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無人碼頭“搬運工”的強勁心臟

無人碼頭“搬運工”的強勁心臟

在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天,海運已經(jīng)成為交通運輸不可或缺的重要組成部分。而碼頭作為貨物的集散地,如何提升其裝卸效率長久以來都是全球港口管理者研究的課題。

作為重型港口裝備制造業(yè)的知名企業(yè),上海振華重工(集團)股份有限公司(振華重工)先人一步,依托西門子Elfa驅(qū)動系統(tǒng),合作生產(chǎn)了性能優(yōu)越的自動引導運輸車輛(AGV),成功應用于新加坡港口,世界上最大的無人全自動化碼頭之一。

2015年7月,隨著首批AGV在新加坡完成調(diào)試并順利交付使用,無人全自動化碼頭開啟了新的一頁。

相較于傳統(tǒng)碼頭,無人全自動化碼頭不再依賴裝卸設備的操作者,降低了人力成本,但對于定位精度以及可靠性有了更高的要求。因此,在無人全自動化碼頭中,AGV是項目的關鍵。

AGV裝備有電磁或光學等自動導引裝置,能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛,并具有安全保護以及各種移載功能。它的出現(xiàn)使碼頭的運輸車輛裝卸無人化成為可能,并最終實現(xiàn)碼頭無人全自動化。在新加坡港口首批交付使用的AGV中,動力總成系統(tǒng)是西門子Elfa系統(tǒng)。

圖:運行在新加坡無人全自動碼頭上的自動引導運輸車輛(AGV)配備有西門子Elfa動力總成系統(tǒng),確保了運輸車輛的高效、可靠、節(jié)能和穩(wěn)定。

基于混合動力技術的Elfa系統(tǒng),能夠整合各種動力組合,采用模塊化設計,達到最優(yōu)效率,并降低能耗。在面對不同客戶的不同需求時,車輛制造商可以靈活配置其動力系統(tǒng)。優(yōu)化的系統(tǒng)組合加上策略的能源管理使車輛的燃料消耗和廢氣排放達到最低。

得益于其靈活的結構和模塊化的系統(tǒng)組件,Elfa系統(tǒng)能廣泛應用于諸如城市公交客車、清潔車、礦山工程車以及游船游艇等交通工具上。西門子能提供一系列的發(fā)動機、發(fā)電機、電池、超級電容、燃料電池的組合來應對不同要求。

保證全自動港口的運輸——高精度控制、節(jié)能環(huán)保、強大驅(qū)動

在與振華重工的合作中,西門子全面考量了AGV的載重需求、港口環(huán)境以及成本等因素,聯(lián)合了其全球研發(fā)設計以及項目團隊,為AGV量身打造了使用油電混合動力的Elfa系統(tǒng),為新加坡港口運輸提供強大的動力支持和運行保障。西門子為AGV提供了動力總成系統(tǒng),包括了發(fā)電機、驅(qū)動電機、電池管理等設備。

為適應港口運輸?shù)母呔纫?,西門子對Elfa做了適應性的調(diào)整,使其和自動化硬件完美磨合。裝配Elfa的AGV對于控制信號的反應速度能達到毫秒級,并根據(jù)程序,自動將重量最高達60噸的集裝箱以最快7米/秒的運行速度,送至指定位置,偏差不超過1厘米。

經(jīng)過測試,Elfa系統(tǒng)與單一動力的非Elfa系統(tǒng)相比,工作效率有著顯著的提高,并能在相同的時間內(nèi)完成更多的裝載,保證了繁忙港口的高效工作,并能減少維護成本。

經(jīng)過測算,同使用柴油動力系統(tǒng)的裝卸設備相比,裝配Elfa系統(tǒng)可以實現(xiàn)節(jié)能高達50%,幫助用戶從中受益,使運輸車減少對化石燃料的依賴,也大大減少對于港口環(huán)境的污染,對于打造綠色環(huán)保的自動化港口意義重大。

即使在實現(xiàn)自動化的港口上,裝卸運輸過程中的工況千變?nèi)f化。這對Elfa系統(tǒng)的適應能力提出了很高要求??紤]到港口應用情況,在Elfa系統(tǒng)的設計過程中,西門子采用了獨特的雙電機冗余結構。這一方面能為車輛提供更強大的驅(qū)動力,來適應各種工作環(huán)境。另一方面,冗余的結構可以保證在一個電機故障的情況下,整車仍可以正常運行,不會因運輸中斷而影響貨物裝載。

除了定期的維護輪檢以外,AGV可以基本實現(xiàn)不間斷工作。西門子Elfa系統(tǒng)擁有2萬小時無故障運行的完美紀錄。

在整體效率上,Elfa系統(tǒng)的能量管理單元能讓發(fā)電機、驅(qū)動以及電池做到完美協(xié)同,以達到最大效率。此外,系統(tǒng)還具有能量回饋功能。在系統(tǒng)運行過程中,特別是制動過程中,會產(chǎn)生大量的再生電能。Elfa能量管理單元能將這部分電能有效回收到電池中,并加以再利用。

Elfa的卓越表現(xiàn)得到了客戶的高度認可。振華重工的項目負責人胡軍表示:“這種無人自動化,高精度控制,節(jié)能環(huán)保的運輸設備是未來港口應用的發(fā)展方向,給港口用戶帶來可觀的經(jīng)濟和社會效益。按照實施計劃,今后每年會有上百臺這樣的AGV運輸車加入新加坡港口的運輸大隊,我們期待和西門子一起提供更優(yōu)化的產(chǎn)品、解決方案與服務?!?/p>

在未來,無人碼頭將逐漸成為主流,中國國內(nèi)的眾多港口也正在加快建設全自動化碼頭的步伐,AGV將是不可或缺的裝載主力軍。新加坡港口的自動引導運輸車提供了一個絕佳的樣本。先進、成熟的西門子技術得到用戶的親睞,幫助其實現(xiàn)了可靠、精密、穩(wěn)定和節(jié)能的目標。優(yōu)化的能源管理錦上添花,使燃料消耗和排放達到最低。

西門子團隊將繼續(xù)和客戶合作,持續(xù)優(yōu)化其Elfa系統(tǒng),期待能在更廣闊的領域得到展示和應用,也將會給市場以更大的想象空間。

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