碼頭的效益革新—振華重工雙箱自動化軌道吊研發側記

發布日期：2016-04-08來源：交通建設報編輯：宋珍珍

[摘要]

　　本報通訊員 焦旭

　　在振華重工南通建造基地，遠遠望去，一排排軌道吊整齊劃一。這是振華重工最新打造的雙箱自動化軌道吊，將在全球最大的單體自動化碼頭——上海洋山自動化碼頭上使用。

　　首秀

　　作為項目經理，忻程龍感慨，項目開創了自動化碼頭的兩大先河：一是雙箱自動化軌道吊首次從實驗室走向市場;二是電機、制動器、減速箱“三合一”的創新使用，不斷挑戰在空間和布置上的設計極限。項目的復雜性與挑戰性前所未有。

　　軌道吊是自動化碼頭的后場設備。集裝箱船靠岸后，岸橋第一時間將船上的集裝箱卸下，放置到自動化引導小車上行至后場堆箱區域，然后由軌道吊 “接力”擺入堆場目標位置。即便是裝船，軌道吊也能大海撈針般精確找到貨物，送至在約定地點等候的自動化引導小車上。全部過程通過系統中的指令自動完成。

　　近年來，自動化雙箱岸橋的技術日趨成熟，已成功運用在自動化碼頭上，提升了碼頭裝卸船效率。然而，自動化雙箱軌道吊面對的工況更加復雜，也因此一直停留在理論階段，全球尚未有過應用實踐。

　　2015年3月，上海洋山港決定建設全自動化碼頭，振華重工負責提供10臺岸橋和30臺自動化軌道吊。作為全球吞吐量第一的大港和最繁忙的港口之一，如何提升碼頭使用率成為洋山港的首要考慮因素。他們大膽提出：在海側一面，使用自動化雙箱軌道吊，配合自動化雙箱岸橋作業，盡快釋放岸線空間，提高碼頭的使用率。這樣一來，理論上能夠提升50 %的工作效率。

　　此前，振華重工曾于2012年研發出了雙箱軌道吊，如今，自動化雙箱軌道吊的應用難題被推到眼前。 “難就難在工況復雜，不像岸橋對應的是靠泊船只上擺放整齊的箱子，在地面上，兩個箱子可能會出現八字形擺放、錯位擺放、箱子間隙不等的情況，自動化軌道吊要像人腦一樣，識別并微調雙箱位置，準確抓取。這要求我們必須精確計算出合適的容錯率，結合碼頭實際情況，預設出多種工況。 ”忻程龍解釋道。

　　創新

　　研發壓力籠罩著這支平均年齡35歲的隊伍。 “不允許失敗，在合同規定的時間，設備必須交付并投入使用。 ”研發團隊的兩位機電主管楊在華和袁奕壓力巨大。

　　2015年7月20日，項目開工不久，振華重工在上海牽頭組織了一次三方技術交流會，上海港用戶、美國技術公司和振華重工研發人員參會。美國技術公司是設備電控系統的供應商，在單箱軌道吊自動化系統方面擁有技術專利，此次與振華重工合作，共同探索研發雙箱軌道吊的自動化控制系統。交流會圍繞 “邊裝邊卸”的工藝進行討論。

　　“邊裝邊卸”是場效率革命。靠海一側軌道吊負責對接船舶集裝箱，靠陸一側軌道吊負責對接集卡集裝箱，以往，二者合作模式是單向循環，海側一方卸船后進入堆場，等待集裝箱裝上集卡后，再回到海側。研發團隊演示了新的工藝：海側軌道吊卸船后進入堆場，陸上軌道吊同時啟動，雙方在堆場區的某處交接集裝箱后，各自進行下道工序，形成雙向循環，省去等待時間，提高裝卸效率。

　　話剛落音，美方代表們連連搖頭， “不可能，這真是一個大膽的想法。 ”強烈反對的理由是接力區域容易出現相撞的安全隱患，第一天會議不歡而散。會后，振華重工研發團隊就美方的疑問進行論證，并去碼頭實地考察，將方案細化，聚焦接力區域的四個點，并在自動化系統中合理規劃行走路徑，有效避免安全隱患。連續3天的爭吵終于有了結果，2015年7月22日下午，幾乎是在會議的最后一刻，美方終于點頭，同意了這一全球首創的工藝。

　　與用戶的溝通同樣靠“吵” 。在2015年9月的一次初審會上，楊在華對用戶提出的電機、制動器、減速箱“三合一”驅動表示擔憂，并提出了替代方案。從成本上來看， “三合一”可以節約成本，節省空間，但從技術和實踐應用方面來看，由于高速軌道吊速度高、沖擊大， “三合一”驅動容易造成過早磨損，可靠性較低，且以往在低速設備上出現過漏油、箱體開裂等問題。楊現華極力反對， “吵得最兇時候，用戶的一個技術經理都拍桌子了，真的紅了臉。 ”吵了兩天，終于有了結果，30臺軌道吊中有14臺采用“三合一”驅動，其余16臺選用振華重工推薦的方案。看似各退一步，實則給研發小組增加了一倍的工作量，30臺設備分海陸側擺放、分單雙箱、分不同驅動方式，盡管楊在華竭力降低設備的多樣性，最終仍形成了16種機型。

　　精確

　　30臺設備，16種機型，外觀相似，為避免總裝制作出錯，忻程龍給每臺設備做了一張“身份證” ，列出了設備在碼頭上的分布位置、安裝方法、注意事項等詳細清單和示意圖。截至目前，已經完成總裝的20臺設備無一出錯。

　　研發組的每位成員都在認真履行職責。袁奕是電氣負責人，負責與美方技術公司聯系。為了趕進度，他精確計算時差， “最近那邊是夏令時，時差從13小時縮短到12小時，我們就把溝通會提前了1個小時，定在晚上9點半，爭分奪秒嘛。 ”春節前夕，剛好趕上設備的送電調試節點，研發組輪流加班。

　　2015年天津港大爆炸事件也引起了小組的關注。他們深知碼頭區域的消防安全十分重要，而在洋山港項目中，為了提高場地利用率，兩臺設備間通道只有1 . 7米，盡管用戶表示這類通道并不作為消防通道，楊在華等人還是把已經設計好的布置推翻重來，花了兩周的時間重新布置，將兩機之間的通道拓展為3 . 5米，為日后維保留出更大空間。

　　此外，在設備高壓房的布置上，研發組出于安全考慮，前后做了6種方案與用戶商討。對于這個超短周期的項目來說，時間就是生命，但研發組認為，類似的工夫花得“很值得，很有必要” 。

　　如今，項目已進入尾聲，首批5臺設備即將于5月發運至上海洋山港。屆時，這些雙箱自動化軌道吊將首次投放市場，撬動自動化碼頭新一輪的效益革新。

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