集裝箱碼頭自動化管理構(gòu)想

1、集裝箱碼頭自動化管理構(gòu)想摘要：集裝箱碼頭是水陸聯(lián)運中的一個節(jié)點，其功能就是將集裝箱從船卸到車上或從車裝到船上，碼頭主要就是這些裝裝卸卸的操作。在這些作業(yè)中，裝船麻煩一些，要考慮裝哪艘船、要去的港口、集裝箱的分類以及考慮船穩(wěn)性要求的重量搭配等問題。此外，其它的操作相應(yīng)簡單一些，卸船只須把一個個集裝箱卸下來，找個地方堆起來；裝車只要記住了堆放的位置，找出來裝上車就行；卸車稍麻煩一些，因為放置不僅要考慮堆場的利用率，還要考慮裝船的要求、取箱的順序以及貨柜的歸類。總的來說，碼頭的運作不是很復(fù)雜。但碼頭很大，堆場的箱一會兒放進來一會兒又要取出去，怎樣才能做到放置合理？這些裝船卸船、裝車卸車的操作穿梭、交

2、織在一起，怎樣才能做到井然有序？要使碼頭能夠高效的運轉(zhuǎn)，協(xié)調(diào)好碼頭這些操作，這的確又是一個比較復(fù)雜的問題。一、目前碼頭堆場管理中的現(xiàn)狀及問題目前，集裝箱碼頭雖然用上了計算機管理，但對碼頭的作業(yè)指揮，裝船配載、以及集裝箱的位置處理仍然處在人工控制狀態(tài)，還需要大量的碼頭地面理貨人員協(xié)助，還需要依賴中央控制室的調(diào)度人員看監(jiān)視器指揮，還要靠對講機傳達指令，不僅耗費大量人力、物力，更主要的是整個碼頭的眾多作業(yè)（裝船、卸船，這艘船、那艘船，裝車、卸車，堆場調(diào)整、場內(nèi)調(diào)箱等等）只能分工去完成，無法實現(xiàn)全盤統(tǒng)一指揮，這種各自為陣的狀況勢必造成作業(yè)沖突，勢必造成機械設(shè)備的忙閑不均；還有裝船配載人工操作速度太慢，

3、不僅使碼頭的收箱截止時間提前太多，限制了碼頭的服務(wù)水平，更嚴(yán)重的還影響到碼頭作業(yè)時的靈活性，一旦定下來的裝船計劃遇到特殊情況很難處理；還有場內(nèi)的放箱靠人工計劃、人工安排，不能使堆放合理，“箱位預(yù)留”方式制約了堆場擺放的靈活性，人為地減少了堆場的可用空間。這些問題都嚴(yán)重地影響到碼頭效率的發(fā)揮，對生產(chǎn)帶來很多不利的影響，茲分述如下：1、數(shù)據(jù)事后成批處理系統(tǒng)，是信息處理存在時間差。隨著集裝箱吞吐量的大幅度增加，就會發(fā)現(xiàn)前一天收集和處理的信息，不能為具體生產(chǎn)：作業(yè)部門提供最新信息以滿足集裝箱在碼頭的高效、快速、多變的作業(yè)，不能滿足客戶的需求，計算機所提供的信息往往是不準(zhǔn)確或錯誤的，從而不能很好地嚴(yán)格地

4、控制整個生產(chǎn)，表現(xiàn)在具體的各作業(yè)過程中，是：裝卸船作業(yè)。a.卸船作業(yè)結(jié)束后位于卸船順序清單記錄的每一個集裝箱的堆場且沒能及時輸入計算機數(shù)據(jù)庫中，使貨主不能及時提貨。b不能及時發(fā)現(xiàn)集裝箱短溢。c.不能在裝船過程中及時發(fā)現(xiàn)并更正集裝箱的錯誤、漏裝及混裝等錯誤。檢查口集裝箱進出場作業(yè)。a.不能了解現(xiàn)在整個集裝箱堆場準(zhǔn)確情況，從而影響進場箱的場地安排，b不能及時發(fā)現(xiàn)或避免一個箱位堆放兩個或多個集裝箱的錯誤；c.不能及時發(fā)現(xiàn)出口箱進場地而發(fā)生的混船、混港、混噸錯誤，給計算機配載和裝船帶來困難；d由于箱區(qū)內(nèi)集裝箱時刻處在變動之中，原來的信息得不到及時的更正，因提供信息的錯誤在進口箱出場時，箱于找不到。2、

5、人工單證報表傳送及無線對講機網(wǎng)絡(luò)傳送系統(tǒng)不足之處在于:人工系統(tǒng)，在工作人員每天具體作業(yè)結(jié)束后，需做大量的中間單證，在吞吐量增加或人員緊張情況下，工作人員不得不停下作業(yè)或加班加點做單證報表，勞動強度增加，影響作業(yè)順利進行且出錯機率上升；人工系統(tǒng)傳輸速度慢，信息不及時，不準(zhǔn)確及單證報表易丟失；無線電對講機系統(tǒng)，在傳送信息時，相互干擾，且作業(yè)費時，所需頻率點多，聲音傳遞信息，由于發(fā)音及對講機故障，影響傳送信息的準(zhǔn)確性，且易出錯，如采用對講機實時處理系統(tǒng)，每次作業(yè)都須向控制人員接收指令及反饋指令，對講機使用太頻繁，勞動強度大。二、自動化集裝箱碼頭管理的設(shè)想為提高碼頭運作效率，采用如下方法：（1）自動指

6、揮 通過系統(tǒng)的閘口登記、吊機靠船作業(yè)、搗箱要求、吊機作業(yè)對場內(nèi)拖車的需求產(chǎn)生作業(yè)任務(wù)，通過局域網(wǎng)無線終端直接傳達，再通過司機主動尋攬實現(xiàn)任務(wù)分派，完成作業(yè)自動指揮；（2）自動配載按目的港、箱的類型、以及船的穩(wěn)性、平衡等要求，同時考慮堆場集裝箱的放置情況，自動依堆場從上到下、從外到里、先重后輕的秩序取箱，再從下到上、一層一層地放在班輪預(yù)留的艙位預(yù)配圖上，形成裝船計劃，為系統(tǒng)作業(yè)指揮做好準(zhǔn)備；（3）自動定位集裝箱進場（閘口登記和岸邊吊機卸船）系統(tǒng)自動按同類箱上面同類箱附近空位或人為指定的方案確定放箱位置，無須預(yù)留空間。由于系統(tǒng)全場統(tǒng)一指揮作業(yè)，從根本上解決了碼頭堆箱的苛刻要求，使自動定位能夠做到見

7、縫插針，并且能夠均衡高度。即充分利用了堆場，又降低因高度造成的無效機械耗費；（4）簡單明了電腦操作非常簡單，在碼頭作業(yè)管理部分，屏幕界面都是以圖形的摹擬畫面展現(xiàn)出來，形象直觀，操作幾乎不用鍵盤，貨柜的擺放直接用鼠標(biāo)點擊或拖拉完成，使位置的輸入輕而易舉，尤其便于主要精力放在駕駛機械司機直接對電腦的操作，為自動指揮創(chuàng)造了條件；（5）主動尋攬通過跟隨系統(tǒng)的指揮作業(yè)，系統(tǒng)便能自動記錄司機和機械設(shè)備的作業(yè)量，提供考核指標(biāo)。這些指標(biāo)與薪酬掛鉤，能夠調(diào)動司機的積極性，促使司機主動尋攬作業(yè)任務(wù)，滿足自動指揮需要。以上方法巧妙有機地融合在一起，從而實現(xiàn)了集裝箱碼頭管理的自動化。使碼頭的運作效率達到最高程度，這種

8、高效率給碼頭帶來的是：最優(yōu)的服務(wù)、最低的耗費、最高的效益以及增大的吞吐能量。1、自動指揮 作業(yè)任務(wù)由以下需求產(chǎn)生（）閘口登記時產(chǎn)生，任務(wù)進入裝車或卸車作業(yè)隊列：A.取柜，a.指定柜，貨柜車進閘時登記電腦，電腦給出取柜位置，同時在裝車任務(wù)欄中加入該作業(yè)信息；b.未指定柜，系統(tǒng)自動確定滿足條件的那一類貨柜中最早的、最上面的一個貨柜，同時，同類的其它貨柜也在電腦屏幕上的圖形化界面上用一種顏色標(biāo)識出來，供人為指定?？紤]就近吊機，可選靠近吊機的同類貨柜。旁邊可多放一臺電腦，進到系統(tǒng)的現(xiàn)場實況界面，作為指定參考。就近取柜，可減少機械的無效耗費和節(jié)省取柜時間。確定后，系統(tǒng)按指定柜方式處理。B.進柜，登記電腦

9、后，a.空柜，系統(tǒng)找出最近進場的同類貨柜，并放在其上面，超過限高層數(shù)的或場內(nèi)還沒有該類型貨柜的，系統(tǒng)自動根據(jù)計劃或就近尋找一個空位放置，也可人為確定?？罩叵涞南薷邔訑?shù)可人為確定，也可系統(tǒng)自動確定。系統(tǒng)自動確定是根據(jù)整個堆場的放箱數(shù)量確定的，原則是盡量均勻布滿整個堆場，避免堆箱太高，減少搗箱情況，減少機械耗費。b.重柜，系統(tǒng)根據(jù)堆場計劃、裝船航次、目的港、柜型、以及重量級別等屬性及裝船規(guī)則要求安排合適位置，避免裝船時搗箱。進柜位置確認(rèn)后，系統(tǒng)在卸車任務(wù)欄中加入該作業(yè)信息。進閘拖車按系統(tǒng)給出的場位去等候裝卸貨柜，吊機(場橋、叉車)司機根據(jù)無線終端的任務(wù)欄列出的作業(yè)任務(wù)進行作業(yè)，任務(wù)欄中有進閘時間、

10、堆位、柜號，還有拖車編號（進閘時，發(fā)給的一個編號牌，放在車頂，便于吊機司機辨認(rèn)，出閘時還給閘口），吊機司機在任務(wù)欄中尋找屬于自己區(qū)域范圍的、就近的、先到的任務(wù)進行作業(yè)。司機選中任務(wù)，圖形化屏幕界面即形象地標(biāo)明該箱所在方位。若是取箱，該箱又不在最上面，則司機不但要用吊機抓開上面的箱外，還要在電腦屏幕上用鼠標(biāo)做相應(yīng)的操作，保持電腦數(shù)據(jù)與實際一致。司機吊完貨柜，雙擊任務(wù)欄，該操作即完成。（）岸橋靠船作業(yè)時產(chǎn)生，任務(wù)進入裝船或卸船作業(yè)隊列：岸橋要做裝卸船作業(yè)時，只要進入無線終端的裝船或卸船的作業(yè)界面，則電腦就會按預(yù)先所做的裝卸船計劃生成作業(yè)隊列。一艘船有幾臺岸橋就會生成幾條作業(yè)隊列，這艘船的這幾條作業(yè)

11、隊列就會顯示在場橋的裝船任務(wù)里，各場橋司機在這幾條任務(wù)隊列里選擇屬于自己范圍的、就近的任務(wù)作業(yè)，電腦操作同裝卸車界面差不多。提取一個柜，鼠標(biāo)雙擊任務(wù)，電腦任務(wù)隊列中的該任務(wù)就打上一個標(biāo)記，在岸橋那邊，也顯示出這個標(biāo)記，表示該箱正在運來。岸橋司機點擊任務(wù)，圖形界面會形象地標(biāo)明裝船位置，如果位置沒有按原計劃放置，這時只須用鼠標(biāo)點一下實際位置即可。岸橋司機完成一條任務(wù)，任務(wù)隊列里這條記錄就消失。一旦岸橋司機退出該裝船界面，該任務(wù)隊列也就隨即消失。岸橋靠船裝箱時，若一臺岸橋要裝幾個貝（船的放箱區(qū)域），則要考慮與配載計劃順序一致，避免堆場取箱時搗箱，系統(tǒng)可以標(biāo)出計劃順序供指導(dǎo)。搗箱要求后產(chǎn)生，任務(wù)進入搗

12、箱作業(yè)隊列：堆場需要調(diào)整，貨柜需要查驗、裝拆等需要在場內(nèi)移動集裝箱時，先在電腦屏幕上用鼠標(biāo)進行移箱操作，所做的移箱操作在下單確認(rèn)后會加入到搗箱作業(yè)隊列，指導(dǎo)場橋司機作業(yè)。岸橋需求轉(zhuǎn)運拖車時產(chǎn)生，任務(wù)反映在拖車需求界面上：岸橋作業(yè)需要轉(zhuǎn)運集裝箱時，岸橋司機在電腦屏幕上點擊需求拖車，點一次，需求量加1。在拖車無限終端界面上，顯示岸橋需求的方位和數(shù)量。拖車司機就近確定去的地方，先用鼠標(biāo)點擊目標(biāo)，則該處需求量減1。拖車裝上柜后，屏幕上會標(biāo)出送箱方位，此信息是系統(tǒng)通過吊機下面的傳感器獲知轉(zhuǎn)運拖車編號，再通過吊機司機完成操作指令時系統(tǒng)定向發(fā)送到該拖車上的無線終端界面上的。同時，拖車和司機的作業(yè)量加1。此方

13、法能使場內(nèi)拖車少跑空車，使效率達到最高。系統(tǒng)將以上作業(yè)任務(wù)匯在一起，形成統(tǒng)一指揮，使碼頭的作業(yè)能夠井井有序。任務(wù)的分派是通過機械司機主動尋攬完成，司機的“主動”有作業(yè)量與薪酬掛勾的利益因素來驅(qū)動（作業(yè)量本系統(tǒng)有記載），這種方式能夠均勻、節(jié)省地安排運力，能夠做到機械的分派最為合理。為了平衡作業(yè)量與機械的分布，系統(tǒng)有碼頭實況界面，其任務(wù)與機械的平衡狀況會用顏色標(biāo)識在整個碼頭的地圖中，不平衡的地方一目了然，以此指導(dǎo)機械流向。此外，裝卸船還有進度表，可以監(jiān)控裝卸船進度，隨時調(diào)整機械力量，保證按預(yù)計時間完成裝卸船任務(wù)。由于系統(tǒng)有這樣的科學(xué)的指揮方式，能夠使碼頭機械發(fā)揮出最高效率，不管碼頭忙閑、不管上的設(shè)

14、備多少，碼頭的運轉(zhuǎn)始終能夠處在最佳的狀態(tài)。2、自動配載 配載是裝船前碼頭把要裝船的集裝箱按目的港、箱型、以及考慮船的穩(wěn)性、平衡等要求預(yù)先配置在班輪預(yù)留的艙位里，形成裝船計劃，岸橋裝船時形成作業(yè)任務(wù)。然而，一艘?guī)装賯€貨柜的大船，人工去配載要花上7、8個小時，碼頭收箱的截止時間一般都定在船到前24小時，不僅嚴(yán)重地影響到碼頭的服務(wù)質(zhì)量，而且遇到特殊情況需改變計劃還是一件很麻煩的事。自動配載能夠?qū)⑷斯ぴ?、8個小時的工作在幾分鐘內(nèi)完成。系統(tǒng)在做自動配載前，先將要裝船的集裝箱做出一個分類統(tǒng)計表，選中以某目的港的某柜型箱為單位的貨柜，再選中班輪的預(yù)留艙位，系統(tǒng)會按在堆場依從上到下、從外到里、先重后輕的取箱

15、秩序，再依次從下到上、一層層地自動放進選中的預(yù)配圖上?？紤]靠船左舷右舷的情況，可選每層是從左到右還是從右到左的順序進行艙位圖擺放?？紤]穩(wěn)性的規(guī)則，集裝箱的輕重級別是通過進場時按相應(yīng)的固定行號擺放的，如把輕重分成兩個等級，則把每個堆區(qū)中的1、2、3排放重箱，4、5、6排放輕箱，在自動配載時，系統(tǒng)先搜尋完某類1、2、3排的箱，再搜尋4、5、6排的箱，輕重等級界限由系統(tǒng)自動根據(jù)以往裝船貨柜的平均重量劃分。配好后，還可分別對其重量、到港、柜型等單項指標(biāo)進行檢查和調(diào)整。此外，為應(yīng)付一些特殊情況，本系統(tǒng)也有手動配載，與調(diào)整一樣，都是用鼠標(biāo)直接將貨柜在堆場與輪船的艙位圖之間拖來拖去，并且，堆場上要裝該船的箱

16、、或者范圍更小的某一類箱都有顏色標(biāo)識。不是該船的箱，拖不上船，避免差錯。手工配載操作可以多人同時分工操作。配載完成后，需做裝船作業(yè)下單，則操作者本人所做裝船計劃生效。3、自動定位 集裝箱進場（進閘或卸船）時，系統(tǒng)會按同類箱上面同類箱附近空位人為指定的方案自動確定放箱位置。為了便于系統(tǒng)按人的規(guī)劃安排放箱，本系統(tǒng)也具有堆場計劃功能，預(yù)先指定某類型進場箱在堆場的放置位置，在集裝箱進場時系統(tǒng)會首先考慮按計劃位置放置。計劃的指定和更改都是通過屏幕摹擬界面形象直觀地圈定的，計劃范圍能夠圈定一個堆區(qū)，堆區(qū)中的某一列，以及一列中的某一個堆位。計劃放箱類型的范圍也可大可小，設(shè)定也很靈活。不同的計劃其位置還可重復(fù)

17、和交差。計劃可以通過圖形直觀查看，也可通過表格羅列。4、簡單明了的電腦操作 在碼頭作業(yè)管理部分，屏幕界面都是以圖形的摹擬畫面展現(xiàn)出來，所有操作基本都是鼠標(biāo)完成，即形象直觀，又極其簡單。貨柜的擺放直接用鼠標(biāo)點擊或拖拉到所放位置，使位置的輸入簡單明了，無須抽象的位置字符輸入，尤其便于讓主要精力駕駛吊機的司機直接操作電腦，司機只須點下鼠標(biāo)就能完成與電腦的互動，有效地解決碼頭機械司機直接與電腦溝通的問題，為自動指揮的實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。司機自己對貨柜的位置變動只須司機自己在電腦屏幕上相應(yīng)變動即可保持現(xiàn)場與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致，這使碼頭操作具有很強的靈活性。鼠標(biāo)可以在屏幕上將集裝箱在堆場與輪船、堆場與拖車、堆場與

18、堆場之間進行拖動。堆區(qū)的設(shè)定只須在碼頭圖面上相應(yīng)位置點一下鼠標(biāo)即成；船圖資料的輸入也是在普通船的基礎(chǔ)上修改而成。所有操作方便快捷。形象直觀的圖形化界面，即可在屏幕上一覽全局，也可深入局部。即能象監(jiān)視器一樣觀看碼頭運作情況，又能看到監(jiān)視器所看不見的管理內(nèi)容，如機械的分布與任務(wù)的平衡狀況、堆場計劃的分布情況、某類集裝箱的分布情況、某個箱所處的位置、某處待作業(yè)的任務(wù)等等。5、考核指標(biāo) 在本系統(tǒng)的運作中，由于司機作業(yè)都是在系統(tǒng)的指揮下進行，而司機進入電腦時登記了操作者，進入作業(yè)界面時又登記了機械設(shè)備號，所以，系統(tǒng)能分別記錄司機和機械的作業(yè)量。這些量對司機是一個考核指標(biāo)，對機械設(shè)備也是一個考核指標(biāo)。對司機考核，將工作量同薪酬掛勾，能夠有效調(diào)動機械司機的工作熱情，促使司機