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自动化集装箱码头

摘要

本文介绍了自动化和港口集装箱码头的概念，以这种类型的自动化港口设施为例，并且解决了一些一般性问题。它进一步推进了港口自动化的发展，并且引入了一种自动化的理念，可以适应每个PCT（港口集装箱码头）的特定需求。最后总结了PCT自动化的主要优势和挑战。

关键词：自动化，港口集装箱码头，方法论，功能性方法，再造工程，优势，挑战

绪论

工业自动化使用机械，液压，气动，电气，电子和计算机元件或系统以控制设备和过程，从而减少人力的浪费。由于在一个能够遵循系统运行和具有可编程的条件所以比较容易实现。为此，这篇文章涵盖了现场设备的数据的收集和数据的管理。

它可以减少人类对工业活动的参与，能够更好的控制设备和进程。这使得性能和服务水平更为标准化，可以消除时间的不确定性和减少运营的的错误。因为有了这些优势，再加上技术的高速发展和世界贸易总量的增加，单纯只靠体力劳动是越来越行不通的。工业自动化或多或少都在各自的领域中都有体现。

物流和供应链行业非常重视这一趋势。在现在这个时代背景下，最重要的是注意大型基础设施的发展，来实现全部或者部分的自动化。

在港口领域，对自动化支持最大的是集装箱码头，本文所写的是就是这些设施的自动化。

港口集装箱码头

港口码头是一种具有能将通过海洋的货物转运到陆地或者陆地转运到海洋的内陆存储区域。它的目标是提供必要的组织手段来进行货物的交换，但是要综合时间，效率，安全性，和对于环境和经济的考虑。

此外，港口集装箱码头具有一些能够使得它们比其他类型货运码头的更高水平的系统化的优势，例如：标准化的货运方式；高效率的货物移动；更高水平的技术；

这种高水平的自动和专业化使得港口设施中的设备高度自动化成为可能，这种类型的管理最终会打破常规。

港口集装箱自动化码头

1993年荷兰鹿特丹港在ECT三角洲码头引入了“自动化终端”的概念，其指的是迄今为止最高级别的自动化。自动堆垛机和自动导向车可以在没有操作人员的情况下进行存储和互换设备的过程。

自从许多PCT进行了自动化，它们就一直处在世界的领先的水平。事实上，欧洲和西班牙的港口政策是长期的支持自动化举措。有关港口的自动化始终占据终端和软件市场的大部分。

然而，当实施这些商业化自动化解决方案时，需要对于特定的场景进行需求的评估和充分了解PTC自动化的趋势。

自动化水平：中等水平的自动化

现在，术语“自动化终端”用于指代实际上仅自动化的PCT，在码头和码头交汇处像ECT三角洲终端的运动，在这种PCT起重机船上操作仍然是手动的，然而起重机和内陆运输工具之间仍然是由遥控器辅助的。然而，这只是许多PCT自动化的中的一种。自动化和手动终端之间的中间解决方案是部分自动化或半自动化主要运动。术语“半自动化终端”用于其中同时终端码头移动是自动的，码头的交换是由常规设备执行的，或反之亦然。自动化和半自动化终端实现主要或全部的自动化，从而实现自动化设备如前面提到的ASC和AGV。然而，术语“半自动化”也可以指使用远程控制的设备通过次要或部分自动化对设备的一些功能进行优化。主要或全部自动化设备是一个综合性和综合性技术组的总和，可以被单独可以被认为是小型自动化的系统。因此，有时，完全可以在改装后实施必要的低水平自动化来进行常规设备处理。这是一个解决方案，并且还没有损耗他们的初始投资设备。

各种不同水平的自动化的组合导致PCT具有不同的自动化水平。

Greenfieldvs 和 Brownfield 的自动化对比

我们必须注意到，如果要推进一个港口集装箱码头的自动化的决定，可以看看其他行业的情况，取决于，我们正在开发怎样的港口码头，当然，要对现有的码头自动化需要考虑到兼容性。

自动化终端包括的设备有现场发射器，控制和监督系统，传输和数据收集系统，实施软件应用，监督和控制操作。但是却不可避免的导致了一个临时的降低运营效率的正常水平。有时候，这可能会导致服务水平下降，持续的时间和幅度取决于所讨论的自动化进行的程度，例如比利时的安特卫普码头是由码头跨运车改造成RMG，并且是分阶段实施的，以便设施能正常运行。

在这些情况下，需要考虑到两种短时间或者长时间处理业务流的方式。因此，必须考虑到两种操作方式，以及增加额外的空间，避免在转型过程中失败。

次要的自动化在转换方面是次要的，加上较小的投资，使他们大多数时间成为理想的选择。

PCT自动化趋势

最后，尽管前面提到的“自动化终端”的概念是指已经自动化的终端，各种存储数据和子系统之间的交换，这只是众多自动化趋势之一。PCT的总体趋势之一是朝着更高水平的自动化出发，并且最终涵盖所有的终端以及操作。

一般来说，更广泛的自动化包括：

1. 闸门的自动化；
2. 码头和码头起重机的自动化；

实际上，最早在PCT和当前最先进的自动化系统中实现的自动化是和码头前沿的有关的进程自动化。在数据收集系统方面，仍然在不断完善。自动化数据收集的关注点是内陆和海运口，虽然它们是两个产生数据最多的，是因为运输设备的雾化。

庭院自动化是PCT最明显的趋势，正因为如此，这些终端就是完全自动化或者是半自动化终端。

存储和传送设备的自动化技术是类似的，并且处理自动化是存放位于院子里的集装箱库存和实时监测设备。它正在朝着在操作和经济方面越来越自给自足的处理方向改变，其中术语例如由ASC AGV，ASC ALV（自动起重车辆），或ASCs AShC（自动穿梭运营商）等。自动化和半自动化终端（表1）的数量在过去几年中并没有停止增长，以后将继续这样趋势，因为会给自动化项目和新建筑增加投资，而且在不同的地理区域都会增长。但是这些港口设施使用了目前可用的最先进的技术，虽然不是所有的人都选择了相同的技术解决方案的设计。

最后，码头起重机是操作的要素，其自动化不太成熟，但是可以预见他们将是未来几年技术进步最大的设备。到目前为止，自动化码头起重机已经可以小型自动化，在原产地或通过工厂实施改装，可以机械化一些功能，但还是依赖起重机操作员的一些能力。这些都集中在吊具的运动的控制上， 摇摆和倾斜以及它们的通道是无法控制的，以及码头起重机和传送设备之间的连接。马上终端和制造商正在测试系统，STS起重机的自动化将产生质的飞跃。

2014年第4期AMPT Maasvlakte 二期码头将在鹿特丹港（荷兰）投产。这个终端码头将拥有迄今为止最高水平的自动化，它结合了门的自动化和码头起重机的推车和吊具的自动化。这会将把人力控制的部分放在货物放到船上的最后一部分。

然而，尽管目前PCT自动化的趋势正朝着全面有效的方向发展，但是这些设施的自动化综合起来成为在总的自动化控制的路上存在许多可能的选择，包括常规人工管理PCT，还有远程协助设备。因此，在设计PCT的自动化时，建议不要在按照以前的标准完成设施的自动化，建议以方法和系统的方式完成该过程，如下面部分所提出的，目的是设计一个满足的实现PCT的业务需求。

列出自动化和半自动化PCT：

表3-1

PCT的自动化理念

传统上，自动化解决方案以及其他为PCT设计的其他类型的技术解决方案是从系统的角度着眼 – 分析系统的实际元素及其主要部分责任，界面和互动。 这种方法导致了码头和码头自动化的起重机和内陆门，以及自动化和半自动化终端。

然而，这种系统方法限制了解决方案的设计，并阻止了其操作部门终端的设计，这种方案的主要客户，是要理解他们如何适应PCT的运作。这可能导致实施方面不能实现它们的解决方案，并且不适应PCT的业务要求。

为了避免这个问题，作为最先进的方案，提出了PCT自动化的方法。它从自动化和重新设计的方面同时解决问题。

这一组合为PCT的操作问题提供了一个全面和综合的视野，并且有了探测瓶颈和确定改进，以便解决方案的制定过程可以是详细的，可以适应实际操作需求并可扩展到与自动化无关的其他改进领域。

因此，尽管本报告的方法主要集中于将创新思想纳入自动化，但是它也适用于任何标准化和操作优化解决方案的研究，旨在提高PCT使用资源的效率，目标

是提高能源效率。该方法适用于新开发的PCT在操作过程的设计阶段，并且希望在一定程度上自动化其操作的PCT，甚至是全自动化的方案。

功能方法

从PCT的自动化的方面去解决自动化，通过自动化技术在PCT运行来产生效果。自动化的目标是减少人力资源在操作中的干预。人力资源参与操作有三个方面：（1）容器里设施物的流动; （2）相关纪录片流;（3）规划和管理运作。

为此，根据被替换的功能，这些技术可以有助于（1）自动化正在执行的任务，（2）信息流的自动化（3）决策的自动化。

正在进行任务的自动化可以减少操作者的干预，和设备处理运动，使基础设施和设备更自主。即使它是未完全减少，设备的小型自动化引入了用于处理操作的辅助系统，但是也提高生产力，更为安全。

关于信息流的自动化，这可以减少用人力资源来获取，传输和管理，允许执行操作的信息过程，通过使用接口，就可以使用通信和信息管理软件系统。目前所有PCT都依赖于可在一定程度上自动化其信息管理流程TO

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