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無人碼頭“搬運工”的強勁心臟

西門子Elfa驅(qū)動系統(tǒng)助力新加坡全自動化港口

在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，海運已經(jīng)成為交通運輸*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*的自動引導(dǎo)運輸車輛（AGV），成功應(yīng)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*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(shè)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(guān)鍵。

AGV裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)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*交付使用的AGV中，動力總成系統(tǒng)是西門子Elfa系統(tǒng)。

基于混合動力技術(shù)的Elfa系統(tǒng)，能夠整合各種動力組合，采用模塊化設(shè)計，達到優(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(jié)構(gòu)和模塊化的系統(tǒng)組件，Elfa系統(tǒng)能廣泛應(yīng)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(yīng)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(shè)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(shè)備。

為適應(yīng)港口運輸?shù)母呔纫?，西門子對Elfa做了適應(yīng)性的調(diào)整，使其和自動化硬件*磨合。裝配Elfa的AGV對于控制信號的反應(yīng)速度能達到毫秒級，并根據(jù)程序，自動將重量最高達60噸的集裝箱以較快7米/秒的運行速度，送至位置，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(shè)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(yīng)能力提出了很高要求。考慮到港口應(yīng)用情況，在Elfa系統(tǒng)的設(shè)計過程中，西門子采用了*的雙電機冗余結(jié)構(gòu)。這一方面能為車輛提供更強大的驅(qū)動力，來適應(yīng)各種工作環(huán)境。另一方面，冗余的結(jié)構(gòu)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*運行的*紀(jì)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*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的表現(xiàn)得到了客戶的高度認(rèn)可。振華重工的項目負(fù)責(zé)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(shè)備是未來港口應(yīng)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(wù)。”

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(shè)全自動化碼頭的步伐，AGV將是*的裝載主力軍。新加坡港口的自動引導(dǎo)運輸車提供了一個的樣本。*、成熟的西門子技術(shù)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(biāo)。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(lǐng)域得到展示和應(yīng)用，也將會給市場以更大的想象空間。