在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，海運(yùn)已經(jīng)成為交通運(yùn)輸不可或缺的重要組成部分。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(tuán)）股份有限公司（振華重工）先人一步，依托西門子Elfa驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，合作生產(chǎn)了性能優(yōu)越的自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)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(dòng)化碼頭之一。
      2015年7月，隨著首批AGV在新加坡完成調(diào)試并順利交付使用，無人全自動(dòng)化碼頭開啟了新的一頁。
      相較于傳統(tǒng)碼頭，無人全自動(dòng)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(duì)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(dòng)化碼頭中，AGV是項(xiàng)目的關(guān)鍵。
      AGV裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)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(hù)以及各種移載功能。它的出現(xiàn)使碼頭的運(yùn)輸車輛裝卸無人化成為可能，并最終實(shí)現(xiàn)碼頭無人全自動(dòng)化。在新加坡港口首批交付使用的AGV中，動(dòng)力總成系統(tǒng)是西門子Elfa系統(tǒng)。

圖：運(yùn)行在新加坡無人全自動(dòng)碼頭上的自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車輛（AGV）配備有西門子Elfa動(dòng)力總成系統(tǒng)，確保了運(yùn)輸車輛的高效、可靠、節(jié)能和穩(wěn)定。

基于混合動(dòng)力技術(shù)的Elfa系統(tǒng)，能夠整合各種動(dòng)力組合，采用模塊化設(shè)計(jì)，達(dá)到最優(yōu)效率，并降低能耗。在面對(duì)不同客戶的不同需求時(shí)，車輛制造商可以靈活配置其動(dòng)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(dá)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(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電池、超級(jí)電容、燃料電池的組合來應(yīng)對(duì)不同要求。
保證全自動(dòng)港口的運(yùn)輸
——高精度控制、節(jié)能環(huán)保、強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)
      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(jì)以及項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，為AGV量身打造了使用油電混合動(dòng)力的Elfa系統(tǒng)，為新加坡港口運(yùn)輸提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持和運(yùn)行保障。西門子為AGV提供了動(dòng)力總成系統(tǒng)，包括了發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池管理等設(shè)備。
      為適應(yīng)港口運(yùn)輸?shù)母呔纫?，西門子對(duì)Elfa做了適應(yīng)性的調(diào)整，使其和自動(dòng)化硬件完美磨合。裝配Elfa的AGV對(duì)于控制信號(hào)的反應(yīng)速度能達(dá)到毫秒級(jí)，并根據(jù)程序，自動(dòng)將重量最高達(dá)60噸的集裝箱以最快7米/秒的運(yùn)行速度，送至指定位置，偏差不超過1厘米。
      經(jīng)過測(cè)試，Elfa系統(tǒng)與單一動(dòng)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(shí)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(hù)成本。
      經(jīng)過測(cè)算，同使用柴油動(dòng)力系統(tǒng)的裝卸設(shè)備相比，裝配Elfa系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能高達(dá)50%，幫助用戶從中受益，使運(yùn)輸車減少對(duì)化石燃料的依賴，也大大減少對(duì)于港口環(huán)境的污染，對(duì)于打造綠色環(huán)保的自動(dòng)化港口意義重大。
      即使在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的港口上，裝卸運(yùn)輸過程中的工況千變?nèi)f化。這對(duì)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(jì)過程中，西門子采用了獨(dú)特的雙電機(jī)冗余結(jié)構(gòu)。這一方面能為車輛提供更強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)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(gè)電機(jī)故障的情況下，整車仍可以正常運(yùn)行，不會(huì)因運(yùn)輸中斷而影響貨物裝載。
      除了定期的維護(hù)輪檢以外，AGV可以基本實(shí)現(xiàn)不間斷工作。西門子Elfa系統(tǒng)擁有2萬小時(shí)無故障運(yùn)行的完美紀(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(jī)、驅(qū)動(dòng)以及電池做到完美協(xié)同，以達(dá)到最大效率。此外，系統(tǒng)還具有能量回饋功能。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，特別是制動(dòng)過程中，會(huì)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的卓越表現(xiàn)得到了客戶的高度認(rèn)可。振華重工的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人胡軍表示：“這種無人自動(dòng)化，高精度控制，節(jié)能環(huán)保的運(yùn)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(jì)和社會(huì)效益。按照實(shí)施計(jì)劃，今后每年會(huì)有上百臺(tái)這樣的AGV運(yùn)輸車加入新加坡港口的運(yùn)輸大隊(duì)，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(dòng)化碼頭的步伐，AGV將是不可或缺的裝載主力軍。新加坡港口的自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車提供了一個(gè)絕佳的樣本。先進(jìn)、成熟的西門子技術(shù)得到用戶的親睞，幫助其實(shí)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(dá)到最低。
      西門子團(tuán)隊(duì)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(huì)給市場(chǎng)以更大的想象空間。