智慧港口-智能干散貨碼頭研究與實踐

智能干散貨碼頭研究與實踐1現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與機遇2智能港口體系架構(gòu)3PDI智能港口建設(shè)實踐市場環(huán)境市場環(huán)境供給側(cè)改革港口吞吐量增速已經(jīng)連續(xù)兩年放緩港口吞吐量增速已經(jīng)連續(xù)兩年放緩，由過去的兩位數(shù)增長步入個位數(shù)增長的新常態(tài)。我國局部區(qū)域散貨、油品等貨種碼頭已出現(xiàn)不同程度的低水平重復(fù)建設(shè)、同質(zhì)化競爭等問題，產(chǎn)能過剩趨勢明顯。色、開放、共享”五大理念，深刻認識我國經(jīng)濟新常態(tài)、供給側(cè)改革、“一帶一路”等國家戰(zhàn)略機遇，站位全局推動港口轉(zhuǎn)型升級。政策條件隨著“數(shù)字中國”上升為國家戰(zhàn)略，信政策條件息化建設(shè)進入高速期，港口通過打造智慧港口促進服務(wù)模式從鏈條式變?yōu)槠脚_式，實現(xiàn)包括港口、物流節(jié)點、資源與服務(wù)提供商以及客戶等全程供應(yīng)鏈的信息整合與貫通，助力港口轉(zhuǎn)型升級?！皵?shù)字中國”戰(zhàn)略業(yè)務(wù)需求服務(wù)能級提升的需求樞紐港集疏運效能提升的需求港口資源利用效率和可持續(xù)發(fā)展能力提升的需求港口資源利用效率和可持續(xù)發(fā)展能力提升的需求ü打造物流信息ü打造物流信息港城聯(lián)動供應(yīng)鏈協(xié)作新模式ü發(fā)揮港口的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)ü改變港機裝備ü提升港口生產(chǎn)調(diào)度效率ü智能洞察潛在風(fēng)險ü加大港口信息資源的開放力度ü立足港口物流鏈的整體優(yōu)化üü促進供應(yīng)鏈上下游港口企業(yè)轉(zhuǎn)型升級ü推動形成區(qū)域一體化、跨區(qū)域聯(lián)盟化的港口發(fā)展模式智能港口建設(shè)愿景üü建立信息共享機制；ü統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準；推廣的重要基礎(chǔ)新理念新理念開放共享的港口生態(tài)圈發(fā)展新模式新模式基于港口網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)鏈高效協(xié)作新格局新格局港口企業(yè)合作發(fā)展新動能新動能港口智能化運營新標準新標準港航信息資源互聯(lián)互通面臨的挑戰(zhàn)面臨的挑戰(zhàn)港口企業(yè)生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)國內(nèi)干散貨碼頭智能化系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀國內(nèi)干散貨碼頭智能化系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀I(lǐng)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與機遇國內(nèi)外對標CPS架構(gòu)趨于成熟全自動化智能港口干散貨碼頭智能化系統(tǒng)存在的問題1現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與機遇2智能港口體系架構(gòu)3PDI智能港口建設(shè)實踐智能港口內(nèi)涵與特征智能港口的內(nèi)涵：以供應(yīng)鏈管理為主線，以生產(chǎn)管理為核心，綜合應(yīng)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進的信息化技術(shù)，與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝、設(shè)備運行、安全環(huán)保、管理理念等高度集成，實現(xiàn)物流、資金流、信息流和業(yè)務(wù)流四流集成的新型港口，從而達到本質(zhì)安全、生產(chǎn)高效、節(jié)能環(huán)保、管理卓越和可持續(xù)發(fā)展的目標。智能港口特征以智能企業(yè)的“實時、融合、開放、自主、普遍、智能”六大特征作為設(shè)計原則，將通過由大數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)支持制定的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略和運營模式，推動干散貨碼頭業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型，優(yōu)化效率，強化客戶為中心，促進經(jīng)濟增長，提升資產(chǎn)生產(chǎn)率。轉(zhuǎn)產(chǎn)工時生產(chǎn)災(zāi)害90%30%流程切換與混配的轉(zhuǎn)產(chǎn)時間降低30%。人、港口、物料全面安全預(yù)防檢查，實現(xiàn)災(zāi)害降低90%。查詢效率85%報表時間根據(jù)貨種信息轉(zhuǎn)產(chǎn)工時生產(chǎn)災(zāi)害90%30%流程切換與混配的轉(zhuǎn)產(chǎn)時間降低30%。人、港口、物料全面安全預(yù)防檢查，實現(xiàn)災(zāi)害降低90%。查詢效率85%報表時間根據(jù)貨種信息、生產(chǎn)信息、貨主信息、進90%自動實時監(jiān)控Visibility提高生產(chǎn)效率Productivity智能港口的客戶價值--PRTV故障停機30%30%消除機械設(shè)備的故障停機，實現(xiàn)故障率降低30%。質(zhì)量偏離20%20%通過全面質(zhì)量管理體系，監(jiān)控混配參數(shù)變化趨勢，保持工藝穩(wěn)定，差偏離值降低20%。錨地待時20%20%實時監(jiān)控生產(chǎn)進度，合理安排正常排班和異常插單任務(wù)，調(diào)整產(chǎn)能縮短交期，實現(xiàn)交期時間縮短20%船舶在港停時30%30%優(yōu)化進出庫場及堆存策略，提高泊位利用率，船舶在港停時下降30%智能港口智能港口出庫信息等，出庫信息等，實現(xiàn)正反向追溯，查詢效率提高85%。系統(tǒng)強大的邏輯運算，減少數(shù)據(jù)作業(yè)輸入時間，和統(tǒng)計各類報表時間。非生產(chǎn)工時30%30%消除等待、設(shè)備無將非生產(chǎn)工時（NPL)降低30%。資料準確率%根據(jù)貨種信息、生產(chǎn)信息、貨主信息、進出庫信息等，實現(xiàn)正反向追溯，查詢效率提高85%。資料準確率達到100%。裝卸不良80%80%不良不是在結(jié)船及流程起動后檢出，而應(yīng)該在產(chǎn)生的源頭消除它，環(huán)保不可控裝卸下降80%。服務(wù)水準69%69%根據(jù)詳細的物流信息流資料，壓縮客訴問題的分析和處理時間，提高客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的信任度，綜合服務(wù)水準提高69%。I智能港口體系架構(gòu)智能港口總體架構(gòu)智能港口總體建設(shè)內(nèi)容I智能港口體系架構(gòu)ZN01：智能港口頂層設(shè)計ZN02：數(shù)據(jù)標準框架建設(shè)ZN03：智能港口數(shù)字化運維體系建設(shè)PDI智能港口能力成熟度模型與評價體系中碼頭生產(chǎn)包括采購、計劃和調(diào)度、生產(chǎn)管理、庫場與配送、質(zhì)量控制環(huán)保；涵蓋了從接收客戶需求到提供物流與增值服務(wù)的整個過程。與傳智能港口體系與標準建設(shè)《智能制造能力成熟度模型白皮書（1.0）》級級智能港口體系架構(gòu)智能港口體系與標準建設(shè)ZN01：智能港口頂層設(shè)計ZN02：數(shù)據(jù)標準框架建設(shè)ZN03：智能港口數(shù)字化運維體系建設(shè)智能港口能力成熟度模型指標體系定義表PDI智能港口能力成熟度模型與評價體系維類域集成級優(yōu)化集成級優(yōu)化平維識、模型等的應(yīng)用，通產(chǎn)業(yè)模式的創(chuàng)新優(yōu)化實I智能港口體系架構(gòu)智能港口體系與標準建設(shè)ZN01：智能港口頂層設(shè)計ZN02：數(shù)據(jù)標準框架建設(shè)ZN03：智能港口數(shù)字化運維體系建設(shè)服務(wù)組合管理發(fā)行與部署管問題管理 CSI投資回報 理服務(wù)驗證與測試IT服務(wù)連續(xù)性管理 CSI服務(wù)組合管理發(fā)行與部署管問題管理 CSI投資回報 理服務(wù)驗證與測試IT服務(wù)連續(xù)性管理 CSI業(yè)務(wù)問題供應(yīng)商管理知識管理 需求工程數(shù)據(jù)和信息管理服務(wù)策略服務(wù)轉(zhuǎn)換服務(wù)設(shè)計服務(wù)運行持續(xù)服務(wù)改進ZN01：智能港口頂層設(shè)計服務(wù)策略服務(wù)轉(zhuǎn)換服務(wù)設(shè)計服務(wù)運行持續(xù)服務(wù)改進財務(wù)管理服務(wù)目錄管理事件管理7步改進流程轉(zhuǎn)換計劃與支持 財務(wù)管理服務(wù)目錄管理事件管理7步改進流程轉(zhuǎn)換計劃與支持 變化管理事故管理服務(wù)水平管理服務(wù)報告ZN03：智能港口數(shù)字化運維體系建設(shè)事故管理服務(wù)水平管理服務(wù)報告需求管理能力管理請求完成服務(wù)測量服務(wù)資產(chǎn)和組態(tài)管理需求管理能力管理請求完成服務(wù)測量可行性管理可行性管理訪問權(quán)限管理訪問權(quán)限管理評估信息安全管理其它生命周期中的生產(chǎn)活動評估信息安全管理服務(wù)臺服務(wù)臺技術(shù)管理技術(shù)管理IT運行管理應(yīng)用管理應(yīng)用管理智能港口體系架構(gòu)智能港口綠色基礎(chǔ)保障設(shè)施提升建設(shè)ZN04：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計ZN05：基于GIS的綜合管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)ZN06：控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級ZN07：數(shù)據(jù)中心與機房建設(shè)控控制級設(shè)備自動化過程現(xiàn)場級模塊控制（1）控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（2）園區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)（3)港區(qū)信息網(wǎng)絡(luò)（4）港區(qū)移動網(wǎng)絡(luò)（5）港區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)（6）智能港區(qū)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)*ZN08：堆場無人化系統(tǒng)（翻車機、堆取料機、裝車樓）實現(xiàn)全料場堆形和設(shè)備位姿的2.5D及3D準實時智能化裝備與設(shè)施ZN09：裝、卸船機無人化系統(tǒng)改造船形、艙內(nèi)物料分布和設(shè)備相對船體的位姿進行及3D可ZN10：建設(shè)模塊化的皮帶機控制單元與無人巡檢系統(tǒng)每臺皮帶機系統(tǒng)、每一個轉(zhuǎn)運站均配備一套獨智慧人力管理字、語音幫助)?人員生產(chǎn)力分析?人力平衡調(diào)配?最佳工時管理?eSOP(圖片、文?車船預(yù)報?船舶定位?火車跟蹤?智慧調(diào)度物流?物料需求管理?先進計劃排程(智慧人力管理字、語音幫助)?人員生產(chǎn)力分析?人力平衡調(diào)配?最佳工時管理?eSOP(圖片、文?車船預(yù)報?船舶定位?火車跟蹤?智慧調(diào)度物流?物料需求管理?先進計劃排程(APS)?環(huán)境數(shù)據(jù)搜集與控制?門禁安控一卡通?監(jiān)視影像判別與?電量資料分析?主動式用電設(shè)備節(jié)能控制?發(fā)電與儲電設(shè)備?自動參數(shù)設(shè)置?預(yù)測式保養(yǎng)維護?設(shè)備效率管理?設(shè)備資產(chǎn)管理?質(zhì)量因素大數(shù)據(jù)分析?質(zhì)量預(yù)測模型控制?無人化港區(qū)巡邏控制?用水量分析與控實時生產(chǎn)信息環(huán)境感測信息合同信息人員作業(yè)信息物流信息作業(yè)指令商檢信息設(shè)備信息自動控制系統(tǒng)港口生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MESZN11：MES實時生產(chǎn)系統(tǒng)ZN12：先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)ZN13：行動APP系統(tǒng)ZN14：APS高級智能排產(chǎn)系統(tǒng)ZN15：客戶服務(wù)平臺的升級ZN16：數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)與BI應(yīng)用智能虛擬港區(qū)基于BI信息整合主控中心行動管理APP智慧物流智慧生產(chǎn)排程智慧環(huán)境安控智慧節(jié)能管理智慧物流智慧生產(chǎn)排程智慧環(huán)境安控智慧節(jié)能管理智慧設(shè)備管理智能質(zhì)量管理數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集智能化生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)ZN11：MES實時生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計理念控制系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵要素ZN12：先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)ZN13：行動APP系統(tǒng)ZN14：APS高級智能排產(chǎn)系統(tǒng)ZN15：客戶服務(wù)平臺的升級ZN16：數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)與BI應(yīng)用??自動化技術(shù)不僅僅針對其中一個環(huán)節(jié)，當所有自動化運轉(zhuǎn)系統(tǒng)有效運作，營運成本將會降低?設(shè)備與軟件的無縫集成是實現(xiàn)自動化技術(shù)的支撐，高自動化設(shè)備只需通過監(jiān)控人員的實時信息調(diào)整與確認即可保持生產(chǎn)運營順暢，從而避免人為因素導(dǎo)致效率下降I智能港口體系架構(gòu)智能化生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)ZN11：先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)ZN12：MES實時生產(chǎn)系統(tǒng)ZN13：行動APP系統(tǒng)ZN14：APS高級智能排產(chǎn)系統(tǒng)ZN15：客戶服務(wù)平臺的升級ZN16：數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)與BI整合應(yīng)用MESMES提供追溯監(jiān)控、質(zhì)量管理、設(shè)備工程、綜合生產(chǎn)、物流管理、計劃協(xié)同的六大核心功能，實現(xiàn)港口的精細化管控和高質(zhì)量、高效率的生產(chǎn)操作運營模式。各級管理與操作人員可使用移動終端實時訪問企業(yè)網(wǎng)絡(luò)上的MES生產(chǎn)環(huán)節(jié)相關(guān)信息裝艙計劃取料機任務(wù)隊列堆場排程I智能港口體系架構(gòu)智能化生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)裝艙計劃取料機任務(wù)隊列堆場排程ZN11：先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)ZN12：MES實時生產(chǎn)系統(tǒng)ZN13：行動APP系統(tǒng)ZN14：APS高級智能排產(chǎn)系統(tǒng)ZN15：客戶服務(wù)平臺的升級ZN16：數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)與BI整合應(yīng)用班和負載平衡KPIKPI監(jiān)測貨物單號船舶隊列貨物單號泊位排程泊位排程ZN11：先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)ZN12：MESZN11：先進控制與優(yōu)化系統(tǒng)ZN12：MES實時生產(chǎn)系統(tǒng)ZN13：行動APP系統(tǒng)ZN14：APS高級智能排產(chǎn)系統(tǒng)ZN15：客戶服務(wù)平臺的升級ZN16：數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)與BI整合應(yīng)用港口業(yè)務(wù)分析模型港口業(yè)務(wù)分析模型集約化智能生產(chǎn)中心建設(shè)集約化智能生產(chǎn)中心建設(shè)ZN17：智能港口生產(chǎn)集控中心建設(shè)料機全自動化控制臺、翻堆流程控制臺等）、取裝控制區(qū)（取料機全自動化控制臺、取制臺、預(yù)留裝船機遠程控制臺等）、值班長協(xié)調(diào)指揮臺。3D可視化調(diào)度信息綜合展港口智慧園區(qū)建設(shè)采用智慧園區(qū)建設(shè)標準進行港區(qū)生產(chǎn)及輔建ZN18：客戶中心建設(shè)客戶看板：客戶訂單生產(chǎn)在線圖形化監(jiān)控：訂單合同商務(wù)跟蹤（合同、計費憑證、環(huán)保ZN20：設(shè)備停機分析系統(tǒng)ZN21：設(shè)備監(jiān)控中心ZNZN20：設(shè)備停機分析系統(tǒng)ZN21：設(shè)備監(jiān)控中心ZN22：智慧能源制定長期、短期維修計劃根據(jù)故障維修的調(diào)查結(jié)果，持續(xù)優(yōu)化預(yù)防性維修系統(tǒng)頻率和嚴重性前10位的故障維修，每月向總經(jīng)理匯報每周回顧故障維修的頻率與嚴重程度，制定改進方案未能及時解決的故障維修需分析成因與改進方向確保預(yù)防性維修計劃的落實預(yù)防性維修管理ZN19：預(yù)防性設(shè)備維修策略>實現(xiàn)對散貨碼頭配備的各種機電設(shè)備運行情況在線采集、集中管理，并實現(xiàn)所有設(shè)備的預(yù)控管理、運行狀態(tài)實時監(jiān)測與遠程維護。>采用網(wǎng)絡(luò)化遠程在線設(shè)備管理技術(shù)可以優(yōu)化設(shè)備性能，實時監(jiān)測到設(shè)備性能并能保證正確維修。>實現(xiàn)對關(guān)鍵路徑和部件定期檢測，可節(jié)省大筆維護費用，識別出并及時更換部件，避免它們帶來的停工，并大大提高設(shè)備運行時間。I智能港口體系架構(gòu)綠色智慧能源管理先進的綠色港口能源體系I智能港口體系架構(gòu)綠色智慧能源管理I智能港口體系架構(gòu)環(huán)境與安全管理ZN23：港口智慧安全與環(huán)境管理體系通過“分析污染場景、制定治理措施、執(zhí)行污染治理、監(jiān)控和檢測”4大環(huán)節(jié)建立精細化管理機制；建立一把手負責(zé)的扁平化組織保證清潔生產(chǎn)的力度；引入全自動智能灑水系統(tǒng)實現(xiàn)前瞻性的預(yù)防性管理；多種環(huán)境監(jiān)測站組成完善監(jiān)控系統(tǒng)。ZN24：煤炭濕度監(jiān)測與控制管理系統(tǒng)煤濕度監(jiān)測與控制系統(tǒng)以掌控“消除粉塵的煤炭濕度水平”為目標，對煤炭運輸與裝卸過程的粉塵控制作為裝卸質(zhì)量管理的一個重要組成，是一個基于煤炭抑塵濕度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，由現(xiàn)場濕度、粉塵濃度、天氣狀況、測風(fēng)等感知采集系統(tǒng)、按需實時調(diào)節(jié)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)噴霧、噴水系統(tǒng)，并對用水量進行計量、粉塵控制效果進行測定。翻車機至堆料機取料機至船舶智能港口體系架構(gòu)環(huán)境與安全管理人人物物 實時數(shù)據(jù)庫在線監(jiān)測預(yù)警實時數(shù)據(jù)庫在線監(jiān)測預(yù)警本質(zhì)安全、本質(zhì)環(huán)保、生產(chǎn)高效、管理卓越和可持續(xù)發(fā)展32智能環(huán)保系統(tǒng)智能感知層環(huán)境實時監(jiān)測環(huán)保考核評價業(yè)務(wù)協(xié)同管理環(huán)保信息發(fā)布智能水調(diào)度智能綠化灌溉智能灑水控制智能溢油應(yīng)急環(huán)境質(zhì)量預(yù)測環(huán)境安全評估污染超標預(yù)警環(huán)境應(yīng)急指揮用生產(chǎn)管控系統(tǒng)財務(wù)管控平臺手工記錄數(shù)據(jù)氣象系統(tǒng)堆場灑水模型綠化灌溉模型智能環(huán)保系統(tǒng)智能感知層環(huán)境實時監(jiān)測環(huán)?？己嗽u價業(yè)務(wù)協(xié)同管理環(huán)保信息發(fā)布智能水調(diào)度智能綠化灌溉智能灑水控制智能溢油應(yīng)急環(huán)境質(zhì)量預(yù)測環(huán)境安全評估污染超標預(yù)警環(huán)境應(yīng)急指