智慧港口-智能干散货码头研究与实践

智能干散货码头研究与实践1现状、挑战与机遇2智能港口体系架构3PDI智能港口建设实践市场环境市场环境供给侧改革港口吞吐量增速已经连续两年放缓港口吞吐量增速已经连续两年放缓，由过去的两位数增长步入个位数增长的新常态。我国局部区域散货、油品等货种码头已出现不同程度的低水平重复建设、同质化竞争等问题，产能过剩趋势明显。色、开放、共享”五大理念，深刻认识我国经济新常态、供给侧改革、“一带一路”等国家战略机遇，站位全局推动港口转型升级。政策条件随着“数字中国”上升为国家战略，信政策条件息化建设进入高速期，港口通过打造智慧港口促进服务模式从链条式变为平台式，实现包括港口、物流节点、资源与服务提供商以及客户等全程供应链的信息整合与贯通，助力港口转型升级。“数字中国”战略业务需求服务能级提升的需求枢纽港集疏运效能提升的需求港口资源利用效率和可持续发展能力提升的需求港口资源利用效率和可持续发展能力提升的需求ü打造物流信息ü打造物流信息港城联动供应链协作新模式ü发挥港口的网络效应ü改变港机装备ü提升港口生产调度效率ü智能洞察潜在风险ü加大港口信息资源的开放力度ü立足港口物流链的整体优化üü促进供应链上下游港口企业转型升级ü推动形成区域一体化、跨区域联盟化的港口发展模式智能港口建设愿景üü建立信息共享机制；ü统一数据交换标准；推广的重要基础新理念新理念开放共享的港口生态圈发展新模式新模式基于港口网络的供应链高效协作新格局新格局港口企业合作发展新动能新动能港口智能化运营新标准新标准港航信息资源互联互通面临的挑战面临的挑战港口企业生产面临的挑战国内干散货码头智能化系统建设现状国内干散货码头智能化系统建设现状I现状、挑战与机遇国内外对标CPS架构趋于成熟全自动化智能港口干散货码头智能化系统存在的问题1现状、挑战与机遇2智能港口体系架构3PDI智能港口建设实践智能港口内涵与特征智能港口的内涵：以供应链管理为主线，以生产管理为核心，综合应用现代传感技术、网络技术、虚拟化技术、大数据技术等先进的信息化技术，与现有生产工艺、设备运行、安全环保、管理理念等高度集成，实现物流、资金流、信息流和业务流四流集成的新型港口，从而达到本质安全、生产高效、节能环保、管理卓越和可持续发展的目标。智能港口特征以智能企业的“实时、融合、开放、自主、普遍、智能”六大特征作为设计原则，将通过由大数据分析和物联网等新技术支持制定的业务战略和运营模式，推动干散货码头业务转型，优化效率，强化客户为中心，促进经济增长，提升资产生产率。转产工时生产灾害90%30%流程切换与混配的转产时间降低30%。人、港口、物料全面安全预防检查，实现灾害降低90%。查询效率85%报表时间根据货种信息转产工时生产灾害90%30%流程切换与混配的转产时间降低30%。人、港口、物料全面安全预防检查，实现灾害降低90%。查询效率85%报表时间根据货种信息、生产信息、货主信息、进90%自动实时监控Visibility提高生产效率Productivity智能港口的客户价值--PRTV故障停机30%30%消除机械设备的故障停机，实现故障率降低30%。质量偏离20%20%通过全面质量管理体系，监控混配参数变化趋势，保持工艺稳定，差偏离值降低20%。锚地待时20%20%实时监控生产进度，合理安排正常排班和异常插单任务，调整产能缩短交期，实现交期时间缩短20%船舶在港停时30%30%优化进出库场及堆存策略，提高泊位利用率，船舶在港停时下降30%智能港口智能港口出库信息等，出库信息等，实现正反向追溯，查询效率提高85%。系统强大的逻辑运算，减少数据作业输入时间，和统计各类报表时间。非生产工时30%30%消除等待、设备无将非生产工时（NPL)降低30%。资料准确率%根据货种信息、生产信息、货主信息、进出库信息等，实现正反向追溯，查询效率提高85%。资料准确率达到100%。装卸不良80%80%不良不是在结船及流程起动后检出，而应该在产生的源头消除它，环保不可控装卸下降80%。服务水准69%69%根据详细的物流信息流资料，压缩客诉问题的分析和处理时间，提高客户对产品质量的信任度，综合服务水准提高69%。I智能港口体系架构智能港口总体架构智能港口总体建设内容I智能港口体系架构ZN01：智能港口顶层设计ZN02：数据标准框架建设ZN03：智能港口数字化运维体系建设PDI智能港口能力成熟度模型与评价体系中码头生产包括采购、计划和调度、生产管理、库场与配送、质量控制环保；涵盖了从接收客户需求到提供物流与增值服务的整个过程。与传智能港口体系与标准建设《智能制造能力成熟度模型白皮书（1.0）》级级智能港口体系架构智能港口体系与标准建设ZN01：智能港口顶层设计ZN02：数据标准框架建设ZN03：智能港口数字化运维体系建设智能港口能力成熟度模型指标体系定义表PDI智能港口能力成熟度模型与评价体系维类域集成级优化集成级优化平维识、模型等的应用，通产业模式的创新优化实I智能港口体系架构智能港口体系与标准建设ZN01：智能港口顶层设计ZN02：数据标准框架建设ZN03：智能港口数字化运维体系建设服务组合管理发行与部署管问题管理 CSI投资回报 理服务验证与测试IT服务连续性管理 CSI服务组合管理发行与部署管问题管理 CSI投资回报 理服务验证与测试IT服务连续性管理 CSI业务问题供应商管理知识管理 需求工程数据和信息管理服务策略服务转换服务设计服务运行持续服务改进ZN01：智能港口顶层设计服务策略服务转换服务设计服务运行持续服务改进财务管理服务目录管理事件管理7步改进流程转换计划与支持 财务管理服务目录管理事件管理7步改进流程转换计划与支持 变化管理事故管理服务水平管理服务报告ZN03：智能港口数字化运维体系建设事故管理服务水平管理服务报告需求管理能力管理请求完成服务测量服务资产和组态管理需求管理能力管理请求完成服务测量可行性管理可行性管理访问权限管理访问权限管理评估信息安全管理其它生命周期中的生产活动评估信息安全管理服务台服务台技术管理技术管理IT运行管理应用管理应用管理智能港口体系架构智能港口绿色基础保障设施提升建设ZN04：网络规划与物联网设计ZN05：基于GIS的综合管网信息管理系统ZN06：控制网络架构升级ZN07：数据中心与机房建设控控制级设备自动化过程现场级模块控制（1）控制系统网络（2）园区无线网络（3)港区信息网络（4）港区移动网络（5）港区通信网络（6）智能港区物联网系统*ZN08：堆场无人化系统（翻车机、堆取料机、装车楼）实现全料场堆形和设备位姿的2.5D及3D准实时智能化装备与设施ZN09：装、卸船机无人化系统改造船形、舱内物料分布和设备相对船体的位姿进行及3D可ZN10：建设模块化的皮带机控制单元与无人巡检系统每台皮带机系统、每一个转运站均配备一套独智慧人力管理字、语音帮助)•人员生产力分析•人力平衡调配•最佳工时管理•eSOP(图片、文•车船预报•船舶定位•火车跟踪•智慧调度物流•物料需求管理•先进计划排程(智慧人力管理字、语音帮助)•人员生产力分析•人力平衡调配•最佳工时管理•eSOP(图片、文•车船预报•船舶定位•火车跟踪•智慧调度物流•物料需求管理•先进计划排程(APS)•环境数据搜集与控制•门禁安控一卡通•监视影像判别与•电量资料分析•主动式用电设备节能控制•发电与储电设备•自动参数设置•预测式保养维护•设备效率管理•设备资产管理•质量因素大数据分析•质量预测模型控制•无人化港区巡逻控制•用水量分析与控实时生产信息环境感测信息合同信息人员作业信息物流信息作业指令商检信息设备信息自动控制系统港口生产执行系统(MESZN11：MES实时生产系统ZN12：先进控制与优化系统ZN13：行动APP系统ZN14：APS高级智能排产系统ZN15：客户服务平台的升级ZN16：数据工程、大数据与BI应用智能虚拟港区基于BI信息整合主控中心行动管理APP智慧物流智慧生产排程智慧环境安控智慧节能管理智慧物流智慧生产排程智慧环境安控智慧节能管理智慧设备管理智能质量管理数据采集数据采集智能化生产系统建设ZN11：MES实时生产系统设计理念控制系统设计关键要素ZN12：先进控制与优化系统ZN13：行动APP系统ZN14：APS高级智能排产系统ZN15：客户服务平台的升级ZN16：数据工程、大数据与BI应用►►自动化技术不仅仅针对其中一个环节，当所有自动化运转系统有效运作，营运成本将会降低►设备与软件的无缝集成是实现自动化技术的支撑，高自动化设备只需通过监控人员的实时信息调整与确认即可保持生产运营顺畅，从而避免人为因素导致效率下降I智能港口体系架构智能化生产系统建设ZN11：先进控制与优化系统ZN12：MES实时生产系统ZN13：行动APP系统ZN14：APS高级智能排产系统ZN15：客户服务平台的升级ZN16：数据工程、大数据与BI整合应用MESMES提供追溯监控、质量管理、设备工程、综合生产、物流管理、计划协同的六大核心功能，实现港口的精细化管控和高质量、高效率的生产操作运营模式。各级管理与操作人员可使用移动终端实时访问企业网络上的MES生产环节相关信息装舱计划取料机任务队列堆场排程I智能港口体系架构智能化生产系统建设装舱计划取料机任务队列堆场排程ZN11：先进控制与优化系统ZN12：MES实时生产系统ZN13：行动APP系统ZN14：APS高级智能排产系统ZN15：客户服务平台的升级ZN16：数据工程、大数据与BI整合应用班和负载平衡KPIKPI监测货物单号船舶队列货物单号泊位排程泊位排程ZN11：先进控制与优化系统ZN12：MESZN11：先进控制与优化系统ZN12：MES实时生产系统ZN13：行动APP系统ZN14：APS高级智能排产系统ZN15：客户服务平台的升级ZN16：数据工程、大数据与BI整合应用港口业务分析模型港口业务分析模型集约化智能生产中心建设集约化智能生产中心建设ZN17：智能港口生产集控中心建设料机全自动化控制台、翻堆流程控制台等）、取装控制区（取料机全自动化控制台、取制台、预留装船机远程控制台等）、值班长协调指挥台。3D可视化调度信息综合展港口智慧园区建设采用智慧园区建设标准进行港区生产及辅建ZN18：客户中心建设客户看板：客户订单生产在线图形化监控：订单合同商务跟踪（合同、计费凭证、环保ZN20：设备停机分析系统ZN21：设备监控中心ZNZN20：设备停机分析系统ZN21：设备监控中心ZN22：智慧能源制定长期、短期维修计划根据故障维修的调查结果，持续优化预防性维修系统频率和严重性前10位的故障维修，每月向总经理汇报每周回顾故障维修的频率与严重程度，制定改进方案未能及时解决的故障维修需分析成因与改进方向确保预防性维修计划的落实预防性维修管理ZN19：预防性设备维修策略>实现对散货码头配备的各种机电设备运行情况在线采集、集中管理，并实现所有设备的预控管理、运行状态实时监测与远程维护。>采用网络化远程在线设备管理技术可以优化设备性能，实时监测到设备性能并能保证正确维修。>实现对关键路径和部件定期检测，可节省大笔维护费用，识别出并及时更换部件，避免它们带来的停工，并大大提高设备运行时间。I智能港口体系架构绿色智慧能源管理先进的绿色港口能源体系I智能港口体系架构绿色智慧能源管理I智能港口体系架构环境与安全管理ZN23：港口智慧安全与环境管理体系通过“分析污染场景、制定治理措施、执行污染治理、监控和检测”4大环节建立精细化管理机制；建立一把手负责的扁平化组织保证清洁生产的力度；引入全自动智能洒水系统实现前瞻性的预防性管理；多种环境监测站组成完善监控系统。ZN24：煤炭湿度监测与控制管理系统煤湿度监测与控制系统以掌控“消除粉尘的煤炭湿度水平”为目标，对煤炭运输与装卸过程的粉尘控制作为装卸质量管理的一个重要组成，是一个基于煤炭抑尘湿度的经验数据库，由现场湿度、粉尘浓度、天气状况、测风等感知采集系统、按需实时调节生产各环节喷雾、喷水系统，并对用水量进行计量、粉尘控制效果进行测定。翻车机至堆料机取料机至船舶智能港口体系架构环境与安全管理人人物物 实时数据库在线监测预警实时数据库在线监测预警本质安全、本质环保、生产高效、管理卓越和可持续发展32智能环保系统智能感知层环境实时监测环保考核评价业务协同管理环保信息发布智能水调度智能绿化灌溉智能洒水控制智能溢油应急环境质量预测环境安全评估污染超标预警环境应急指挥用生产管控系统财务管控平台手工记录数据气象系统堆场洒水模型绿化灌溉模型智能环保系统智能感知层环境实时监测环保考核评价业务协同管理环保信息发布智能水调度智能绿化灌溉智能洒水控制智能溢油应急环境质量预测环境安全评估污染超标预警环境应急指