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数字化港口集装箱生产关键技术

马春鸣
  
安家(建筑与工程)
2021年31期
天津港联盟国际集装箱码头有限公司 天津市 300461

摘要:现代信息技术融入港口生产改变了传统的时空概念,使得组成港口生产的诸多要素达到重新配置的目的,从而引发港口的技术创新。把现代化信息技术应用于集装箱生产系统,在工艺、技术和管理上不断创新,研究和应用了集装箱码头的实时生产指挥系统、生产评价决策系统、客户服务系统、数字安全系统等,为实现把建成国际航运中心打下了基础。

关键词:数字化港口集装箱;生产关键技术;

前言:港口在综合物流体系中占有重要的地位,是整个运输链中最大量货物的集结点,汇聚着内陆运输、水路运输等大量的货物;港口是一个重要的信息中心,汇集了大量的货源信息、技术信息、服务信息;港口同时又是国际贸易的重要的服务基地和货流分拨配送中心。因此,在发展现代物流业,建设物流中心过程中,港口以其大进大出的集疏运能力和物流网络中的组织作用,成为现代物流业发展的主导和重点。与此同时,港口发展物流有利于通过货物的集聚效应扩大港口的吞吐量增加港口企业服务的附加值,全面提升港口的竞争力。

一、数字化港口集装箱

近年来,随着我国经济形势的好转和加入wTO,港口企业生产经营环境发生很大变化,面临的市场形势是机遇与挑战并存。机遇是指:(1)国民经济形势持续好转,带来了进出口货量的增加,港口吞吐量增大,效益转好;(2)近两年,中国的进出口贸易有较大的增长,港口企业的市场总量将大大地扩容;(3)信息技术应用全面普及,为企业改造提供了良好的技术基础。而面对的挑战则是指:(1)外资企业进一步抢占港口市场;(2)与东北亚邻近港口存在较大差距;(3)信息技术应用滞后。业内管理专家认为,要整合港口企业,改善管理,提高服务,有必要采取以下措旋:(1)内部运作规范化以信息流程的规范化、合理化为目标进行机构重组,规范业务运作和市场营销运作,使之符合现代企业模式——管理信息化、功能阶层化和组织扁平化,形成物流、资金流、信息流的有效循环。

二、数字化港口集装箱生产关键技术

1.大型机械远程监控管理平台。大型集装箱装卸机械的数量急剧增加,所含的技术更加先进,结构更加复杂,对其日常管理及修理工作量大幅上升。传统的设备管理维修方式跟不上飞速发展的码头集装箱装卸作业的需要。依靠信息技术提高设备管理的水平和效率是开发大型机械远程监控管理系统(RCMS)的目的。综合运用全球定位系统GPS、基于.NET的WEB发布、DATAVIEW动态画面编程、无线WAVELAN和PLC编程等技术,在实时数据采集和分析的基础上,实现了对大型起重机设备的远程实时监控、故障诊断和维护管理。系统进一步实现了与CTMS的接口;并提供WEB服务功能,局域网用户通过用户名认证后可通过IE浏览器实时查看起重机设备的运行状态、业务生产数据及故障信息。系统的具体实现方式是:采集大型起重机设备的实时运行数据(包括业务数据、故障连锁信息、工作状态等),通过光缆或无线网络传送到RCMS中;RCMS将数据信息进行处理、存贮,通过动态界面直观地反映大型起重机设备的运行状态及连锁状态,进而提供设备故障在线辅助功能。系统的硬件设施主要由机上部分和地面部分组成,机上部分主要由RCMS系统专用PLC、无线网桥以及专用天线组成;地面部分主要由无线中心控制网桥、RCMS中心服务器、专用天线与有线局域网组成。

2.基于桥机效率最优化的实时配载系统。由于现有的计算机自动配载软件无法很好地处理配载过程中的经验性知识,它们仅在一定程度上减轻了集装箱配载人员的劳动强度,最终的箱位选配仍需人工脑力作业。集装箱船配载目前仍处于半自动化阶段。在分析影响桥机装船效率主要因素的基础上,针对“先进港、后放关”的特殊口岸环境,以及由此导致的多次加载问题,提出了一种提高效率的配载规则并建立了配载优化模型。基于CTMS,加入了计算机智能辅助配载,通过提高管理质量,从根本上提高了桥机效率。系统采用问题分解的策略,从两个方面实现上述问题:优化出箱点,充分发挥堆场出箱能力;优化出箱顺序,合理分配桥机工作。基于桥机效率最优化的实时配载系统(CAS)的关键算法采用单目标优化线性规划数学模型与堆场规则相结合的方式予以实现。变化方面具有优势。ITBS系统以无向图理论为基础,建立了集装箱码头翻箱问题的数学模型;系统在传统广度优先搜索的基础上,提出了一种启发式广度优先搜索算法,进而实现了集装箱码头堆场堆栈预翻箱最小翻箱步骤的求解。

3.数据仓库分析决策系统。随着码头集装箱吞吐量的飞速增长,在集装箱码头物流系统的管理过程中,各个业务部门对报表的要求越来越高。传统的报表由于形式固定,不易扩展,在实时产生个性化数据组合方面无能为力,难以适应由于市场变化而产生的新的需求。另外,传统报表的数据存放在生产实时管理系统中,实时报表查询给系统带来很大压力;而且由于经常需要对数据进行维护,会导致不同时间生成的同一张报表,结果可能会不一样。亟需使用新的数据分析系统对报表系统加以改进。系统运用先进的数据仓库技术,实现了多平台各类数据库的数据整合,以及智能化、参数化的报表生成、数据显示和利用。

4.数字化港口集装箱是一个内含管理、外通客户的集成化的信息体系,港口企业通过实施数字化港口集装箱,可以建立起灵敏的数字神经系统,对客户需求做出快速反应,满足企业内部不同阶层管理人员的信息需求,为客户提供快速便捷的信息服务,提高企业效率和竞争力。一是操作目标。提高信息流通速度;信息采集标准、规范、准确、及时;信息共享程度高提高工作效率;提供优化的作业方案、货运船舶调度和库场运用等实现成本核算控制人力、设备、生产、财务实时数据集成。二是管理目标企业内部实现物流、资金流和信息流的高度统一;协助企业消除管理瓶颈;按信息流进行企业重构;精简在企业增值链中起抵消作用的部门;实现管理信息化,同时将港口企业核心业务涉及的领域内的信息置于控制之中;对信息资源进行统一规划、整体管理;形成统一的信息表现形式、信息结构和信息分类编码标准化;报表单证规范化;满足港口对信息的再加工能力和处理的深度要求;完成货源市场、财务、生产经营的统计分析工作,为决策系统提供数据。三是决策目标。实现对货源市场的预测分析、货源情况分布分析、货种情况分布分析以及历史对比分析实现生产经营状况分析:收入分析、成本核算、船货动态分析、船舶停时分析、设施利用率分析、管理成本分析、人力成本和耗油耗材分析。四是市场目标。更好地宣传企业功能,树立企业形象为业务伙伴提供优质、高效信息服务为货主提供供求信息,创立虚拟交易市场为客户创造价值,稳定和扩大货源市场为客户提供运输经济信息、最佳运输方案。实时的监控系统,通过软件实现了可视化,实现了对场地上的移动设备数据的采集,对移动设备的位置和效率的跟踪,确认、对调度来指挥生产有很重要的作用。智能的统计和计算,可以更好地调整计划和对现场临时的变化监控,达到最大的方便直观快捷的效率,是实施调整智能化的体现。

结束语:由于数字化在集装箱码头的应用,公司迅速发展,用2年时间达到了一般码头10年时间的发展。随着中国经济的快速发展,随着经济全球化的日益推进,天津港成为北方国际航运中心和物流中心,其现代物流将拥有更广阔的发展前景。

参考文献

[1] 黄裕彰 C-ast无线网路技术通论[M].

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