向“新”求变 以“智”图强
连云港国际汽车绿色智能物流中心
一、总体介绍
连云港国际汽车绿色智能物流中心不仅是目前全球规模最大的AGV智能立体车库,也是双层AGV智能泊车技术在港口滚装行业的首次大规模运用。项目位于江苏自贸区连云港片区港口核心区墟沟西作业区,总投资约3.36亿元,占地面积为3.02万㎡,主体建筑为1座5层立体智能车库,占地1.43万㎡,总建筑面积约7.4万㎡,一次性可停放5200辆商品汽车,年周转能力可达18万辆。项目于2022年入选国家重大项目库,作为国家物流枢纽公共性、基础性补短板项目,获得2600万元中央预算专项资金支持,系2022年江苏省唯一获得国家物流枢纽专项资金支持项目,项目于2024年6月27日完成竣工验收。
该项目集成应用前沿信息技术,开发融合智慧停车和港口滚装作业生产的一体化管控平台,显著提升港口滚装作业效率和服务水平,成功打造港口行业数智化转型标杆,为全球滚装码头提供了可复制的智慧升级方案。
二、主要做法
(一)提出了滚装码头作业与智慧停车系统融合的新模式,开发了融合智慧停车系统与码头生产作业的一体化智慧管控平台
1.创新模式融合:依托智慧停车行业的领先技术创新,集成智慧停车的“智能理货+智能调度+智能转运+智能存取”的优势,推动港口滚装业务流程重构。建立开放型基础业务架构,设计兼容、互通的无人作业流程,满足港口不同业务场景、复杂作业形态的生产需求,覆盖订单车、布库车、国际中转车等港口现有滚装作业模式,实现了滚装汽车出口业务流程的自动化作业,提升了柔性、精准、低成本的智能管理水平。
2.一体化智慧管控平台:集成应用5G、物联网、AI算法、云计算等技术,开发了融合智慧停车系统和码头生产系统的一体化智慧管控平台,提升平台与滚装业务系统、节点的互联性、协同性,强化集成,深化业务应用一体设计,搭建港口滚装的数字化地图,成功打造了集生产规划、智能仓储、分散控制等核心功能为一体的滚装业务智慧大脑,实现了港口滚装码头的资源规划智能化、车辆存取自动化、理货作业无人化和作业数据可视化。同时,汇集滚装汽车铁路、公路、船舶的相关运输信息,打通了滚装出口汽车从出厂运输、仓储、码头中转、装船等全链路信息,助推港口滚装业务管理迈入“掌上时代”,为港口滚装进出口业务转型升级提供连云港方案。
图 智慧整车仓储示意图
(二)研发了双层AGV、梳齿交换设备及智能设备集群调度系统,大幅提升了滚装码头作业效率和智能化水平
1.双层举升式AGV(Automated Guided Vehicle,自动导引车):AGV是一种具有先进技术的智能搬运设备,具有高效、精准、灵活的特点。采用先进的导航技术,如二维码、激光等,能够实现高精度(±5mm)的定位和导航,具备自动纠偏功能,这使得AGV可以在复杂的环境中准确地行驶到指定位置,同时配备强大的举升系统,通过采用双层举升,能够平稳地将车辆提升或下降到不同高度,完成车辆搬运任务。高效搬运能力可以大大缩短物流作业时间,充分利用空间,适应不同的作业场景。运行模式包括全自动、半自动、步进和紧急四种模式,其他性能指标主要有额定负载≤3000kg、举升高度≤2500mm、急停制动距离≤1m、防撞安全距离>0.5m、单台车出入库能耗≤0.2度等。
2.梳齿交换设备:梳齿交换设备是智能物流中心的重要组成部件,其设计和技术应用旨在实现车辆的高效、安全存取。梳齿交换装备包括固定平台、升降平台和补板机构。通过梳齿的错位交叉动作,实现将车辆从停车平台搬离。梳齿交换车厅的升降动作和推正动作均由液压系统提供动力,动力强大,精准可靠,平稳安全,自动校正技术大幅提升安全保证,梳齿交换技术将车辆存取时交换时间提升20s,确保取车过程的高效、安全。该装备的研制应用保障了物流中心车辆的智能、快速搬运,使作业效率总体提升10%。
3.智能设备集群调度系统:智能设备集群调度系统能够根据设定的优先级和条件,自动选择最合适的设备执行任务,并通过通信指导设备按照预定的路线完成任务,无需人工干预。系统能够基于实时位置和目标位置,为设备进行最优路径规划,确保设备能够避开障碍物,快速、准确地到达目的地。通过自动化和智能化的手段,智能设备集群调度系统能够降低人力成本,减少人工搬运和管理的需求,提高物流运输的准确性和安全性,降低事故风险。
(三)集成应用了新兴技术赋能滚装设施的建、管、运、维一体化,形成了工业智能化的成套建造运营管理技术
利用BIM数字建模、3D仿真模拟、数字孪生等信息智能化手段,赋能滚装设施的建、管、运、维一体化,形成了工业智能化的成套建造运营管理技术。首先,BIM技术对建筑、结构、机电、AGV、车位等模型进行数字整合,综合优化管线布设,全面提升设计、施工、安全等相关质量,该项技术贯穿智能物流中心设计与建设的全过程,实现了建筑相关信息的集成与共享,大幅提升了建筑空间的利用率及总体建设进度;其次,采用3D仿真技术搭建拟态地图,模拟不同业务场景下的工作效率,实现有针对性的作业流程调整和资源配置,在提高港口滚装效率的同时降低运营成本;此外,在汽车滚装码头智能物流系统的运维阶段,通过数字孪生技术实现车辆的交互式3D可视化管理,同时从“上帝视角”实时监测运营数据,集成传感器数据和大数据分析预测设备故障,大幅提升运维阶段的数智化水平。上述新兴技术的成功应用,仅建设阶段就使项目建设施工时间缩短5个月,推动了项目提前建成投用,为港口业务发展提供了巨大支持。
三、取得成效
(一)经济效益
1.收入利润增加。项目达产后,可周转车辆18万辆/年,预计创造营业收入4680万元/年,实现利润3000万元/年,经济效益显著。
2.成本费用降低。本项目在工程建设、车辆进出库能源消耗、日常运营维护及人工管理等方面的成本支出,低于同等规模传统停车库。(1)按照25年折旧计算,建设成本节约110万元/年;(2)项目实行“源网荷储”一体化建设,在做到清洁能源自给自足的同时还可为港口其他生产提供能源供给,能源成本节约36万元/年;(3)每年至少节约人工9人,节支人工成本约135万元;(4)项目全年减少碳排放量960吨,为港口贡献绿色经济效益超120万元。
3.市场份额拓展。项目的创新突破成功助推滚装业务服务能级,有效放大连云港港口滚装品牌效应,广泛提升客户满意度,促进客户与港口加密加深合作。
(二)社会效益
项目大幅提升连云港港为我国滚装整车出口业务的服务能力,积极促进连云港港口汽车产业发展,对港口行业及智慧停车行业,从经济、环保、社会公共服务等各方面发挥示范作用。
1.有效地减少商品车辆集港产生的碳排放,屋顶光伏绿电年平均年发电量120万kWh,除自身消纳外,多余部分并入港区电网,为港口其他生产作业提供电力资源,年减少碳排放量约960吨,助力我市经济社会发展全面绿色转型。
2.有效带动港口行业、立体车库行业的智能化发展。通过多种新技术手段和策略,解决了港口行业堆场资源紧缺、智能化程度低、能源消耗大及污染源多等痛点难点,给整个行业提供了经验参考,有效推动港口行业的智能化发展。
(三)借鉴意义与推广价值
凭借行业领先技术和独特区位优势,本项目将作为服务长三角经济带一体化发展的汽车物流集散中转中心,打开了智慧停车行业发展的新空间,对于推动绿色低碳智能港口高质量发展具有开创性的示范作用和借鉴作用。
项目为智慧停车系统创造了新的应用场景,拓展了行业发展的新空间。作品相关成果不仅适用于港口行业,还可广泛应用于社会公益性停车场、工业园区停车楼、交通枢纽性停车场、主机厂配套物流中心等区域。