费,耗用大量的泊位占用时间,从而影响码头综合效率的提高。
随着集装箱吞吐量的持续增长,对港口装卸工艺系统提出了新的要求,推行新型装卸工艺已势在必行。目前,装卸生产工艺方面的技术创新内容主要包括:同倍位装卸工艺、集装箱拖挂车全场自动调度系统、全场智能堆放系统、智能化的预翻箱技术等方面,这些新工艺技术已逐步应用于集装箱装卸码头,取得了较好的经济效益和社会效益。
(1)集装箱的装船和卸船作业,采用同倍位同步装卸技术新工艺。
如图3所示为同倍位装卸示意图。岸边集装箱起重机从船上卸下一个集装箱后,随即又为船上装上一个集装箱,装船和卸船同时进行作业,这样边装边卸,明显缩短了累计作业时间。岸边集装箱起重机作业重箱上重箱下,集装箱拖挂车重车来重车归,空驶率明显降低,码头的机械设备的利用效率得到了充分的提高。当然,集装箱的装船和卸船作业过程,在计算机智能化管理系统控制下进行,以实时信息处理技术动态地实现码头集装箱边装边卸,提高集装箱的装卸效率。
采用动态分配法的同倍位装卸新工艺,配合集装箱拖挂车全场自动调度系统,结合码头堆场的实际状况,由中转计划员做完中转计划后及时通知堆场计划员,堆场计划员根据堆场情况安排转堆计划,并督促中央控制室及时进行归并转,使码头的机械设备的利用效率得到了充分的提高,从而提高了装卸船质量和效率。
采用同倍位同步装卸技术新工艺后装卸效率明显提高,如图4所示。
通过与图2对比较发现,在使用新智能化装卸工艺后,船舶装卸的综合效率有了很大的提高,装船与卸船的交替进行及其巧妙的效率互补使资源达到最优化配置。
但目前同倍位装卸技术尚存在其固有的缺陷,例如当集装箱装船和卸船数量严重不平衡时,或甲板作业、舱内作业船位前后倍位不一致时,此方法无法有效实施。
(2)码头集装箱的水平搬运作业,采用全场计算机智能自动调度系统。
全场计算机智能自动调度系统,运用智能化模糊控制理论,使用集卡全场智能调控软件,根据不同作业线的忙闲程度,搬运路程的远近,集装箱拖挂车已等候时间等诸多因素来动态配置水平搬运机械,使场地上所有的水平搬运机械同时为所有的作业线服务,具有经济高效的特点。
虽然各条“作业线”的装载量随时间分布不均匀,但是计算机调控系统会根据“作业线”需求的优先级,并兼顾路程就近原则,自动给集装箱拖挂车发出动态调配指令,水平搬运机械在不同的时间段为不同的“作业线”服务。因此,水平运输机械忙闲程度趋于平衡,系统的整体装卸作业能力大幅度提高。
如图5所示为集卡按“需”分配工艺系统图。
所谓集卡的按“需”分配,是指港口内集卡可随时根据中央控制室或现场调度员的指令任意改变装车点和卸车点,并遵循就近原则,到达所需地点进行装卸车的方法,这种方法可以有效的减少集卡的无效空驶或重车行驶时间。
如图6所示为按集卡的“重来重去”工艺系统图。
集卡的“重来重去”是指港口内集卡根据中央控制室的指令可随时改变“作业路线”,确保集卡的空驶情况降至最小。
(3)集装箱堆场的作业,采用全场智能堆放系统。
全场智能堆放系统运用智能模糊控制理论,综合了操作和管理人员经验和智慧,根据堆场龙门起重机的位置,堆场上集装箱卡车等候的状态,出口箱“重压轻”的原则等一系列情况,做出拟人化的判断,给堆场龙门起重机发出动态指令,进行集装箱的堆放作业,从而提高了集装箱堆场效率。
(4)集装箱堆场作业,采用智能化的预翻箱技术。
中央控制室根据配载图和堆场上集装箱堆存情况制定发箱指令。集装箱牵引挂车司机根据中央控制室指令将空车开到堆场进行装箱操作。集装箱龙门起重机司机接到中央控制室发出的发箱指令后,指导司机对不可装车的集装箱进行智能顶翻箱操作,从而加快集装箱牵引挂车到达后的装箱速度。
如图7所示为预翻箱的流程图。中转计划员做完中转计划后及时通知堆场计划员,堆场计划员根据场地情况安排转堆计划,并督促中央控制室及时进行归并转并安排预翻箱,以提高装船效率及装船质量。
3 结语
集装箱智能化装卸工艺系统,为码头的生产人员提供一种智能化装卸工艺系统,实现了生产的实时控制与动态调度,确保了集装箱码头的高效运作,提高了生产效率。但是集装箱智能化装卸工艺系统受客观条件的制约因素非常多,在某些情况下无法实施。因此,如何克服智能化装卸工艺的这些制约因素,将成为今后装卸工艺进一步研究的努力方向。
提高港口集装箱作业装卸效率,不仅仅要在集装箱装卸工艺上改进创新,而且要在生产、管理、技术、设备保障、投资决策等多方面进行创新研究,来提高港口集装箱作业全过程的效率。
参考文献
[1]刘善平.港口装卸工艺(第1版)[M].北京:人民交通出版社,2010年8月.
[2]包起帆.现代集装箱码头智能化生产关键技术[J].物流,2004,11.
[3]秦同瞬.港口装卸工艺实务[M].北京:高等教育出版社,2002,3.
关键词集装箱码头;自动化;装卸工艺;装卸设备
0引言
随着经济全球化和区域经济一体化进程的加快,集装箱运输得到迅猛发展,集装箱码头面临吞吐量急剧增长的巨大压力。为了提高作业效率,降低作业成本,集装箱码头开始应用自动化技术。20世纪80年代中期,英国泰晤士港、日本川崎港和荷兰鹿特丹港率先规划建设自动化集装箱码头,运营效果达到预期目标;受经济波动和财政政策的影响,自动化集装箱码头的发展于20世纪90年代末期陷入停滞状态;进入21世纪,劳动力成本的增加和劳动力资源的匮乏再次为自动化集装箱码头的发展带来新的机遇。
1国外自动化集装箱码头的发展现状
1.1德国汉堡港CTA集装箱码头
德国汉堡港CTA集装箱码头建于1999年,1期工程于2002年建成投产。为了提高作业效率和服务水平,降低劳动力成本,增强市场竞争力,CTA码头顺应集装箱码头自动化的发展趋势,采用先进的装卸设备,实现码头作业自动化。
CTA码头岸线长约,占地面积85万m2,共有4个泊位,年吞吐能力190万TEU;堆场沿与岸线垂直的方向能堆放22列集装箱,堆高4层,堆存能力30万TEU;码头前沿配备14台超级超巴拿马型岸桥,可快速装卸大型集装箱船;铁路作业区有6条长的平行装卸作业车道,配备4台跨6条车道的轨道式龙门起重机,可进行铁路装卸作业。
1.2日本名古屋港Tobishima集装箱码头
名古屋港Tobishima集装箱码头是日本首个全自动集装箱码头,也是目前公认的世界上最先进的自动化集装箱码头之一。该码头共有2个泊位,分别于2005年12月和2008年12月投入运营。由于日本为多地震国家,其集装箱码头的结构和设备均采用强化抗震的设计工艺,以减小地震危害。
Tobishima码头前沿共配备6台超巴拿马型岸桥,水平运输采用自动导引车,堆场采用全自动轮胎式龙门起重机。Tobishima码头是目前世界上唯一采用全自动轮胎式龙门起重机作为堆场设备的自动化集装箱码头。与一般的轮胎式龙门起重机相比,该码头采用的全自动轮胎式龙门起重机具有精度高、对位准、稳定性好、自动化程度高等优点,且具备自动纠偏、光电控制、液压汽缸防摇等功能。此外,该码头采用智能道口系统光学字符识别(OCR)技术和无线射频识别(FRID)技术,结合电子信息提示牌、闸道系统、道口自助终端系统等多重设施,可实现集卡车号及集装箱箱号的自动采集。
1.3荷兰鹿特丹港Euromax集装箱码头
荷兰鹿特丹港Euromax集装箱码头是欧洲集装箱码头公司(ECT)与A.P.穆勒—马士基公司联合兴建的新型全自动集装箱码头。Euromax码头1期工程于2008年6月竣工,同年9月5日正式投产运营。该码头占地面积84万m2,岸线长,年吞吐能力约230万TEU。
Euromax码头采用德国Dematic公司的Dynacore导航软件对自动导引车进行导航和控制,并采用美国Navis公司的信息自动化软件对码头进行管理。码头前沿配备的双40英尺双小车岸桥吊具下起重量达,外伸距,起升高度;堆场内每个箱区设有1条自动导引车通道;堆场设备采用全自动轨道式龙门起重机,可堆5过6,跨10列集装箱。
2传统集装箱码头与自动化集装箱码头的装卸工艺比较
2.1传统集装箱码头的装卸工艺
(1)岸桥—拖挂车该工艺投资小,易于组建,具有“门到门”运输的优点,但装卸效率较低,存储能力较小。
(2)岸桥—流动机械该工艺投资适中,设备可灵活组合,但自动化程度和设备可靠性较低。
(3)岸桥—拖挂车—场桥该工艺最为常见,具有装卸效率高、存储能力大等优点,易与铁路系统相连,但投资较大,且码头形式不易改变。
传统集装箱码头的装卸工艺比较见表1。
2.2自动化集装箱码头的装卸工艺
2.2.1岸桥—自动导引车—全自动轨道式或轮胎式龙门起重机
该工艺采用自动导引车搬运集装箱,堆场内的每个箱区均设有1条自动导引车通道,自动导引车通道相互平行或相互交叉。在通道相互平行的情况下,自动导引车在箱区内沿通道直行,从而使堆存空间得到最大利用,并可提高自动化系统的灵活性;在通道相互交叉的情况下,自动导引车不仅可以直行,而且可以转弯、环行,还可在轨道式龙门起重机的门腿间进行装卸作业。
2.2.2岸桥—拖挂车—全自动栈桥式起重机
该工艺采用全自动栈桥式起重机,装卸过程简单,易于实现装卸自动化,且维修方便。新加坡港巴西班让(Pasir Panjang)码头采用的就是这种装卸工艺。
2.2.3岸桥—高架式轨道运输系统—全自动轨道式龙门起重机
该工艺采用岸桥将集装箱提升到过泊平台上,轨道运输车运行至岸桥后伸距下的卸箱点接箱,然后根据自动调度系统的指示将集装箱通过高架轨道运至堆场交接点。该工艺主要有以下特点:(1)采用高架式轨道运输系统取代水平运输设备,避免对地面交通造成干扰;(2)集装箱通过堆场两端的交接点进出堆场,减轻集卡进出堆场造成的交通拥挤。
3自动化集装箱码头的装卸设备
3.1前沿设备
3.1.1双40英尺单小车岸桥
双40英尺单小车岸桥具有2套独立的起升机构,可同时起吊2个40英尺或4个20英尺集装箱,装卸效率比普通岸桥高50%以上。
3.1.2双40英尺双小车岸桥
双40英尺双小车岸桥综合双40英尺岸桥和双小车岸桥的优点,理论装卸效率达90~/h。双40英尺双小车岸桥的主小车起升高度超过,在过泊平台上卸箱后即可返回进行下一操作;后小车起升高度低于,主要用于过泊平台取箱,并将集装箱装在水平运输设备上。
3.2水平运输设备
3.2.1自动导引车
自动导引车是自动化集装箱码头最为常见的水平运输设备,已逐步取代拖挂车。自动导引车载重量大,控制技术复杂,目前只有德国Gottwald公司和Kamag公司、荷兰Terberg公司、日本Mitsui公司以及法国Framatome公司等少数制造商能够生产。
目前国内外应用于自动导引车的定位导航系统众多,主要的定位导航技术包括电磁感应埋线技术、激光检测技术、超声检测技术、光反射检测技术、惯性导航技术、图像识别技术和坐标识别技术等。随着自动导引技术和车载控制器软硬件功能的不断发展和完善,自动导引车可实现自动导引、自动作业、安全避碰和自动诊断等智能化功能。
3.2.2跨运车
2002年12月,德国Gottwald公司完成全自动跨运车的研制工作。该设备采用差分全球定位系统(DGPS)进行导引,集搬运、堆码和装卸功能于一体,主要用于码头前沿与堆场之间的集装箱运输,可取代自动导引车和场桥,提高码头垂直装卸和水平运输的作业能力。
3.3堆场设备
3.3.1全自动轨道式龙门起重机
轨道式龙门起重机技术已发展成熟,全自动轨道式龙门起重机在现有基础上采用自动化技术,大多数自动化集装箱码头均采用这种设备。
3.3.2全自动轮胎式龙门起重机
全自动轮胎式龙门起重机的自动化程度不断提高,整机作业性能大大改善,操作灵活性也逐步加强。全自动轮胎式龙门起重机配备箱垛检测系统、防撞系统、堆垛导引系统、底盘车位置检测系统和自动位置指示系统等,可确保其与自动导引车协同作业。
4结束语
目前自动化集装箱码头的技术和设备已逐步发展成熟,现有自动化集装箱码头的运营也已达到预期效果。实践证明,采用自动化技术和设备可有效提高码头吞吐能力,缓解码头作业压力。自动化集装箱码头的建设投资较大,但运营成本较低,增加的投资能够得到相应补偿。
2006-10-11 16:51:53 来源: 作者:进入论坛
随着振兴东北老工业基地号角的吹响,大连面临难得的发展机遇。为推动大连东北亚重要国际航运中心的建设,大连应按照现代物流理念,利用区位优势和港口条件,人力发展港口物流。
一、大连发展港口物流所面临的机遇
1.经济一体化的趋势带动了国际贸易和航运业的蓬勃发展
全球经济一体化是世界经济发展所呈现的一个主要特征,它也是世界经济发展到一定阶段的必然产物。全球经济一体化最主要的标志是国际贸易增长速度明显高于国民生产总值的增长速度。20世纪50年代初的国际贸易额占国民生产总值的比例仅10%左右,到80年代末上升到近30%,2000年上升到40%左右,2010年将上升到50%。由于国际货物贸易量的90%以上是通过航运业来完成的,全球经济一体化对航运业的影响是非常巨大的,而航运业在全球经济一体化中起的作用也是举足轻重的。从航运总体容量来看,全球经济一体化导致了国际贸易迅速发展,必将引起国际贸易派生的国际航运容量日益提高,这为发展港口物流的提供了一个良好的国际经济环境。
2.世界集装箱航运市场容量的增长速度明显加快
大型跨国公司纷纷在发展中国家建立生产基地和加工基地,目前全世界
4.5万家跨国公司的投资、生产、经营和其他活动已遍及160多个国家和地区,它们拥有世界生产总值40%以上、贸易总值50%以上和海外投资额90%以上的份额,并主宰着航运业的发展。这一方面导致从发展中国家向工业化国家长距离运输各种初级商品的需求量的减少;另一方面,由于跨国公司不断向发展中国家输入大量半成品原料,进行制造和装配然后再出口,从而引起批量小、价值高、运货期短、可靠性要求高、适合干集装箱运输的货物需求的增加。据统计,集装箱货物运量在整个海运贸易中的比重,已从20世纪60年代的12%~14%,上升到目前的23%左右,从价值上讲,则高达80%。同时,集装箱货物贸易年均增长率一直保持在4.7%~5.5%之间。
3.国家经济区域发展重心的北移和建设大连东北亚重要国际航运中心
随着中国经济的发展,南方沿海部分省市取得了迅速的发展,但在进入21世纪以后,以建设“全面小康社会”为目标,中国改革和发展的重心必然应当北移,作为一个整体的东北老工业基地振兴,便自然而然地被提上了议事日程。有专家认为,未来20年中国改革与经济发展的重心将迅速北移,东
北作为一个整体经济区,其地位和作用将大大加强,并非常有可能成为未来20年中国经济的“第四个增长极”。另外,中央提出了关于建设大连东北亚重要国际航运中心的决定,这是继建设上海国际航运中心之后的第二个国际航运中心。区域性国际集装箱枢纽港的建设将是重要内容,政策和资金卜的支持将为其奠定良好的基础。
4.东北老工业基地振兴对大连港发展的需求
辽宁提出要建设成为全国乃至世界的装备制造业基地和重要原材料加工基地,大力发展有比较优势的高新技术产业、农产品加工业、现代服务业三大产业,构筑开放型的经济体系。黑龙江提出要发挥资源优势和比较优势,重点建设装备制造业、石化工业、能源工业、食品工业、医药工业、森林工业等六大基地。吉林则提出加快建设汽车产业、石油化工产业、农产品加工、现代中药和生物药、光电子信息等高新技术产业等五大基地。这些大型产业基地的建设和产业振兴,从多方面对大连港的发展提出迫切需求。
5.大连经济的发展和港口吞吐量的增加
改革开放以来,大连市国民经济迅速、健康、快速发展。近十年来,全市GDP增长速度平均增长13.3%,地方财政收入年均递增13.6%,2004年大连市GDP突破1900亿元。大连对外经济也不断发展,2004年实际利用外资达到22亿美元,地方出口超过100亿美元。2004年大连港口生产实现快速增长,全年完成吞吐量1.45亿吨,比上年增长15.2%,增幅创造历史新高。全年完成集装箱吞吐量221.1万TEU,增长32.4%,增幅位居全国第二。港口基础设施投资2004年完成58.8亿元,新增吞吐能力3553万吨,新增岸线泊位长度1608米。水运生产也在持续高位攀升,2004年在大连注册的航运企业完成水路货运量895万吨,增长48%;货运周转量140亿吨公里,增长25%,完成客运量340万人次,客运周转量3.4亿人公里。
二、大连发展港口物流的战略
1.战略目标
党中央、国务院明确提出,充分利用东北地区现有港口条件和优势,把大连建设成东北亚重要的国际航运中心。国际航运中心是指具有航线稠密的集装箱枢纽港、深水航道、集疏运网络等硬件设施和为航运业服务的金融、贸易、信息等软件功能的港口城市。建设大连国际航运中心的基本内涵是:面向国内、国际的两个市场、两种资源,利用大连港口和城市的比较优势,谋求生产要素跨区域、跨国界的配置与循环,通过参与国内外市场的分工、交换与竞争,促进城市的现代化、国际化,成为大连乃至东北区域经济与世界经济融合的桥梁和纽带。为此,大连要依托大连港建成面向国内、国际的两个市场,覆盖东北亚,辐射渤海湾,连接华北、华中、华东,兼顾区域物流服务的综合型物流中心,成为中国北方和东北亚重要的物流基地。
2.战略选择
(1)一体化战略
一是横向一体化。大连港要搞好与周边港口的合理分工,培育大连港的比较优势和核心竞争力。在正确判断和处理与周边地区港口(包括天津、青岛港及韩国、日本的港口)市场分工的基础上,围绕东北经济及大连港的特点,发展具有大连特色和竞争优势的港口功能。同时发挥大连对周边特别是对省内港口的带动作用,搞好分工与合作,实现港口资源的优化配置,共同促进东北经济快速发展。在辽宁港口集疏运网络体系中,大连港东由黄海大道及铁路东边道连通丹东港及吉林东部口岸干港,北连营口港、沈阳、哈尔滨干港,西连锦州、葫芦岛港,辽宁沿海经济带的网络框架初现端倪。从货种疏运看,各港各有其优势,但在远洋航线运输及外贸集装箱运输中,大连港的网络核心功能发挥的比较明显,因而辽宁沿海港口完全有条件进行优势互补,形成合作共赢的横向港口一体化。
二是纵向一体化。大连港应该努力提高港口服务质量和效率,为货主提供更好更多的增值服务,同时采取各种措施拓展腹地的范围,开发更多的货源。大连港要转变经营方式,提高港口竞争能力,必须从单一的运输、仓储等分段服务,向原材料、产成品到消费者全过程的物流服务转变,为用户提供报关、流通加工、包装、配送等增值服务,运用“一票到底”的多式联运模式,以最简便方式、最佳运距、最短时间完成运送程序,使物流的效率与效益得以最大程度的发挥。同时,服务价格也必须向更加弹性化、多样化、组合的公开价格策略转变。要达到这些目的,只有通过调整港口内部经营结构,建立完善的港口物流管理系统,提高物流服务功能和效率,降低服务成本,才能真正提高港口的竞争力。同时要不断提高通关效率、港口效率、政府效率,完善海关、边防、检验检疫,仲裁、金融、保险、贸易、保税、海事等口岸环境,通过提供一体化和高水平的服务,吸引更多的直接腹地和中转腹地的运输需求,实现大连港口物流服务纵向一体化。
(2)集中化战略
港口有大小,实力有强弱,而且不同层次、不同类型的港口的经营目标和市场定位是不同的,即使同是从事物流服务,服务的范围和重点也是不同的。东北经济和大连港自身的特点决定了大连港应突出发挥区位和深水岸线优势,重点发展深水化泊位、大型化船舶、远洋化航线、专业化货种,在适度发展集装箱的同时,应下力气发展油品、矿石、粮食和汽车等大宗货种,把大连建设成东北亚地区的油品、矿石、粮食和汽车转运中心,建成东北亚地区最大的客滚运输中心。大连港现有的港区如大港区、寺儿沟、香炉礁、黑嘴子港区泊位等级低,陆域狭窄,集疏运不畅,与市区交叉,难以承担越来越多的货物运输需求。需要按照大连城市规划中“北进西拓”的要求,将杂货、集装箱、油品等业务向北转移至大窑湾、大连湾乃至长兴岛港区,发
展专业化的集装箱港区。老港区可以依托市区优势,重点开展国际客运旅游服务。
(3)差异化服务战略
打造中国北方国际航运中心,关键是建设面向东北亚的国际主要枢纽港和中转港。大连港要与青岛、天津等进行国内竞争,还要与韩国釜山、日本东京、横滨、神户等港口展开国际竞争,但大连港与这些港口相比虽然有巨大的潜力,但还不具备与它们进行直接竞争的实力。要想迅速崛起,大连港应该努力提高港口服务质量和效率,为货主提供更好更多的增值服务,港口要因地制宜发展自己的特色物流,针对不同客户的个性需求提供个性化的服务,以提高客户的满意度以吸引更多的货流量。
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(4)人才制胜战略
港口物流专业技术人才的匮乏是制约我国港口物流发展的最主要的因素,物流意识的不足是港口物流发展的瓶颈,所以对物流专业人才的培养和引进是发展策略中的重中之重。由于物流管理是一门新兴的边缘学科,正向技术化和专业化方向发展,通晓物流管理的技术人才是港口物流业发展的关键。物流经营管理人才除具备良好的货物和货运知识外,更要掌握电子物流经营管理技术。因此,要从长远考虑,注重对物流人才的培养,在培养具有开拓精神的高级管理人才的同时,造就一般业务人员物流技术骨干队伍。可以与高校合作培养理论基础扎实的物流专业人才,而且要留住人才,同时千方百计从国内外其他地区吸引专业人才。
3.战略实施
(1)进行产业结构调整,构建区域物流体系
要发展大连港口物流,调整与优化产业结构是根本出路。在任何时期,产业结构的调整和变动都是产业载体对劳动力、资本、技术和制度等因素及其变化,依据“成本一收益”经济原则决定的配置行为所演绎出产业分化和重组的过程。在经济日益趋向一体化的今天,产业结构的变动将更多地受到国际因素的影响,不仅能源、原材料的大部分供应增量以及资金等生产要素来自国际市场,产品增量也要投向国际市场。当今世界经济发展的许多实践证明,利用港口优势发展区域经济,促进结构调整是区域经济发展的成功经验之一,同时区域经济发展反过来也会增加港口物流的需求量,促进港口物流的发展。
(2)发展临港工业
从一些比较成熟的国际航运中心的成长看,优良的港口条件不是生成国际航运中心的惟一决定因素。临港产业的兴起,对国际航运中心的迅速发展同样起着不可忽略的作用。临港产业的优势在于减少原材料或产成品运输中转次数,最大限度地降低运销成本。大连应按照“产业强市,工业先行”的思路,依托港口大力发展临港工业、保税区、加工业区、现代物流中心等,作为未来产业规模扩大和结构提升的重要支撑力量之一。充分发挥大连的加工优势和口岸优势,将腹地的农业、林业、矿藏等资源引入大连发展临港加工业,使这些资源获得增值。也可以利用口岸优势吸引国内外的投资者来大连投资建厂,促进大连加工制造业的结构优化和技术提升。
(3)港口资源整合政府应力口大力度对港口物流产业进行整合,积极引导传统运输企业向物流企业转型,对现有的港口物流企业加大重组力度:加大港口物流规模,并引入先进物流管理理念提高竞争力和抗风险能力,积极加强与公路、铁路、航空领域的横向合作,以及与海关、商检、银行、保险的纵向合作,保证物流链的通畅、高效的运行,对物流基础设施进行整合,实现资源共享,提高物流基础设施的利用率。
(4)建设先进的信息网络
信息化、网络化是现代港口发展的重要特征。要对现有的口岸信息系统、海关及检验检疫信息系统、保税区信息系统等各种口岸信息资源进行统一整合,建立面向货主、与经贸、口岸、航运等联网的开放式物流信息系统,使之成为港口物流的强大支撑,实现物流全过程的可视化、自动化、无纸化和智能化,使得现代物流企业将包装、运输、装卸、仓储、配送、流通加工及物流信息处理等有机地结合在一起,作为一个系统来管理,有效提高港口运作效率。
(5)争取政府更多的优惠政策
要发展大连港口物流产业,应对国内外物流企业竞争,必须积极争取政府的支持,取得一定的政策优惠,为港口物流中心的发展争取一个有利空间。这些政策包括土地政策、工商与城管政策、奖励带头开发企业的政策、产业调控和引导政策等,为大连港口物流的发展提供一个更加宽松的环境。
(6)完善集疏运体系
目前港口运输与铁路运力之间矛盾突出,公路运输成本偏高,成为制约港口发展的瓶颈。因此,需要政府帮助协调铁路部门,在疏港铁路、大窑湾集装箱枢纽站、东北集装箱双层重载班列、东部边境铁路建设等方面予以重点支持,加快推进港铁联运,在加快港口建设的同时,进一步完善和构筑新的港口集疏运体系。
(7)多渠道吸引资金参与港口物流产业
作者:李顺兴
港口设备的种类多,功能不一,承担着港口作业的重要任务。因此,从综合管理角度出发,提高港口设备综合管理能力,对推动港口生产、促进港口经济发展有重要意义。
一、港口设备综合管理中的常见问题
1.对港口设备的前期管理工作重视不够,没有从系统的角度考虑装卸机械化系统中各类设备的选型、构成以及比例问题,已投产且具备一定生产规模的港口企业,其原有设备构成是否合理,凭主观臆断决策,没有在科学的定性、定量分析的基础上,从改善设备总体构成的角度出发,研究、制定港口设备的能力分析和长远规划。
2.设备的“管、用、养、修”是港口生产过程中始终要面对的核心问题,四个方面之间的关系处理不好,一直影响着设备的使用效率、使用成本。没有及时解决设备使用过程中出现的各种问题,出现因为设备问题拖港口生产后腿的现象。
3.港口设备管、用、养、修人员素质参差不齐,人才缺乏。
港口作业密度的不均衡,港口经营成本的管控,部分作业追求短期效应,设备的管理、使用、保养、维修人员大量精简,再加上港口作业环境和作业条件恶劣、机械设备管理使用者工资待遇低、培训工作力度不够、激励制度不健全等一系列问题,造成现有设备管理使用人员的工作积极性不高,思想波动大,队伍不稳定,特别是中高级机械技师、工程师和富有经验的操作维修人员的缺乏,在很大程度上制约着港口设备管理水平的提高。
4.港口设备维修保养手段落后,不能很好地适应港口设备现代化的需要。
维修保养工作是设备管理使用过程中的重要环节。港口装卸作业中设备的使用工况十分恶劣,对设备保养的要求也就相应较高。但是机械设备保养又受机具和生产任务的限制,常常做不到位,致使设备的非正常磨损加剧,设备完好率降低,寿命缩短。
二、建立各项设备管理规章制度
建章立制是保证设备科学管理的基础,也是设备使用、管理共同遵守的规范,除上级管理部门已形成的、规范化的制度和岗位责任制外,多年来根据工作实际、逐步对生产管理中的每一具体步骤、具体环节、具体设备,都相应建立了行之有效的管理办法。设备管理的重点是现场管理,根据设备现场的实际情况和问题,采取相应的措施,确保设备的高效。现场可以反映出各个环节的问题,抓住了现场,等于抓住了管理的灵魂。
港口设备多为露天作业,作业环境较为恶劣,对其性能有着者较高的要求,我们根据港口作业的实际和设备的布局,先后制订了多种现场管理办法,使职工自觉地保养好自己所操作的设备,搞好设备周围环境的现场文明生产,使设备机械性能和技术状况得到保障,确保设备整洁、机容机貌良好。
尤其是作为煤碳码头的综合管理中,各项管理规章制度的完善与否,直接影响担负全作业区的设备维修任务,维修质量和速度;影响装卸效率和经济成本。由于煤码头作业线长,机种多,机型大,专业性强,尤其是煤码头24小时连续作业,对综合管理能力提出了更高的要求。煤炭专业码头的技术设备管理工作应根据各港口的实际、规模大小、技术力量、人员配置和计件工资等诸多方面的因素进行科学的管理。
三、港口设备综合管理的改善
1.设备管理观念的改善
需要注重设备的维护管理,也要重视设备计划、设计、制造、购置、安装的管理。另外,设备的一生作为一个系统,它的各个阶段可以看作各子系统。只有把这些系统中的纵向、横向有机地结合起来进行综合处理,才有能取得设备一生的最佳经济效益。在设备选购、修理、改造和委托制造方面,必须进行技术经济的论证和评价。要进行多方比较分析,这是决策的基础。
2.加强设备的技术改造
通过技术改造,可以改善原有设备的技术性能,增加设备的功能,使之达到或局部达到新设备的技术水平。另外,技术改造不同于设备大修,大修是维持简单再生产的一种手段,其本身并没有新的技术含量。技术改造是用新的技术设备更新、改造现有的技术设备,使之提高到一个新的技术水平。
3.完善设备的维修管理
设备维修的目标,是使动力部门维持规定的工作能力,保证完成生产任务,或者说,是使设备在一定时间内能在保持规定性能情况下运转。维修时产品产量,质量成本的影响,是通过设备的可利用率反映的。因此维修的任务以最合理的费用提供技术服务,以保证佳产所需的设备输出,实现企业经营目标。
四、从设备管理的基本出发点拓展设备管理思路
设备管理要以生产为中心,为生产经济服务。设备是港口进行生产活动的物质技术基础,是决定港口生产效益的重要因素之一。港口要完成生产计划,实现安全生产以及达到安全无事故目标,就必须重视和强化设备管理,以设备管理的现代化,求得生产上的高效率和高效益。采用“航空式”管理模式,把设备的“零故障”管理作为主要管理目标。从设备的检查、维护、维修等方面入手,真抓实干。实行人员包车制度,并把维保人员的收入与设备的完好率直接挂钩考核,激励维保人员对设备保养维修的质量。
五、完善全员设备管理网络和管理制度,推进全员设备管理
近年来,我国从国外引进了许多先进的设备管理制度。经过多年的实践应用,证明全员维修管理制度(简称TPM)是行之有效的设备维修管理方式。制定和完善设备检查保养管理制度,充实专职检查保养人员,制定检查保养管理实施细则,完善全员设备管理网络图,明确从管理者到员工的设备维修管理职责,并对制度的执行情况进行量化考核,使设备全员维修管理体制得到更好的贯彻和执行,各项主要设备指标逐年提高,从而真正实现科学管理。
六、结束语
随着我国科学的发展与经济的进步,我国的经济市场发生了巨大改变。我国在世界上的主要地位,进一步加强了我国与其他国家的经济贸易,同时也加强了相互之间经济贸易的竞争。港口作为重要的交通运输枢纽,在各种运输中具有重要作用。随着我国在世界经济市场的地位越来越重要,港口建设方面存在的相关问题逐渐突显。在我国港口运输逐渐增加的同时,我国港口的维修管理体制却相对落后,一定程度上影响了我国的港口发展。港口机械设备针对性维修管理体制的创立可以更好地解决我国港口的机械设备维修问题,从而进一步促进我国港口的发展与进步。
1港口机械设备在维修管理体制中的问题
1.1港口维修管理体制操作性较低
随着我国经济的快速发展,港口在交通运输中的位置越来越重要,港口机械设备在维修管理体制中的问题也更加突出。港口在对机械设备维修管理过程中通常利用五级检修管理体制:日常、中修、大修、一级、二级等。不同的检修分级对机械设备的保养各不相同,这种检修管理体制的应用可以更好地为机械设备进行全面维护保养。但是,这种维护管理体制也存在一定的问题,最主要的是其操作性相对较低。在利用这种管理体制对港口机械设备进行维护过程中,经常出现重复维修现象,在降底维护保养效率的同时,也造成了一定程度的人力资源浪费。同时,在维护管理过程中,相关工作人员经常对机械设备维修程序进行简化,进一步导致许多相对重要的环节没有进行维护管理。甚至有员工在对机械维护管理过程中发现较小故障时没有进行维护,而是等到需要进行高等维护管理级别时才开始维护。此外,在利用这种维护管理体制的过程中,低级的维护管理体制操作性较低,不能对机械设备进行较好的日常维护等原因,进一步导致这种维修管理体制在应用过程中的操作性降低。
1.2高级别维修制度与实际情况契合度较低
港口在使用五级检修管理体制过程中,高级别的维修制度在使用时不能更好地适应实际情况。同时,这种维修管理制度的使用与港口相关企业的财务有着紧密联系。在使用高级别维护管理制度时,对相关机械进行定时维修的时间设计不够科学,一定程度上增加了对机械设备的维护管理费用。在设立高级别机械设备维修周期过程中,通常以机械设备的运行时间等条件进行设计。由于不同的机械设备运用的时间及其他情况都存在差异,因此不同的机械设备维护周期的时间各不相同,导致工作人员在对机械设备进行维护过程中经常出现各种问题。港口在使用这种维护管理体制时,高级别的维护管理体制的维修时间相对较长,维修时间在25~45天,进一步降低了港口运输作业的效率,不利于港口的发展。此外,在对机械设备进行高级别维修管理过程中,不能对各机械设备的相关运行状态进行合理解析,使工作人员在维修过程中造成不同的资源浪费。由于受到高级别维护管理方法的影响,许多工作人员在对机械设备维护过程中过于依仗高级别的维修制度,导致机械设备在出现小故障的情况下处理不及时,而在高级别检修时再进行统一解决,不仅增加了维修成本,也降低了机械设备的工作效率,进一步阻碍了港口运营的发展。
2应用针对性维修管理体制的凭据
港口在对机械设备进行维修过程中,可以利用针对性维修管理体制进行机械设备的维修,以相关专家调查得出的结论为依据,在对机械设备维修过程中对影响机械设备稳定的相关因素进行控制与排除,使机械设备可以稳定运行工作。通过科学完善的维修管理方法对先关因素进行解决,进一步提升机械设备的工作效率。以往港口在对机械设备进行维修管理过程中,主要通过对机械设备进行定期的维护与预防的维护管理方法,以相关理论为依据,将机械设备分为多个阶段进行分析与维护解决。以相关理论为根据,更好地增加了针对性维修管理体制的可操作性。但是,由于机械设备的不断优化,机械结构更加复杂,导致机械设备发生故障的形式发生改变。
3针对性维修管理体制
随着我国在全球经济市场中地位的变化,港口运输的工作量逐渐增加,港口对机械设备的维修管理体制的选择成为提高其工作效率的主要问题。针对性维修管理体制的使用,可以更好地解决港口对机械设备维护的相关问题。针对性维护管理体制根据不同的机械设备进行不同的维修管理方法,以点检制度为出发点,对机械设备进行三检两修的维修方式。在应用针对性维护管理体制的同时,港口应先设立对机械设备进行维修的相关规定与准则,优化机械设备诊断技术,同时利用电子计算机技术更好地提高机械设备在运行期间的稳定性,促进港口的发展。港口在应用针对性维修管理体制时,应很据不同的机械设备进行分组,从而根据不同的分组进行针对性的机械设备维修工作,以保证机械设备的运行效率。在对机械设备进行分类前,利用计算机技术建立相应系统,使工作人员在对不同机械进行维修过程中可以更好地使用科学的维修方法。在建立该系统的过程中,应该根据相关的理论与依据,同时以机械设备在运行过程中的地位、发生运行问题的类型、备用机械零件的情况等条件,与综合目标逻辑判断法进行系统建立,在增加系统操作性的同时,更好的提高系统与实际情况的契合度。该系统的建立和使用可以更好地对机械设备发生问题的类型进行科学合理的分析并提供维修方案。在机械设备检修过程中,发现设备在运行过程中发生小错误,并不会对机械设备的运营产生影响,通常可在机械设备运行结束后对其进行维修保养。同时,根据针对性维修管理体制,对不同机械设备的实际情况制定不同的维修预防管理办法。在机械设备运行过程中,若发生的故障具有一定规律且维修难度相对较大时,可对该设备进行定期有计划的维修管理方法,以更好地提高设备的运行工作效率。然而,一些设备在发生故障时没有一定规律且检修难度较大,根据相关工作人员对该设备进行科学分析,可利用针对性维护管理体制进行维修和方法确定。对于先进复杂的机械设备,工作人员可把其整体分成几个小组,根据不同小组的实际情况进行分析,然后将分析结构融合,确定科学的维修方法。同时,也可以对机械设备的多种问题进行维修,从而更好地提高机械设备的工作效率。
4结语
综上所述,随着我国在全球经济市场的地位越来越重要,海洋运输的形式逐渐兴起。作为该运输形式的枢纽,海洋运输进一步推动了港口的发展与进步。然而,传统港口机械设备维修管理体制的不完善阻碍了港口发展。针对性维护管理体制的应用,更好地解决了港口机械设备维修的相关问题。根据专家的调查理论与计算机技术的应用,可更好地提高设备维修的工作效率,进一步推动港口的发展。
参考文献
关键词:集装箱码头,装卸作业工艺,自动化
1 前言
随着全球经济一体化和对外贸易不断发展,我国的集装箱运输取得了前所未有的飞速发展。根据国家统计局数据统计显示,截止2012年我国港口集装箱的吞吐量已连续十年位居世界第一位。集装箱装卸工艺是集装箱码头生产的基础,是港口技术水平的具体体现。随着集装箱业务的快速发展以及集装箱化率的逐步提高,为了进一步缩短船舶的停泊时间,降低码头、船公司及货主等的运输和生产作业成本,各港口都在装卸工艺方面进行了相关探索研究。集装箱装卸工艺的创新和选择需要根据码头自身情况以及整个集装箱运输行业的发展趋势而定。因此,在集装箱运输业迅速发展的背景之下,对集装箱码头进行自动化改造,研究安全高效、环保节能的新型集装箱装卸工艺具有十分重要的意义。
2 典型集装箱码头装卸工艺分析
集装箱码头装卸工艺系统一般由岸边装卸作业、水平运输作业和堆场作业三部份组成。根据各作业环节采用设备的不同,有多种集装箱装卸工艺系统,典型工艺主要有以下几种:
(1)底盘车系统。该集装箱装卸工艺系统采用的装卸机械主要是码头前沿为岸桥,水平运输为集装箱牵引车&底盘车。其特点是组织简单、管理容易、不适合陆域紧张的场合。
(2)跨运车系统。该集装箱装卸工艺系统采用的装卸机械主要是码头前沿为岸桥,水平运输和堆场为跨运车。其特点是减少了作业环节,但由于其复杂性,跨运车维护较为困难。
(3)轮胎式龙门起重机系统。该集装箱装卸工艺系统采用的装卸机械主要是码头前沿为岸桥,水平运输为集卡,堆场为轮胎式龙门起重机。其特点是适合陆域紧张的码头。
(4)轨道式龙门起重机系统。该集装箱装卸工艺系统采用的装卸机械主要是码头前沿为岸桥,水平运输为集卡,堆场为轨道式龙门起重机。其特点是适合陆域紧张的码头,且易实现自动化。
(5))跨运车—龙门吊混合系统。该集装箱装卸工艺系统采用的装卸机械主要是码头前沿为岸桥,水平运输为跨运车,堆场为龙门起重机与跨运车混合作业。其具有(2)与(4)的特点。
(6)自动导引小车系统。该集装箱装卸工艺系统采用的装卸机械主要是码头前沿为岸桥,水平运输为自动导引小车,堆场为龙门起重机。其特点是自动化程度高,维护较为复杂。
3 典型装卸工艺使用情况分析
3.1 国际使用情况
目前,亚太地区广泛应用(3)和(4)两种工艺,主要是因为世界主要大港多集中在亚太地区(中国、中国香港地区、中国台湾地区、新加坡、韩国、阿联酋、日本、印尼、马来西亚等),进出口箱量大,而陆域面积有限。(1)、(2)、(5)和(6)这几种工艺在欧美等国家(荷兰、德国、比利时、西班牙、意大利、美国等)应用广泛,主要因为这些国家和地区的人力成本昂贵,追求工艺系统的自动化程度。
2.2国内使用情况
在我国,由于陆域面积狭窄、人工成本便宜,主要采用(3)和(4)两种工艺,但两者也存在一定区别,主要在于堆场堆存空间的能力。一般来说,轨道式龙门起重机的堆存能力最大,即在一定的场地上堆存最多的集装箱;而轮胎式龙门起重机要比轨道式龙门起重机略差。因此,从堆场场地利用率最高角度出发,在国内许多港口(大连港、天津港)广泛使用轨道式龙门起重机系统,但该系统轨道式龙门起重机的机动性差,降低了系统的柔性。而轮胎式龙门起重机尽管维护成本较轨道式龙门起重机高,但可以实现不同堆区的移动,增强了系统的柔性,因此在上海外高桥1-5期码头、洋山港、深圳盐田港广泛使用轮胎式龙门起重机系统。
4 集装箱码头自动化装卸作业工艺
4.1 双小车岸桥—AGV—ARMG/ARTG
该自动化装卸作业工艺主要由双小车双20或40英尺岸桥、无人驾驶的自动导引车(AGV)、自动化轨道式龙门起重机(ARMG)或是全自动轮胎式龙门起重机(ARTG)组成。码头前沿采用双小车双20或40英尺岸桥进行装卸船作业。码头前沿水平运输采用AGV,AGV可以采用GPS定位,也可以采用轨道定位。堆场垂直于码头岸线布置,采用自动载箱运行的一高一低可交叉作业化的ARMG或是ARTG,堆场后方采用集装箱跨运车或是直接由ARMG进行集疏港集装箱装卸车作业。该工艺可实现自动化的区域为码头前沿与堆场之间。
目前采用该工艺的自动化码头有:荷兰鹿特丹港ECT和Euromax、德国汉堡港CTA、厦门远海全自动化集装箱码头、日本名古屋港Tobishima等。
4.2 岸桥—拖挂车/轨道平板车—ARMG/ARTG
该装卸作业工艺主要是实现了堆场的自动化作业,堆场布置可以垂直或是平行于码头岸线。码头前沿装卸作业采用岸桥,水平运输采用拖挂车或是电动轨道平板车来完成,堆场作业采用ARMG或是全自动轮胎式龙门起重机(ARTG)来完成。该工艺可以实现堆场或是水平运输和堆场的自动化作业。
目前采用该工艺的自动化码头有:英国伦敦Thamesport、香港HIT、新加坡港、上海港外高桥二期码头等。
4.3 岸桥—ASD
该装卸作业工艺的码头前沿装卸作业采用岸桥,水平运输和堆场作业采用自动跨运车(ASD,Automatic Straddle Carrier)来完成。装卸作业时采用了雷达导引技术,采用AutoStrad系统进行ASD的控制。该工艺利用ASD来实现水平运输与堆场的自动化作业。
目前采用该工艺的自动化码头有:澳大利亚悉尼的ACT码头。
4.4 双箱吊具岸桥—人工跨运车—ARMG
该自动化装卸作业工艺主要由双箱吊具岸桥、人工跨运车以及全自动轨道桥(ARMG)组成。堆场采用场地与岸线呈垂直布置方式。码头前沿装卸作业采用双箱吊具岸桥,水平运输作业采用人工跨运车,堆场作业采用全自动轨道桥。该工艺可以实现堆场的自动化作业。
目前采用该工艺的自动化码头有:韩国釜山港。
4.5 ARMG—电动平板车—装卸车
2007年上海振华港机ZPMC研究开发了高效自动化集装箱码头装卸系统,并在长兴基地投资1亿,占地20000m2进行1:1实物模拟示范。该立体装卸系统装卸船采用双40英尺ARMG,纵向水平运输采用地面电动平板车,后方采用高架装卸车装置。整个系统全部电气化自动控制,实现了高效、节能、环保,属于第3代高效自动化集装箱码头。
5 总结
本文首先对典型的集装箱码头装卸工艺及其在国际和国内的使用情况做了分析,然后针对现有的一些自动化集装箱码头的装卸作业工艺进行了分类介绍。
参考文献
[1]林浩,唐勤华.新型集装箱自动化码头装卸工艺方案探讨[J].水运工程,2011,(1):158-163.
[2]王伟,姚振强,包起帆.自动化堆场集装箱先进装卸工艺的探讨[J].机械设计与研究,2007,23,(2):84-87.
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