상하이 양산 심수항(上海洋山深水港) 4기 공중촬영 신화사 고객단
12월 10일 중국 신화사 보도에 따르면 이날 중국 상하이 양산 심수항(上海洋山深水港)4기 자동화부두가 시험운행을 진행했다. 이 시험은 상하이가 글로벌 최대 지능 컨테이너 부두 건설 완성을 의미한다.
공중에서 내려다 보면 양산항구가 마치 바람타고 파도 헤치는 듯한 거물급 선박과도 같다. 이처럼 거대한 심수항 부두가 매일 놀라운 수량의 화물을 움직이기는데 어떻게 ‘한사람도 보이지 않게’했을까?
이에 대해 중국 신화사 기자가 전체적 지능의 양산 자동화 부두를 찾아봤다.
어마어마한 부두가 어떻게 거의 ‘한 사람도 보이지 않게’ 했을까?
100% 지능화가 양산 자동화 부두의 최대 스폿라이트이다.
—지능적인 ‘운반공’
자동적으로 혼잡을 피해 바쁘면서도 질서 있는 부두에서 일련의 쉴새없이 움직이는 ‘운반공’들이 주목을 끈다. 이것이 바로 자동화 운수차량으로서 AGV차라고 부른다.
기술자는AGV차를 ‘택배아저씨’에 비유하면서 그것들에 지능 조종 시스템을 설치하여 실시간 교통 상황에 따라 최적의 노선을 제공하며 운행 노선이 마비되면 시스템이 재차 노선을 계획한다고 말했다.
무인 운전, 자동화 항법, 노선 최적화, 주동적인 장애물 회피 외AGV차는 또 고장 진단, 전력량 감시를 자동적으로 진행하고 있어 작업, 생활을 스스로 처리하는 ‘모범 직원’으로 되고 있다.
—하루 24시간 무휴작업
AGV차는 하루 24시간 무휴작업을 하며 에너지 소모량도 매우 적다. 이 차의 식량은 ‘전기’이다. ‘식사’효율 제고를 위해AGV차는 전체적 전력교체 방식을 채용하며 전력이 부족할때 차량 관리시스템은 AGV차가 자체적으로 전력배치소에 가 전력을 교체하게 한다.
전력배치소는 ‘뷔페’와도 같아 전력교체 과정이 자동적으로 진행된다. 한대의AGV차 배터리 교체는 6분이 걸리며 대용량 리튬 배터리는 AGV차가 전력을 채운후 8시간 운행을 지속하게 한다.
—초대형 하역로봇 무간격 연결
컨테이너 한개가 원양 화물선으로부터 육로 운수에로의 이전과정이 여러 절차를 수요하며 이 모든 것이 ‘브리지’와 ‘플랫폼’, ‘크레인’으로 구성된 초대형 로봇으로 완성된다.
‘브리지’란 횡잔교(Shore Bridge)로서 그는 부두 일선 하역 주력이다. 양산 4기는 곧바로 10대의 횡잔교를 운행하게 되는데 최대 하역량은 65t에 달하게 된다. 그중 7개는 주로 대형 간선 선박 작업을 진행하게 되는데 리프팅(lifting)고도는 49m, 아웃리칭 거리(outreaching)는 70m에 달하며 2중 크레인 작업을 지지한다.
‘플랫폼’은 횡잔교의 중계 받침대로서 이곳에는 기계팔과 전송 장치를 설치한후 컨테이너 버튼 자물쇠를 자동적으로 뜯고 맟출 수 있다. ‘크레인’이란 궤도 크레인으로서 주로 퇴적장 작업에 사용하는데AGV차와 컨테이너 트럭과 작업 교접을 한다.
조종 시스템 모두가 중국 기업 제작
양산 자동화 부두의 최대 돌파점은 중국제조에 ‘중국 칩’을 장착하여 국제 해운시장이 중국기업이 시스템 연구 개발차원 잠재력을 알아 보게 한 것이다. 양산 자동화 부두의 ‘대뇌’는 상하이 국제 항무국집단공사(上海国际港务集团)가 자주적으로 연구 개발한 백퍼센트 자동화 부두 지능운행 관리 통제 시스템——TOS시스템이다. 이것은 자동화 부두의 안전성과 믿음성 운행의 핵심이다. 그외 상하이 전화 중공업공사(上海振华重工)가 연구 개발한 시설 관리통제 시스템, ECS시스템도 양산 부두 작업에 도입됐다.
상하이 국제항무(집단)홀딩즈 유한공사(上海国际港务（集团）股份有限公司) 당위서기이며 회장인 천쉬웬(陈戌源)은 “현재 우리는 부두의 전체 작업의 백퍼센트 자동화를 실현했다. 더욱 자랑스러운 것은 모든 조종 시스템 연구 개발이 모두 중국기업들에 의해 완성된 것이다.”고 말했다.
‘무인 부두’가 개변한 것
양산 자동화 부두는 총체로 컨테이너 계선장, 컨테이너 부두 라인 2350 m를 설치, 설계 연 통과 능력이 초반기에 400만TEU, 후반기에는 630만TEU에 달하게 된다. 우월한 지리조건에 광활한 부지조건과 치밀한 관리 시스템으로 상하이 항구는 이미 세계 최대 항구로 됐는데 무엇때문에 아직도 이처럼 큰 규모의 자동화 부두를 건조하는가?
“”상하이는 이미 국제 해운시장의 중요한 중추로 되고 중국 수출입 무역에 대한 서비스와 국제 해운시장 회생 추진, ‘일대일로’ 연선국가 경제 발전 추진에 대해 모두 더욱 중요한 작용을 발휘하게 된다.”고 천쉬웬이 말했다. 항구 하역용 ‘기계그랩’으로 인공 그랩을 대체하는 것부터 지능 부두의 자동화 조종 실현에 이르기까지 최근연간 부두 작업이라는 원래의 노동 밀집형 업종이 현재 바로 과학기술 밀집형으로 전환하고 있다.
자동화 부두는 24시간 작업을 실현하며 원격 조종, 자동화 조종을 통해 부두 효율을 이전에 비해 질적 제고를 가져왔을뿐만 아니라 인산화 탄소 배출량 10% 이상 감소를 실현하게 됐다.
航拍上海洋山深水港四期。 新华社客户端
１２月１０日，上海洋山深水港四期自动化码头开港试生产。这意味着上海建成全球最大的智能集装箱码头。
从高空俯瞰，洋山港犹如一艘乘风破浪的巨轮。如此规模巨大的深水码头每天货运吞吐量惊人，如何做到几乎“空无一人”？中国建最大智能码头将对世界有何影响？“新华视点”记者带你探秘全智能的洋山自动化码头。
偌大码头如何做到几乎“空无一人”？
全智能是洋山自动化码头最大亮点。
—智能“搬运工”自动躲避拥堵。
忙碌而井然有序的码头上，一批穿梭不停的智能“搬运工”格外引人注目，这就是自动引导运输车，也被称为ＡＧＶ小车。工程师将ＡＧＶ小车比作“快递小哥”，它配有智能控制系统，可以根据实时交通状况提供最优路线，遇到运行路线拥堵，系统便会重新规划路线。除了无人驾驶、自动导航、路径优化、主动避障外，ＡＧＶ小车还能自主诊断故障、监控电量，是工作、生活能够自理的“优秀员工”。
—全天候不间断作业。
ＡＧＶ小车可以全天候不间断作业，并且能耗很低，粮食是“电”。为了提高“用餐”效率，ＡＧＶ小车采用整体换电方式，电量不足时，车队管理系统将调度ＡＧＶ小车自行到换电站换电。
换电站犹如一个“自助餐厅”，整个换电过程为全自动作业，一台ＡＧＶ小车更换电池只需６分钟，大容量锂电池可以让ＡＧＶ小车在满电后持续运行８个小时。
—巨型装卸机器人无缝衔接。
一个集装箱从远洋货轮转移到陆路运输需要多个环节，而这一切都由“桥”“台”“吊”组成的“巨型机器人”协同完成。
航拍上海洋山深水港四期一角。新华社客户端
“桥”是岸桥，它是码头前沿生产装卸的主力军。洋山四期即将投产１０台岸桥，最大载荷６５吨。其中７台主要用于大型干线船舶作业，起升高度４９米，外伸距可达７０米，并支持双吊具作业；“台”是岸桥中转平台，在这里安装机械臂和传送装置后，可以对集装箱锁钮进行全自动拆装；“吊”是轨道吊，主要用于堆场作业，与ＡＧＶ小车和集装箱卡车进行作业交互。
所有操控系统均出自中国企业
洋山自动化码头最大的突破是给中国制造装上了“中国芯”，让国际航运市场看到中国企业在系统研发方面的潜力。
洋山自动化码头的“大脑，”是上海国际港务集团自主研发的全自动化码头智能生产管理控制系统——ＴＯＳ系统。这是自动化码头得以安全、可靠运行的核心。此外，上海振华重工研发的设备管控系统ＥＣＳ系统，也应用到洋山码头的作业中。
“２０年前，我看到国外的港口实现了堆场的自动化作业，当时就在憧憬，什么时候我们自己的码头也可以这样智能高效。” 上海国际港务（集团）股份有限公司党委书记、董事长陈戌源说：“如今，我们实现了码头整体作业的全自动化。更骄傲的是，所有操控系统的开发研制都是由中国企业完成的。”
２０１０年至今，上海港已经连续７年保持世界第一大港的地位，积累了丰富的生产和管理经验。“凭借几十年管理经验的积累，通过自身努力，上海港实现了软件系统自主集成。”陈戌源说：“国外很多港口企业和航运公司到洋山四期看了以后，对我们自主开发的系统很感兴趣，希望上海港能够帮助他们实现自动化改造。这意味着上海港将向世界进行技术输出。”
“我们跟踪自动化码头的设备研制已有近十年。过去是给国外自动化码头提供设备，如今不仅能够参与打造国内自动化码头，还能够自主开发设计设备管控系统。这对于中国制造业企业来说是重大突破。”上海振华重工（集团）股份有限公司总裁黄庆丰说。
“无人码头”改变了什么？
洋山自动化码头共建设７个集装箱泊位、集装箱码头岸线总长２３５０米，设计年通过能力初期为４００万标准箱，远期为６３０万标准箱。依托得天独厚的地理优势、广阔的腹地条件和精细的管理体系，上海港已经成为世界第一大港，为什么还要建造如此大规模的自动化码头？
“上海已经成为国际航运市场的重要枢纽，无论是服务我国进出口贸易，还是推动国际航运市场复苏，推动‘一带一路’沿线国家的经济发展，都将发挥更重要的作用。”陈戌源说。
从港口装卸用“机械抓斗”替代工人肩挑手提，到智能码头实现自动化操作，近年来，码头作业这个曾经的劳动密集型行业，正逐渐转向科技密集型。自动化码头可实现２４小时作业，通过远程操控、自动操控，不仅码头效率比过去有质的提升，还能实现二氧化碳排放下降１０％以上。
上世纪９０年代，自动化码头在国外兴起，引发“机器夺取人的饭碗”争议。但人们逐渐认识到，码头作业是一项繁重且危险的工作，机器将码头工人从繁重的劳动中解脱出来，同时也增加了对操控岗位的需求。目前，国内外重要码头均有新建和改造自动化码头的计划。
“过去，４０岁以上的人就难以胜任装卸工作了。现在，操控人员在办公室就能够控制作业，不怕风吹雨淋，年纪大一点不要紧，小姑娘也能胜任。”黄庆丰说。
让港口更绿色、高效，让码头工作更安全、人性化。在科技创新带动下，港航经济未来发展或许将越来越出乎意料。
/新华网
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