厦门远海全自动化集装箱码头技术特点及进展情况160803
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厦门远海全自动化集装箱码头 自动化集装箱码头介绍
技术特点及进展情况
厦门远海集装箱码头有限公司 王沈元 二0一六年八月三日
集装箱码头自动化的概念
集装箱码头自动化的概念 集 装 箱 码 头 自 动 化 （ C o n t a i n e r Te r m i n a l A u t o m a t i o n ） 是指港口装卸系统（生产作业、管理过程）在没有人或较少人的直接 参与下，按照预定的生产管理要求，经过自动检测、信息处理、分析 判断、操纵控制，实现集装箱装卸操作和转换运输方式的过程，将员 工从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解 放出来。是现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能 控制技术汇集而成的针对集装箱码头的应用。
自动化集装箱码头的优势
作业效率稳定性；
避免人为因素的影响，提高作业可靠性；
系统资源的统一优化调配； 作业过程的可预测性； 长时间、高强度的作业频率； 实现人－机分离，提高安全性； 减少码头定员，节省人力成本； 提高设备利用率；
降低劳动强度，改善职业卫生条件；
提高效益（绿色环保、社会效益和经济效益）。
※ 3条集卡车道 ※活动式车档定位 ※适应20,30,40和45 英尺各种车架上
1*20,2*20,1*40,1*4
5各种车架运输方案的 摄像头布置
厦门远海自动化集装箱码头特点8：集卡交换区司机安全策略
厦门远海自动化集装箱码头特点9：集卡缓冲区
※ 2进2出
※ 车号识别
※ 箱号识别（前后 箱） ※集卡分流管理 。
厦门远海自动化集装箱码头特点9：集卡缓冲区
厦门远海自动化集装箱码头特点10：L型水平运输布局
AGV水平运输 区域路线长， L型转弯，拐 角易成为整个 运输区的瓶颈， ECS需要做到 水平区域与垂 直区域车辆的 平衡，合理有 效使用拐角；
厦门远海自动化集装箱码头特点11：无线双网冗余切换
5.8G中心 基站3 AGV
※实现TOS 的批量指令回收功能，避免之前当回收大量TOS指令时等待时间过 久，从而影响效率。
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-第三阶段计划
※实现完整版的堆场轨道吊接力任务。
※实现通过自动化泊位岸桥、AGV的船上移箱功能。
※进一步优化全局调度算法，更好的适应全卸、全装、装卸同时的作业流程， 提高作业效率。 ※进一步优化人机操作界面，使得实时监控更加直观，方便人工干预及时解决 现场出现的异常情况；完善KPI 软件模块，更加方便的分析实船作业数据。 ※岸桥边装边卸（重进重出 ）。 ※模糊智能控制……..
集装箱码头主要生产操作流程
船舶生产作业系统自动化
船 舶 靠 离 泊 岸 桥 装 卸 船 水 平 运 输
堆场生产作业系统自动化
场 桥 收 发 箱 堆 场 堆 存 场 桥 收 发 箱 外 集 卡 运 输 闸 口 收 发 车
水平运输系统自动化
外集卡作业系统自动化化
厦门远海自动化集装箱码头特点：中国第一个全自动化集装箱码头
5.8G中心 基站1
5.8G中心 基站2
厦门远海自动化集装箱码头特点12：电驱动AGV
厦门远海自动化集装箱码头特点13：自动充电装置
厦门远海自动化集装箱码头特点14：AGV故障划块锁闭
厦门远海自动化集装箱码头特点15：AGV维修工位和禁行区域
厦门远海自动化集装箱码头特点16：自动化堆场防台现场操作
厦门远海自动化集装箱码头特点5：完整系统解决方案架构图
厦门远海自动化集装箱码头特点5：完整系统解决方案架构图
软件层面
自动化码头生产管理系统 TOS
调度系统--总体任务管理,合并,协调,任务关联等(Schedule_ECS)
任务选择 车道选择 车辆选择 任务创建 ……… ………
异常处理 时间估算 能量估算 …….. ……..
厦门远海自动化集装箱码头特点17：自动化海铁联运
厦门远海自动化集装箱码头特点17：自动化海铁联运
厦门远海自动化集装箱码头特点17：自动化海铁联运
配置数 序 设备名 单 量 型号及参数 号 称 位 近 远 期 期 Q＝40.6t （吊具下）， 铁路轨 1 轨距19m， 台 2 4 道吊 左伸距6m， 右伸距10m 自动导 2 引小车 Q=65t 台 8 16 (AGV)
3 集卡
40’/20’ 台 8 ×2（65T) 16
厦门远海自动化集装箱码头进展情况
※ 2015年3月份开始进行实船作业测试，至2016年1月完成13艘次各种类 型集装箱船舶实船生产测试；ECS 软件开发完成了10.0-18.5版本，在通过 现场测试完成了基本的码头流程作业，实现可试生产能力。 ※ 2016年3月23日正式开始试生产，自动化码头所有流程和功能区域全面 试投产。 ※ ECS中整体统筹调度的软件模块，2015年9月份振华软件团队开始研发 ECS 软件20.1 版本，将“全局调度模块”加入到ECS中，并将原来的架构 有3大系统改造为4大系统。 ※重点提升效率、可靠性和系统稳定性 。
欢迎莅临 自动化集装箱码头介绍 厦门远海自动化码头 参观指导！
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-20.1版本已实现功能
※实现自动化轨道吊在AGV侧装卸船时的接力作业。 ※提供调度模块异常出错处理工具，以确保在实船作业中发生错误时能及时处 理，保障实船生产。
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-第二阶段计划
※实现卸船时AGV 车辆在带箱进入缓冲区前，可根据堆场繁忙情况动态变更目 的堆场。 ※实现同一岸桥卸船单20尺箱时，AGV车辆在收完一个20尺箱时，移动半个车 身再收另一个20尺箱（twin carry），实现卸船双背作业。 ※实现有岸桥卸船同时有岸桥装船时，同一AGV车辆到堆场的重箱进重箱出， 以提高堆场的作业效率。 ※实现在集卡侧和AGV侧自动化轨道吊的协同作业，包括作业过程中协同捣箱 ，堆场内的协同理箱等。以提高整个堆场的作业效率。
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-20.1版本已实现功能
※实现装船时各堆场出箱次序按照岸桥司机装船次序；实现装船时，严格按照 装船次序不插箱作业。 ※实现装船批量发送任务，无数量限制，减轻中控操作人员的工作量。 ※实现装卸船时各岸桥对应的AGV车辆数量根据任务数量控制均衡，也可以通 过设定每个岸桥的最多AGV车辆和最少AGV车辆来人工调整。 ※实现同场和不同场的双箱装船，并保证双箱箱门上船后朝船尾。 ※实现装卸船双箱时优先考虑使用伴侣，以尽早释放AGV车辆，从而提高作业 效率。
厦门远海自动化集装箱码头特点4：自主知识产权
CiTOS是烟台华东电子软件技术有限公司的集装箱码头操作系统 ECS为上海振华ZPMC自主研发的自动化码头设备调度控制管理系统 振华ECS系统和华东电子CiTOS系统采用WebService方式，其中华东 CiTOS提供WebService服务，振华ECS作为客户端访问CiTOS提供的 各种服务。 自动化码头计算机系统采用虚拟化技术，对自动化设备控制采用双链路 、双机房设计保证自动化码头技术平台的可靠、高效。计划管理层来自Schedule-STS
Schedule-AGV
Schedule-ARMG
设备管理层
装卸设备调度管理与控制系统 ECS
厦门远海自动化集装箱码头特点6：AGV交换区布置
※ 2组集装箱转运平 台（AGV伴侣），
目前安装1组
※ 3条AGV装卸车 道 ※ 2组自动充电装置。
厦门远海自动化集装箱码头特点7：集卡交换区布置
厦门远海自动化集装箱码头特点1：自动化码头和自动化堆场布置
厦门远海自动化集装箱码头特点2：平行岸线的堆场布置
8个堆垛 区 每个堆垛区2台ARMG
集卡缓冲区
堆场作业区
水平运输区
自动导航运载车 * 18台
前沿作业区 双小车岸桥 * 3台
厦门远海自动化集装箱码头特点3：RTG跑道梁安装轨道系统
厦门远海自动化集装箱码头特点3：RTG跑道梁安装轨道系统
技术特点及进展情况
厦门远海集装箱码头有限公司 王沈元 二0一六年八月三日
集装箱码头自动化的概念
集装箱码头自动化的概念 集 装 箱 码 头 自 动 化 （ C o n t a i n e r Te r m i n a l A u t o m a t i o n ） 是指港口装卸系统（生产作业、管理过程）在没有人或较少人的直接 参与下，按照预定的生产管理要求，经过自动检测、信息处理、分析 判断、操纵控制，实现集装箱装卸操作和转换运输方式的过程，将员 工从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解 放出来。是现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能 控制技术汇集而成的针对集装箱码头的应用。
自动化集装箱码头的优势
作业效率稳定性；
避免人为因素的影响，提高作业可靠性；
系统资源的统一优化调配； 作业过程的可预测性； 长时间、高强度的作业频率； 实现人－机分离，提高安全性； 减少码头定员，节省人力成本； 提高设备利用率；
降低劳动强度，改善职业卫生条件；
提高效益（绿色环保、社会效益和经济效益）。
※ 3条集卡车道 ※活动式车档定位 ※适应20,30,40和45 英尺各种车架上
1*20,2*20,1*40,1*4
5各种车架运输方案的 摄像头布置
厦门远海自动化集装箱码头特点8：集卡交换区司机安全策略
厦门远海自动化集装箱码头特点9：集卡缓冲区
※ 2进2出
※ 车号识别
※ 箱号识别（前后 箱） ※集卡分流管理 。
厦门远海自动化集装箱码头特点9：集卡缓冲区
厦门远海自动化集装箱码头特点10：L型水平运输布局
AGV水平运输 区域路线长， L型转弯，拐 角易成为整个 运输区的瓶颈， ECS需要做到 水平区域与垂 直区域车辆的 平衡，合理有 效使用拐角；
厦门远海自动化集装箱码头特点11：无线双网冗余切换
5.8G中心 基站3 AGV
※实现TOS 的批量指令回收功能，避免之前当回收大量TOS指令时等待时间过 久，从而影响效率。
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-第三阶段计划
※实现完整版的堆场轨道吊接力任务。
※实现通过自动化泊位岸桥、AGV的船上移箱功能。
※进一步优化全局调度算法，更好的适应全卸、全装、装卸同时的作业流程， 提高作业效率。 ※进一步优化人机操作界面，使得实时监控更加直观，方便人工干预及时解决 现场出现的异常情况；完善KPI 软件模块，更加方便的分析实船作业数据。 ※岸桥边装边卸（重进重出 ）。 ※模糊智能控制……..
集装箱码头主要生产操作流程
船舶生产作业系统自动化
船 舶 靠 离 泊 岸 桥 装 卸 船 水 平 运 输
堆场生产作业系统自动化
场 桥 收 发 箱 堆 场 堆 存 场 桥 收 发 箱 外 集 卡 运 输 闸 口 收 发 车
水平运输系统自动化
外集卡作业系统自动化化
厦门远海自动化集装箱码头特点：中国第一个全自动化集装箱码头
5.8G中心 基站1
5.8G中心 基站2
厦门远海自动化集装箱码头特点12：电驱动AGV
厦门远海自动化集装箱码头特点13：自动充电装置
厦门远海自动化集装箱码头特点14：AGV故障划块锁闭
厦门远海自动化集装箱码头特点15：AGV维修工位和禁行区域
厦门远海自动化集装箱码头特点16：自动化堆场防台现场操作
厦门远海自动化集装箱码头特点5：完整系统解决方案架构图
厦门远海自动化集装箱码头特点5：完整系统解决方案架构图
软件层面
自动化码头生产管理系统 TOS
调度系统--总体任务管理,合并,协调,任务关联等(Schedule_ECS)
任务选择 车道选择 车辆选择 任务创建 ……… ………
异常处理 时间估算 能量估算 …….. ……..
厦门远海自动化集装箱码头特点17：自动化海铁联运
厦门远海自动化集装箱码头特点17：自动化海铁联运
厦门远海自动化集装箱码头特点17：自动化海铁联运
配置数 序 设备名 单 量 型号及参数 号 称 位 近 远 期 期 Q＝40.6t （吊具下）， 铁路轨 1 轨距19m， 台 2 4 道吊 左伸距6m， 右伸距10m 自动导 2 引小车 Q=65t 台 8 16 (AGV)
3 集卡
40’/20’ 台 8 ×2（65T) 16
厦门远海自动化集装箱码头进展情况
※ 2015年3月份开始进行实船作业测试，至2016年1月完成13艘次各种类 型集装箱船舶实船生产测试；ECS 软件开发完成了10.0-18.5版本，在通过 现场测试完成了基本的码头流程作业，实现可试生产能力。 ※ 2016年3月23日正式开始试生产，自动化码头所有流程和功能区域全面 试投产。 ※ ECS中整体统筹调度的软件模块，2015年9月份振华软件团队开始研发 ECS 软件20.1 版本，将“全局调度模块”加入到ECS中，并将原来的架构 有3大系统改造为4大系统。 ※重点提升效率、可靠性和系统稳定性 。
欢迎莅临 自动化集装箱码头介绍 厦门远海自动化码头 参观指导！
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-20.1版本已实现功能
※实现自动化轨道吊在AGV侧装卸船时的接力作业。 ※提供调度模块异常出错处理工具，以确保在实船作业中发生错误时能及时处 理，保障实船生产。
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-第二阶段计划
※实现卸船时AGV 车辆在带箱进入缓冲区前，可根据堆场繁忙情况动态变更目 的堆场。 ※实现同一岸桥卸船单20尺箱时，AGV车辆在收完一个20尺箱时，移动半个车 身再收另一个20尺箱（twin carry），实现卸船双背作业。 ※实现有岸桥卸船同时有岸桥装船时，同一AGV车辆到堆场的重箱进重箱出， 以提高堆场的作业效率。 ※实现在集卡侧和AGV侧自动化轨道吊的协同作业，包括作业过程中协同捣箱 ，堆场内的协同理箱等。以提高整个堆场的作业效率。
厦门远海自动化集装箱码头进展情况-20.1版本已实现功能
※实现装船时各堆场出箱次序按照岸桥司机装船次序；实现装船时，严格按照 装船次序不插箱作业。 ※实现装船批量发送任务，无数量限制，减轻中控操作人员的工作量。 ※实现装卸船时各岸桥对应的AGV车辆数量根据任务数量控制均衡，也可以通 过设定每个岸桥的最多AGV车辆和最少AGV车辆来人工调整。 ※实现同场和不同场的双箱装船，并保证双箱箱门上船后朝船尾。 ※实现装卸船双箱时优先考虑使用伴侣，以尽早释放AGV车辆，从而提高作业 效率。
厦门远海自动化集装箱码头特点4：自主知识产权
CiTOS是烟台华东电子软件技术有限公司的集装箱码头操作系统 ECS为上海振华ZPMC自主研发的自动化码头设备调度控制管理系统 振华ECS系统和华东电子CiTOS系统采用WebService方式，其中华东 CiTOS提供WebService服务，振华ECS作为客户端访问CiTOS提供的 各种服务。 自动化码头计算机系统采用虚拟化技术，对自动化设备控制采用双链路 、双机房设计保证自动化码头技术平台的可靠、高效。计划管理层来自Schedule-STS
Schedule-AGV
Schedule-ARMG
设备管理层
装卸设备调度管理与控制系统 ECS
厦门远海自动化集装箱码头特点6：AGV交换区布置
※ 2组集装箱转运平 台（AGV伴侣），
目前安装1组
※ 3条AGV装卸车 道 ※ 2组自动充电装置。
厦门远海自动化集装箱码头特点7：集卡交换区布置
厦门远海自动化集装箱码头特点1：自动化码头和自动化堆场布置
厦门远海自动化集装箱码头特点2：平行岸线的堆场布置
8个堆垛 区 每个堆垛区2台ARMG
集卡缓冲区
堆场作业区
水平运输区
自动导航运载车 * 18台
前沿作业区 双小车岸桥 * 3台
厦门远海自动化集装箱码头特点3：RTG跑道梁安装轨道系统
厦门远海自动化集装箱码头特点3：RTG跑道梁安装轨道系统