提高集裝箱碼頭機(jī)械設(shè)備控制水平

梅 葉，曹金鳳，羅勛杰，蓋延亮

MEI Ye1,CAO Jin-feng2,LUO Xun-jie1,GAI Yan-liang3

（1.青島前灣集裝箱碼頭有限責(zé)任公司，山東 青島 266500；2.青島理工大學(xué) 理學(xué)院，山東 青島 266520；3.青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266404）

(1.Qingdao Qianwan Container Terrminal Co.,Ltd.,Qingdao 266500,China;2.School of Science,Qingdao Technological University,Qingdao 266520,China;3.Qingdao Professional Technological College,Qingdao 266404,China)

基于集裝箱作業(yè)的優(yōu)化[1]，業(yè)內(nèi)研究和成果較多，它們大多集中在作業(yè)計劃的制定與執(zhí)行的對接，以探求各環(huán)節(jié)的優(yōu)化組合。而碼頭裝卸設(shè)備的控制方面研究同樣也具有重要的意義。事實(shí)上，碼頭機(jī)械設(shè)備的控制管理，并非獨(dú)立于裝卸工藝之外，設(shè)備的管控配置和裝卸工藝是系統(tǒng)工程[2]，在一定程度上是碼頭整個作業(yè)效率與綜合效益的基礎(chǔ)所在。所謂的“抓基礎(chǔ)，夯關(guān)鍵”就要統(tǒng)籌、規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)好碼頭機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化控制[3]。

1 集裝箱碼頭機(jī)械設(shè)備控制的主要任務(wù)、目標(biāo)與意義

任務(wù)——生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的控制在集裝箱碼頭的應(yīng)用。生產(chǎn)設(shè)備控制是集裝箱碼頭生產(chǎn)調(diào)度人員，根據(jù)集裝箱碼頭晝夜作業(yè)計劃和碼頭生產(chǎn)的全過程，對集裝箱碼頭的所有生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效的控制。根據(jù)碼頭的生產(chǎn)作業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)一的管理和安排，充分提高生產(chǎn)設(shè)備的利用率，降低設(shè)備能源消耗，滿足碼頭生產(chǎn)的需要。

目標(biāo)——生產(chǎn)過程的裝卸設(shè)備的有效性。保證設(shè)備在時間和空間上處于有效地控制指揮之中；使生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)密切配合。力求在碼頭現(xiàn)有的狀況下，應(yīng)對集裝箱碼頭裝卸生產(chǎn)線的不均衡性，保持生產(chǎn)作業(yè)路線相對高效順暢；一定范圍能耗最小化。通過對參與各種設(shè)備的優(yōu)化組合與配置，保持設(shè)備作業(yè)或準(zhǔn)作業(yè)狀態(tài)，降低單箱能耗[1]和作業(yè)路線上的組合能耗；實(shí)現(xiàn)設(shè)備壽命周期的費(fèi)用經(jīng)濟(jì)性[4]。

意義——力求生產(chǎn)的均衡。生產(chǎn)的不均衡性是集裝箱碼頭生產(chǎn)的顯著特點(diǎn)，加強(qiáng)集裝箱碼頭生產(chǎn)設(shè)備控制可以有效地緩解船舶集中到港時各種裝卸作業(yè)機(jī)械的相對不足對生產(chǎn)所造成的影響。碼頭生產(chǎn)調(diào)度人員通過對生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的控制，可以更好地提高碼頭各種裝卸作業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的利用率，減低能耗，最大限度滿足生產(chǎn)。

2 生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備控制的主要內(nèi)容與制約因素

2.1 基于設(shè)備主體

對岸（輪胎吊）吊的控制。生產(chǎn)調(diào)度人員根據(jù)晝夜泊位計劃安排船舶靠離和裝卸生產(chǎn)，晝夜泊位計劃是生產(chǎn)調(diào)度人員合理安排船舶作業(yè)橋吊的基礎(chǔ)。生產(chǎn)調(diào)度人員對橋吊的控制是生產(chǎn)設(shè)備控制的關(guān)鍵，由于碼頭生產(chǎn)受諸多因素的影響，因此生產(chǎn)調(diào)度人員對橋吊的控制可變性和機(jī)動性都比較大，充分發(fā)揮生產(chǎn)調(diào)度人員對橋吊的主觀能動性，把對橋吊的控制做細(xì)做深，考慮的情況周到全面，對挖潛生產(chǎn)能力，提高裝卸效率和擴(kuò)大碼頭通過能力的作用就越大，創(chuàng)造價值和財富就越大。

對輪胎吊和叉車的控制。場地控制人員，根據(jù)碼頭船舶裝卸作業(yè)的需要，堆場收發(fā)箱作業(yè)計劃的需要，場地在場箱歸并轉(zhuǎn)的需要，合理地安排場堆場的輪胎吊和叉車從事生產(chǎn)作業(yè)，充分提高輪胎吊和叉車的利用率，減低輪胎吊和叉車的單箱能耗成本，達(dá)到節(jié)能減排。

對集卡車的控制。集卡車系統(tǒng)是集裝箱碼頭生產(chǎn)作業(yè)過程的一個重要系統(tǒng)。集裝箱碼頭的生產(chǎn)調(diào)度人員根據(jù)晝夜泊位計劃到港作業(yè)船舶的重要性，合理安排裝卸船作業(yè)的集卡車，根據(jù)場地計劃歸并轉(zhuǎn)需要，合理安排歸并轉(zhuǎn)的車輛，提高集卡車的重載率，滿足碼頭生產(chǎn)的需要，以促進(jìn)節(jié)能降耗。

對于裝卸生產(chǎn)輔助設(shè)備的控制。如用于裝卸主業(yè)的輔助的職工班車、現(xiàn)場裝卸指揮車輛、工程設(shè)備及其輔助設(shè)備、安全保障車輛、維修車間及其設(shè)備、指揮中心及其設(shè)備等，對它們統(tǒng)一控制、分配，保證運(yùn)行的常態(tài)和處置問題的能力。

2.2 基于設(shè)備的管理

對碼頭生產(chǎn)設(shè)備及輔助生產(chǎn)設(shè)備的功能管理。重點(diǎn)內(nèi)容：構(gòu)建一定的管理體制，應(yīng)用信息技術(shù)，運(yùn)用具體方法，搭建設(shè)備監(jiān)控、維護(hù)、保養(yǎng)、預(yù)防、管理等多重功能的綜合性管理平臺，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的常態(tài)化有效管理，達(dá)到安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和綜合效益。

2.3 制約因素

就碼頭裝卸生產(chǎn)過程而言，影響設(shè)備控制的主要因素有：（1）集裝箱碼頭生產(chǎn)的不平衡性是影響生產(chǎn)設(shè)備控制的最顯著的制約因素，任何優(yōu)化管理都無法到達(dá)理想的均衡狀態(tài)，由于集裝箱班輪到港時間的不均衡，造成船舶集中到港時各種裝卸生產(chǎn)設(shè)備相對不足或過剩。（2）船舶作業(yè)進(jìn)度的不均衡性是影響生產(chǎn)設(shè)備控制的顯著制約因素。由于碼頭船舶作業(yè)進(jìn)度的不平衡，碼頭生產(chǎn)調(diào)度人員必須合理地安排作業(yè)機(jī)械，縮短重點(diǎn)艙的作業(yè)時間，更好地滿足作業(yè)和場地歸并轉(zhuǎn)的作業(yè)需要。

就碼頭裝卸設(shè)備管理而言，影響設(shè)備控制的主要因素有：管理理念、管理體制、碼頭的建設(shè)水平、信息化水平及管理者的專業(yè)技能和素養(yǎng)等。

3 提升機(jī)械設(shè)備控制水平的方法及思考

3.1 方法途徑

樹立先進(jìn)的設(shè)備控制管理理念。依靠科技進(jìn)步，促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展和預(yù)防為主。結(jié)合集裝箱碼頭當(dāng)前發(fā)展的階段和水平，適當(dāng)超前的設(shè)計機(jī)械設(shè)備管控模式，緊緊運(yùn)用信息化科技成果，依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，積極構(gòu)建本碼頭的完整科學(xué)的設(shè)備管理體系，以促進(jìn)港口裝卸生產(chǎn)設(shè)備安全高效運(yùn)行，服務(wù)生產(chǎn)為基本目標(biāo)，以促進(jìn)裝卸生產(chǎn)效率為主要目標(biāo)，充分考慮生產(chǎn)設(shè)備控制的有效和經(jīng)濟(jì)性，借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮本土優(yōu)勢，貫徹設(shè)備管理的五項(xiàng)基本原則[4]。保持設(shè)備的完好，改善和提高技術(shù)裝備素質(zhì)、充分發(fā)揮設(shè)備效能和取得良好投資效益。定期地檢測和維修保養(yǎng)為手段，建立可靠的預(yù)防維修體系。通過對機(jī)械設(shè)備的有效管控，保證平安港口。具體內(nèi)容包括落實(shí)五個文明（文明裝卸、文明生產(chǎn)、文明服務(wù)、文明施工、文明環(huán)境）和五個平安（生產(chǎn)平安、交通平安、消防平安、設(shè)備平安、職工平安），確保不傷害自己、不傷害他人、不被他人傷害和保護(hù)他人不被傷害。

組建“集裝箱碼頭機(jī)械設(shè)備運(yùn)行控制中心”[5]。運(yùn)用信息化成果和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開通對生產(chǎn)設(shè)備和輔助生產(chǎn)設(shè)備的全面管控通道，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的設(shè)備全面地有效控制。主要拓展七大功能：EAM（Enterprise Asset Management）機(jī)務(wù)管理中心；網(wǎng)狀審批流程；作業(yè)現(xiàn)場及機(jī)器房內(nèi)的監(jiān)控中心；設(shè)備防風(fēng)預(yù)警中心；起重機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；碼頭堆場照明控制中心；工程技術(shù)部機(jī)械設(shè)備維修及其論壇管理中心。七大板塊緊密結(jié)合，充分發(fā)揮作用，對碼頭機(jī)械設(shè)備良性循環(huán)管控。天津港、上海港、青島港等大型港口都建立了適合自己特色的碼頭機(jī)械設(shè)備運(yùn)行控制中心，使集裝箱碼頭裝卸生產(chǎn)和綜合運(yùn)營保持科學(xué)健康的運(yùn)行。

積極研發(fā)推行“集裝箱碼頭生產(chǎn)過程控制可視化管理系統(tǒng)”軟件。用“千里眼”、“順風(fēng)耳”全方位適時化地管控機(jī)械設(shè)備運(yùn)行，服務(wù)碼頭的裝卸生產(chǎn)營運(yùn)。青島前灣集裝箱碼頭有限責(zé)任公司，成立之時就建立了可視化的生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，先后逐步運(yùn)用衛(wèi)星定位技術(shù)、無線射頻識別技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、光學(xué)字符識別技術(shù)、手掌靜脈身份識別技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，依靠先進(jìn)的Navis公司提供的SPARCS軟件系和自主開發(fā)的TMS系統(tǒng)，通過EDI系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個系統(tǒng)信息的流轉(zhuǎn)共享。積極構(gòu)建和優(yōu)化系統(tǒng)，把生產(chǎn)發(fā)展和生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的管控有機(jī)結(jié)合，很好地管控了碼頭的機(jī)械設(shè)備。集裝箱碼頭的可視化監(jiān)控管理系統(tǒng)的主要原理是將傳統(tǒng)3C（COMPUTER，COMMUNICATION，CONTROL）與2S（GIS，GPS）等技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于集裝箱碼頭生產(chǎn)系統(tǒng)，創(chuàng)建了集裝箱碼頭生產(chǎn)過程控制可視化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了堆場集裝箱和設(shè)備的信息實(shí)時采集、處理和控制；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了集裝箱碼頭堆場、設(shè)備和生產(chǎn)過程的三維顯示、實(shí)時監(jiān)控和可視化管理，實(shí)現(xiàn)裝卸機(jī)械操作實(shí)時控制，使集裝箱堆碼準(zhǔn)確率達(dá)到100%；系統(tǒng)優(yōu)化了集裝箱碼頭生產(chǎn)管理過程，節(jié)約操作時間，提高設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率，投資回收期短[4]，經(jīng)濟(jì)效益與社會效益顯著，具有很好示范效應(yīng)和推廣價值。這一技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和成效。如上海港、大連港、青島港、天津港、深圳港等港口結(jié)合自身的實(shí)際情況，開發(fā)運(yùn)行了適合本集裝箱碼頭生產(chǎn)過程可視化管理系統(tǒng)，收到了實(shí)實(shí)在在的成效，對于其他小型集裝箱碼頭和內(nèi)河集裝箱碼頭具有重要的借鑒意義。

健全落實(shí)設(shè)備安全監(jiān)控管理制度。（1）設(shè)備專線技術(shù)員管理制度。對集裝箱碼頭的岸橋、場橋、門機(jī)、正面吊、堆高機(jī)和集卡等設(shè)備由專線技術(shù)員按照《特種設(shè)備安全管理手冊》的要求進(jìn)行管理，排查運(yùn)行故障和安全隱患，持續(xù)跟蹤和處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化和持續(xù)化[6]。（2）機(jī)械設(shè)備總電源開關(guān)管理制度。鑒于各碼頭的建設(shè)水平，對于全部用電設(shè)備或燃油與電結(jié)合設(shè)備的碼頭，要保證電源或電源與燃油切換的安全有效性，保證設(shè)備在壽命期的正常狀態(tài)，規(guī)范操作及保養(yǎng)程序，宣傳張貼危險警示標(biāo)志，保證設(shè)備無故障，經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。（3）機(jī)械設(shè)備定期動載測試制度。（4）機(jī)械設(shè)備高空部件防墜巡檢制度。防止岸橋、場橋和門機(jī)等大型起重設(shè)備的高空部件的自然墜落。（5）不良工藝和行為自查自糾制度。糾正對機(jī)械的操作管理的習(xí)慣性違章。（6）非技術(shù)崗位員工應(yīng)急處置培訓(xùn)制度。編寫內(nèi)部教材，對非技術(shù)崗位員工進(jìn)行培訓(xùn)增強(qiáng)非技術(shù)崗位員工的應(yīng)急處置能力。（7）大型機(jī)械密閉空間安全管理制度。防止自然老化引發(fā)事故。（8）設(shè)備管理的責(zé)任制度。修舊利廢，安全經(jīng)濟(jì)。動態(tài)評定設(shè)備管理的水平等級，給予獎勵，對于失職造成的危害，給予追查，實(shí)施設(shè)備的連續(xù)監(jiān)管責(zé)任制度。集裝箱碼頭的生產(chǎn)設(shè)備控制是依據(jù)碼頭生產(chǎn)作業(yè)計劃和碼頭內(nèi)外各種情況的變化，科學(xué)合理的調(diào)節(jié)配置各生產(chǎn)設(shè)備，使碼頭生產(chǎn)持續(xù)均衡的進(jìn)行，提高生產(chǎn)設(shè)備控制的水平。

加快培養(yǎng)專業(yè)化的人才梯隊，搭建人才和技術(shù)交流成長的平臺。制定并推行人才培養(yǎng)計劃，可以采用委派設(shè)備制造廠家、科研院所或先進(jìn)碼頭學(xué)習(xí)研究，重點(diǎn)突出先進(jìn)理念武裝頭腦，突出對設(shè)備的駕馭，檢修、維護(hù)技能培養(yǎng)。針對裝卸生產(chǎn)的機(jī)械駕駛或設(shè)備的管理等崗位的不同，側(cè)重培養(yǎng)，推行特種設(shè)備駕駛準(zhǔn)入制度，特種設(shè)備管理維護(hù)準(zhǔn)入制度，持證上崗。對于碼頭設(shè)備能夠?qū)崟r監(jiān)控功能，分析預(yù)測功能，故障申報功能，后期維護(hù)跟蹤功能，突發(fā)重大事故應(yīng)急處置功能。開辟人才業(yè)務(wù)交流平臺，進(jìn)行業(yè)務(wù)交流，共同提高。QC項(xiàng)目推介新發(fā)明、新工藝、工屬具革新等。搭建人才成長通道，申報專利。

3.2 思考點(diǎn)

預(yù)見性。碼頭裝卸生產(chǎn)影響因素很多，情況變化快，因此生產(chǎn)設(shè)備控制人員針對生產(chǎn)中的問題要有預(yù)見性，對于生產(chǎn)作業(yè)過程中發(fā)生的影響生產(chǎn)的因素，及時對作業(yè)中生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，確保裝卸生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

計劃性。計劃性是生產(chǎn)設(shè)備控制的基礎(chǔ)和依據(jù)。生產(chǎn)設(shè)備控制人員，要根據(jù)晝夜船舶作業(yè)計劃、場地收發(fā)箱作業(yè)計劃，合理安排生產(chǎn)設(shè)備，保證碼頭生產(chǎn)作業(yè)計劃的完成。

集中性。集裝箱碼頭中央指揮控制室對碼頭的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的控制，碼頭各種生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)人員，必須嚴(yán)格的按照集裝箱碼頭中央指揮控制室的指令進(jìn)行裝卸作業(yè)。碼頭生產(chǎn)設(shè)備控制只有在中央指揮控制室生產(chǎn)調(diào)度人員高度統(tǒng)一的集中控制下，才能更好地服務(wù)碼頭裝卸生產(chǎn)。

及時性。碼頭生產(chǎn)設(shè)備控制人員，對于生產(chǎn)作業(yè)過程中出現(xiàn)的影響作業(yè)的制約因素，突發(fā)事件要及時采取果斷有效的措施，對作業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行及時的調(diào)整，確保碼頭裝卸作業(yè)的順利流暢進(jìn)行。

全面性。集裝箱碼頭生產(chǎn)設(shè)備控制人員要全面掌握碼頭內(nèi)部人力、物力和各種作業(yè)機(jī)械的配置情況，熟悉生產(chǎn)作業(yè)計劃的執(zhí)行情況，通過對生產(chǎn)控制人員綜合能力的提升來提高生產(chǎn)設(shè)備控制水平。

強(qiáng)化生產(chǎn)設(shè)備控制人員在生產(chǎn)組織中的責(zé)任。以晝夜生產(chǎn)作業(yè)計劃為依據(jù)，合理搭配碼頭各種生產(chǎn)設(shè)備，努力提高裝卸效率，縮短船舶車輛在碼頭作業(yè)的時間。

根據(jù)當(dāng)班的作業(yè)計劃，統(tǒng)一指揮全碼頭各種生產(chǎn)設(shè)備，預(yù)先控制和消除影響生產(chǎn)正常進(jìn)行的內(nèi)外部不利因素，確保當(dāng)班作業(yè)計劃的兌現(xiàn)。

熟練掌握碼頭各項(xiàng)作業(yè)的進(jìn)度，合理安排各種作業(yè)環(huán)節(jié)的銜接，提高上產(chǎn)設(shè)備的利用率，降低生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)作等候時間，降低能耗，提高作業(yè)效率。

生產(chǎn)設(shè)備控制人員樹立安全質(zhì)量第一和服務(wù)裝卸生產(chǎn)的思想，嚴(yán)格執(zhí)行安全質(zhì)量規(guī)范和各項(xiàng)操作規(guī)程，機(jī)動、靈活、迅速、果斷的解決與裝卸作業(yè)有關(guān)的問題，保證裝卸生產(chǎn)的安全均衡運(yùn)行。

4 結(jié)束語

集裝箱碼頭機(jī)械設(shè)備管理是一個綜合的系統(tǒng)工程，設(shè)計其管理系統(tǒng)應(yīng)該以“主動維護(hù)為主。故障維修為輔”[4]為指導(dǎo)，緊密結(jié)合生產(chǎn)組織和碼頭的運(yùn)營發(fā)展，采用先進(jìn)的技術(shù)，搭建綜合管理平臺，對設(shè)備做到早發(fā)現(xiàn)故障，早診斷、早排除，排除隱患，事半功倍，使機(jī)械設(shè)備保持裝24小時的準(zhǔn)作業(yè)狀態(tài)，并促進(jìn)技術(shù)革新，推廣管理成果。推動集裝箱碼頭裝卸設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)自動化管理，根據(jù)自身特點(diǎn)對集裝箱碼頭裝卸設(shè)備管理系統(tǒng)不斷進(jìn)行完善，保證設(shè)備完好率，提高利用率，以最合理的成本換取最大的效益，以更好地適應(yīng)集裝箱運(yùn)輸發(fā)展的需求。因此，提高碼頭集裝箱裝碼頭機(jī)械設(shè)備的管控水平，一定程度上就是提升裝卸作業(yè)效率、提升了運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性。

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