世界转运枢纽自动化起重机操作

西门子为新加坡港务集团提供了全自动龙门吊,以帮助这个全球最繁忙的转运枢纽处理日益增长的集装箱船舶尺寸业务。

Aw 105038西门子新加坡Psacranes2

作为一个只有550万人口的国家,新加坡不是一个商品消费大国,这是可以理解的。这个小岛几乎没有可以出口到其他国家的自然资源。然而,新加坡是世界上最大的转运中心的所在地——将货物运进港口,然后进行转运,再运回其他目的地。

新加坡港务集团每年处理超过3000万标准箱(20英尺当量单位),七个码头作为一个综合设施运营,与约600个其他港口相连,每天都有航行到世界上每一个主要港口。跟上世界对货物的需求并不是一件容易的事情,随着经营规模的增加,复杂性呈指数级增长,每艘船都与大约300艘其他船只有关系。

因此,该港口严重依赖于自动化。与制造业的其他行业一样,航运业也受到了数字化的影响。这适用于从船舶和卡车上装卸集装箱的起重机。

西门子在起重机行业已经有近70年的历史了——不是制造起重机的金属结构,而是提供起重机背后的电气系统和智能。全球约有5500台集装箱起重机由西门子驱动。

几个电机和驱动器根据一系列关键参数移动数百吨:倾斜控制、摇摆控制、船舶轮廓、碰撞预防、远程控制、堆栈轮廓、起重机管理系统、卡车定位、自动着陆、最佳路径、堆栈定位和集装箱编号识别。将所有这些控制模块结合到先进的自动化软件中,使西门子进入了下一步:用全自动终端取代起重机司机。

在pir Panjang 5号码头,西门子为PSA提供了56台全自动轨道龙门吊的电气和自动化系统。这些起重机可以堆放6高10宽的集装箱。操作人员在中央控制室的一组工作站中进行监视,但只有在需要时才会介入,每个人一次最多负责五台起重机。在任何给定的时间,大约80%的集装箱完全不受人工操作人员的影响。

西门子起重机业务高级副总裁Christian Kögl上周在西门子新加坡举行的行业新闻发布会上表示:“如果你有一台自动化起重机,那么自动化工作的效果就会和手动起重机一样好。”“它不像无人驾驶汽车那么复杂,但也很相似。我们每小时可以搬运30多个集装箱。如果你看看世界各地的其他终端,你很难找到这么快的运营速度。”

事实上,自动化起重机通常比人工操作更高效、更安全。例如,无需常规地将集装箱搬到起重机的最大高度,以确保它清理现有的堆栈,自动化起重机可以在更优化的路径上更精确地运行。Kögl网站称:“它使生产效率提高了10%以上,而且更安全。”“如果没有整个起重机的数字化,这是不可能的。”

Kögl补充说,大数据正在变得越来越重要,包括通过几个终端连接所有起重机的信息。我们已经开始在制造业中听到的数字双胞胎——一种虚拟版本的设备,可以为调试和维护目的提供模拟模型——也已经成为船舶起重机操作的一部分。

起重机的数字双胞胎由三个主要部分组成:一个区块管理系统使用模拟向客户展示他的集装箱堆栈将如何生产;模块化自动化主要用于调试,在运输前测试出起重机的性能;起重机的虚拟模型探索了物理,包括起重机如何实际移动,金属如何在温度变化中膨胀或收缩,如何随着容器的重量弯曲等等。

鉴于大型船舶和大型联盟,这种数字化的转变变得越来越重要。集装箱业务始于20世纪60年代左右,此后一直快速增长。它的年平均增长率约为10%。不仅进港船只的数量在增加,船只的大小也在增加。在过去的几年里,出现了超大型船舶,其载重量可以达到惊人的2万个标准箱或更多。与1959年推出的25米长船不同,超大型船的长度可以达到400米。当然,它们也更宽更深——比航空母舰更大。

这对航运公司来说可能是好事,他们可以通过运营更大的集装箱船来降低每个集装箱的成本,但对港口运营商来说,如果不采取任何措施,生产力将会下降。Kögl表示:“港口运营商确实面临着挑战,必须提高生产率。”

与此同时,较小的船只并没有被废弃,而是被转移到其他市场,从而增加了出海船只的数量,并对港口造成潜在的严重影响。

大型联盟是影响生产力的另一个趋势。排名前16位的航运公司现在已经建立了4个大型联盟,这增加了港口运营商与船只关系的复杂性。

效率是最重要的。对于一艘将2万个集装箱运进港口的典型船只来说,它可能会卸载其中的5000至6000个集装箱。Kögl网站称,这需要在大约30小时内完成。

新加坡可能没有太多的资源,但它所做的是智慧——智慧产业、智慧基础设施、智慧城市。制造业仍占该国GDP的20%左右。新加坡经济发展局(Economic Development Board)城市、基础设施和工业解决方案小组(Cities, Infrastructure and Industrial Solutions Group)主任方品芬(Fong Pin Fen)说,“这是有意为之,我们计划将这一比例保持在20%至25%。”他补充说,新加坡40%的全球出口被认为是高科技产品。“我们认为自动化和数字化是提升制造业中心地位的关键途径。”

本文涉及的公司
更多动态