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解密!“智慧码头”聚光灯背后的“信息智造”

发布时间: 2022-01-24

茫茫天海间,七彩码头边

智能水平运输机器人

全自动化轨道桥等机械设备

自主运转,井然有序

天津港北疆港区C段智能化集装箱码头

投产运营

注定将在天津港2021年蓬勃兴盛的画卷上

增添浓墨重彩的一笔


而专业人士的目光

并没有止于码头作业现场

他们把目光投向码头聚光灯背后

担纲C段码头信息化总集成的

天津港信息技术公司

一时间成为行业内的热点

众多兄弟港口的同行来了

多家拥有运筹算法的院校来了

具有软硬件研发能力的高科技企业来了

……

他们纷至沓来的目的只有一个:

探究赋予这些无生命机器以“生命”的

信息技术是如何实现的!

要了解智慧码头的“灵魂”

就必须解密这背后的“信息力量”


C段码头信息化建设总集成:当仁不让的使命与突破

      “缺乏大型自动化信息系统建设经验、实施团队专业人才不足……”C段码头竞标时,国内某大型技术集成厂商认为天津港集团自身的企业无法承担智慧码头的信息化总集成建设任务。然而,天津港信息技术公司却是底气十足。他们精心复盘东突堤码头自动化改造的经验,调研借鉴上海、青岛等港口经历的建设难题,率先提出具有天津港工艺特色集软硬件于一体的整体解决方案。从2019年11月至2020年4月,长达170余个日日夜夜的拼争,天津港信息技术公司成功中标!

       前进道路从来不会是一片坦途。项目初期,该公司项目团队就经历了艰难局面。进度难控。该公司2020年8月正式接手一期信息化项目到完成建设,必须将软件开发和集成调试的周期缩短三分之一。创新难破。边装卸自动化工艺、水平运输调度、软硬件技术融合等信息化应用设计与再造,为项目团队带来了前所未有的挑战。集成难攻。ECS(自动化设备控制系统)、TOS(码头生产作业管理系统)、HTMS(水平运输管理系统)等10多个系统交互集成,涉及多家软硬件厂商联合攻关。加之受疫情影响,国外专家无法现场支持,实施推进难度创下以往项目之最。

      “成立集成创新产品线、数据应用产品线,组建精锐团队,集中组织力量对传统码头改造项目进行完整复盘,打造一套补短铸长、融合创新的系列解决方案……”面对艰难处境,该公司领导班子果断决策,以决战决胜的姿态向着集团提出的10月17日C段码头投产运营目标奋力冲击。


“分布式”部署创新:从“探索前进”走向技术成熟

       2018年,天津港集团在全国率先实现所属六家集装箱码头“操作系统一体化”上线,如此规模的“一体化”上线在全球码头生产管理系统应用上也是少见的,而生产流程统一、数据集约共享、运营成本最优的背后,也带来了巨大的运维压力。兄弟港口的同行也震惊:“你们只有十余人的队伍,承担了我们近百人团队才能完成的集装箱生产系统运行保障的重任,而且是全球最大的‘集中式’系统,真是不可想象,太罕见了。”项目经理姜嘉旗提起了探索的艰难:“在近四年的一体化运行中,出现太多的意想不到,我们逢山开路、遇水架桥,一个个技术难题,被我们硬啃了下来。”

      刻骨铭心的经历,催生了脱胎换骨的成长。他们默默积攒能量,用“集中式”部署中积淀的成熟经验和独有成果,研制新的“制胜武器”—— C段码头生产系统“分布式”部署模式,与“集中式”部署相比,“分布式”部署更具优势:打破了物理绝对集中定式。为码头核心数据库和应用服务器建立单独的运行环境,与已上线码头物理分隔,保证了核心数据相对隔离和独立运行。降低了全局性故障的风险。实现C段码头和已上线码头在核心系统升级或故障时互不干扰,有效缓解整体运维压力。实现了口岸客户无感切换。面向客户的外围系统服务依然保持数据共享,对外服务流程和客户操作模式不变。

      “‘分布式’部署模式,引领了大型信息系统运维管理由绝对集中转向相对集中的发展趋势。”项目经理姜嘉旗有底气的说。


智能水平运输系统:甘当护航系统建设的“铺路石”

      C段码头采取堆场平行于码头岸线布局,带来了“水平运输设备智能管控系统研发、车路协同系统应用”等港口业界的世界性难题。对此竞标厂商及其竞标方案各有优势和不足。如何明确技术方向?如何进行方案比选?如何选择项目团队?水平运输系统研发项目在起步阶段陷入了困境。

      “我们甘当‘铺路石’,主持封闭论证,联合水平运输系统参建方完成功能设计、设备接口规范等8个基础性文件发布,确定主体架构和技术方案;推动‘赛马机制’,打造一主一备的系统保障‘双保险’。”团队成员集装箱产品线副经理朱益锋表示。

一参建方驻港工程师深有体会的说:“刚进入联合团队时,我们不了解码头业务,他们先后为水平运输系统参建厂商组织10余次港口业务教授,帮助参建方梳理业务流程和系统交互逻辑。”

      为支撑多家团队联合创新,项目组前所未有地将测试环境从常规的2套增至11套。团队成员信息技术实施主任任玥表示,“架设11套系统测试环境,不仅扩容生产云平台、腾挪缩减环境资源,而且系统版本升级也在多个环境下重复进行,环境管理的难度极高,为此我们也是不计成本、不惜代价。”

      系统测试阶段也随处可见项目组人员的身影,他们是实验室流程验证的主力,主动梳理关键问题提出建设性意见;他们是现场设备联调的隐形保障,帮助快速定位系统的交互问题。“看到设备和系统流畅运转,是对我们工作的最大安慰。”团队成员集装箱产品线副经理陈鹏说。


多系统集成智控体系:打造挑战极限的“柔性”码头

      系统集成是C段码头建设的“重头戏”。而这一重大考验,聚集到项目团队10几人身上。他们扛起了从“强软件支撑”向“软硬件双向协同”提升转换的重要使命,自主设计实施自动化码头整体解决方案,打通了承接软件生态和硬件资源的运行环境,自主集成技术实现新跨越:


1.集成交互更顺畅

      搭建包含460余个用例的集成测试体系,囊括生产操作、设备控制、水平运输三大自动化码头核心信息系统,实现码头生产全工况全覆盖,使码头生产调度“大脑”和设备控制“大脑”流畅交互。


2.作业模式更灵活

      快速适配码头从无人集卡向智能水平运输机器人的工艺“突变”,倒逼设计一套适用于水平运输工具有人、半无人以及无人驾驶的混合模式,成功打造“柔性”码头。


3.软硬融合更紧密

      在集团内率先将行业领先的闸口新型AI视频识别技术和预验残流程相结合,克服土建延期影响,仅用6天时间就完成软硬件联调,按时启动陆运实车测试。


4.数据应用更精准

      应用数字孪生技术采集16个数据源头,设计10大类的智能数据分析指标体系,从智慧生产、智能设备、绿色能源等五大维度对码头进行全面的、实时的、可回溯的全生命周期管理。

      2021年10月13日,信息化软硬件建设全面集成并安装调试完成,码头具备竣工投产条件。随着2021年10月17日,C段码头正式投产,已经连续作战几天几夜的该公司数字孪生产品线的同事们松了一口气,这支身经百战、成功搭建天津港“智慧大脑”的光荣团队,又在C段码头投产前,交出了“信息智造”的高分答卷。

      同频共振聚合力,急难险重炼精兵。

      C段码头项目是试验场,也是创新地。该公司在码头的一个个攻坚战役中,锻造了一支敢闯敢试的实战团队,应用系统开发工程师、安全运维工程师、数据挖掘工程师、系统架构师、全栈工程师……一大批专业骨干人才跋涉在集团智能化建设的战场上。虽然只是万里长征的第一步,但这些“津港信息人”在聚光灯之外,让集团信息化“经脉”流动不息,渗灌集团生产管理智慧运营每一个角落。

   现在

他们继续在

C段码头智能化之路上激情奔涌

正朝着更高更远的目标加速奋进

为集团公司智能化建设续写华彩篇章


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