Козловой кран: высокоэффективный подъем в портах и на железнодорожных станциях

Применение козловых кранов в современных портовых и интермодальных операциях

Растущий спрос на эффективную обработку контейнеров в глобальных портах

Объёмы контейнерных перевозок по глобальным морским маршрутам с начала 2020 года ежегодно растут примерно на 7,2 %, что создаёт серьёзные трудности для традиционных методов обработки грузов. В настоящее время порты всё активнее внедряют крупные портальные краны, которые способны обрабатывать от 35 до 50 контейнеров в час. Это значительно превосходит возможности устаревшего оборудования, которое ранее обрабатывало всего 20–25 контейнеров за тот же период времени. Почему новые системы работают намного эффективнее? Дело в том, что они оснащены современными технологиями, такими как автоматические строповочные устройства и системы непрерывного отслеживания груза. Согласно отчёту отраслевого агентства за прошлый год, эти усовершенствования позволили сократить количество случаев неправильного позиционирования контейнеров почти на 80 %, сделав операции более плавными и безопасными для всех участников процесса.

Как портальные краны обеспечивают бесперебойную передачу грузов с судов на железнодорожный транспорт и с грузовиков на складские площадки

Современные портальные краны оснащены гидравлическими подъёмными платформами и модными тележками с ИИ, которые значительно упрощают перемещение грузов между различными видами транспорта. То, что раньше занимало вечность при ручной обработке, теперь может быть выполнено одним человеком всего за десять с небольшим минут, что сокращает время вдвое по сравнению со старыми методами. Давайте сначала поговорим о резинотросовых портальных кранах. Эти RTG достаточно маневренны на своих колёсах и имеют большие поворотные стрелы, которые могут почти полностью разворачиваться, позволяя устанавливать контейнеры точно на место с отклонением около пяти сантиметров в ту или иную сторону. Затем идут рельсовые портальные краны, или RMG для краткости. Они работают вместе с RTG и позволяют компаниям автоматически складировать контейнеры, даже когда места становится мало. Некоторые порты сообщают, что благодаря такой системе они экономят почти сорок процентов пространства на своих складских территориях.

Кейс-стадия: RTG-краны повышают пропускную способность крупных азиатских контейнерных терминалов

Массивный порт Яншань в Шанхае увеличил пропускную способность на 22% после установки 32 умных кранов RTG, работающих на искусственном интеллекте. Теперь модернизированный объект обрабатывает около 4,2 миллиона TEU в год. Новые технологии также значительно улучшили работу грузовиков: время ожидания сократилось до менее чем 25 минут благодаря слаженной работе подъёмных систем и более эффективному планированию транспортных потоков. Другие крупные порты последовали этому примеру. В Пусане и Сингапуре аналогичная установка кранов позволила сократить расходы на топливо примерно на 18%, а рабочие стали перемещать контейнеры намного быстрее — с 450 контейнеров в день на один кран до приблизительно 620, согласно последним данным Исследования эффективности интермодальных перевозок 2024 года.

Грузоподъёмность, безопасность и интеграция гидравлической подъёмной платформы 

Обеспечение повышенных нагрузок с помощью передовых подъёмных систем

Современные портальные краны могут перемещать гигантские контейнеры для судов весом более 40 тонн благодаря прочным стальным конструкциям и умным гидравлическим платформам, которые автоматически подстраиваются в процессе работы. Вся система работает эффективнее за счёт синхронизированных цилиндров, что ускоряет процессы примерно на 60–80 процентов по сравнению с предыдущими решениями. Кроме того, за кулисами работают интеллектуальные компьютерные программы, которые правильно распределяют вес, предотвращая повреждение груза. Недавний анализ технологий портов в начале 2024 года выявил интересную тенденцию: после перехода на новые автоматизированные гидравлические системы количество случаев падения контейнеров сократилось почти на треть по сравнению с периодом использования старых механических систем. Это существенно улучшает показатели безопасности и эффективности, что особенно важно для руководителей операций.

Основные компоненты: спредер, тележка и гидравлические подъёмные платформы для точного управления

Точное управление достигается за счет интеграции вакуумных захватов, программируемых тележек и модульных гидравлических платформ. Гидравлические системы, работающие под давлением 220 бар, обеспечивают стабильность груза с отклонением ±2 мм даже при боковом ветре силой 30 узлов — критически важно для хрупких или высокостоимостных грузов. Основные подсистемы включают:

• Распределитель : Регулирует ширину и угол с помощью гидравлических приводов
• Троллейбус : Использует рекуперативное торможение для эффективного поперечного перемещения
• Гидравлическая платформа : Обеспечивает трехступенчатое вертикальное управление посредством телескопических цилиндров

Ключевые функции безопасности: защита от перегрузки, системы против раскачивания и аварийные протоколы

Козловые краны, сертифицированные по стандарту ISO, оснащены шестислойными системами безопасности, включая постоянный контроль тензометрическими датчиками и автоматическое отключение при достижении 95 % от максимальной грузоподъемности. Терминалы, использующие технологию искусственного интеллекта для подавления раскачивания, сообщают о на 41 % меньшем количестве задержек стабилизации в условиях тайфуна. В случае отключения питания аварийные системы опускания активируются в течение 0,8 секунды, что соответствует обновленным требованиям безопасности SOLAS Глава III/19.

Роль регулярного технического обслуживания в обеспечении надежности и долговечности

Терминалы, использующие прогнозируемое обслуживание на основе технологий Интернета вещей, сократили количество отказов гидравлических систем на 67% в период с 2020 по 2023 год. Стандартная в отрасли «Триада профилактического обслуживания» включает ежедневную проверку уплотнений цилиндров, ежемесячный анализ загрязненности масла частицами и ежегодное тестирование на структурные нагрузки. Такой дисциплинированный подход продлевает срок службы кранов до 25–30 лет, обеспечивая при этом эксплуатационную готовность на уровне 98,5%.

Автоматизация, дистанционное управление и цифровая интеграция в системах портальных кранов

Тренд: внедрение ИИ и удалённой работы на базе 5G-сетей преобразует производительность терминалов

Всё больше портов по всему миру серьёзно относятся к автоматизации на основе ИИ в сочетании с сетями 5G для повышения производительности портальных кранов. Вместо того чтобы весь день управлять кранами вручную, операторы теперь сидят в центральных диспетчерских, где могут одновременно контролировать несколько машин. Такая организация снижает вероятность человеческих ошибок и повышает точность подъёма контейнеров — по данным Отчёта о портовой автоматизации за прошлый год, в некоторых местах улучшения достигают 28%. Настоящее прорывное изменение обеспечивается постоянной передачей данных между кранами и системами управления. Когда при погрузке или выгрузке требуется точная регулировка положения контейнера, корректировки происходят почти мгновенно благодаря этой непрерывной связи. А в периоды высокой загруженности терминалов система автоматически предупреждает операторов о возможных столкновениях. Чтобы увидеть реальные результаты, достаточно взглянуть на современные контейнерные терминалы, внедрившие эти технологические усовершенствования. Они стабильно обрабатывают грузы на 15–20 процентов быстрее по сравнению со старыми объектами, которые до сих пор полагаются на традиционные методы.

Кейс: полностью автоматизированные портальные краны в умном терминале Сингапура

Порт Туас в Сингапуре демонстрирует, как на практике выглядит масштабируемость в сфере автоматизации. Здесь используются 42 полностью автоматизированных резиноколесных портальных крана, которые работают совместно с автономными транспортными средствами в единой сети датчиков Интернета вещей и систем машинного обучения. Всего за один год эксплуатации простои кранов были сокращены примерно на 35 %, что весьма впечатляет, учитывая, как много времени эти машины обычно простаивают. Система также обеспечивает почти безупречную работу, достигнув общего времени безотказной работы на уровне 99,8 %. По словам сотрудников, ежедневно управляющих терминалом, большая часть улучшений достигнута благодаря более эффективным алгоритмам маршрутизации, прогнозирующим, куда нужно переместить контейнеры дальше, а также автоматической регулировке мощных захватов для контейнеров, что позволяет точно позиционировать всё без участия человека.

Стратегия: поэтапное внедрение автоматизации для сокращения простоев и пробелов в обучении

Цифровая трансформация, как правило, наиболее эффективна, когда она осуществляется поэтапно, а не сразу. Большинство предприятий начинают с установки систем дистанционного управления на старые краны, а затем постепенно переходят к полностью автономному режиму работы. Пошаговый подход даёт сотрудникам время привыкнуть к новым технологиям, продолжая выполнять свои обычные задачи без серьёзных перебоев. Мы наблюдали хорошие результаты от участия опытных сотрудников в контроле над тем, что предлагает ИИ на этапах перехода. Их практический опыт помогает на раннем этапе выявлять ошибки и делает весь процесс более плавным для всех участников.

Оптимизация эффективности козловых кранов с помощью анализа данных и прогнозирующих технологий

Мониторинг в реальном времени и оптимизация производительности на основе данных

Современные козловые краны теперь оснащены датчиками Интернета вещей, которые отслеживают такие параметры, как вес груза, гидравлическое давление и потребление энергии. Судя по наблюдениям в различных портах, доступ к данным в реальном времени играет решающую роль для операторов кранов, которым необходимо оперативно корректировать свою работу. Когда контейнеры начинают накапливаться или грузовики прибывают с опозданием, эти интеллектуальные системы помогают сократить потери времени, синхронизируя перемещение тележек именно тогда, когда это необходимо. Аппаратные средства edge-вычислений обрабатывают около 40 различных показателей каждую секунду. Это позволяет кранам находить более эффективные траектории подъёма и избегать раздражающих столкновений, которые часто происходят на загруженных контейнерных площадках в часы пик.

Планирование на основе ИИ и прогнозируемое техническое обслуживание для максимального времени безотказной работы

Модели машинного обучения анализируют исторические данные и данные о вибрации в реальном времени, чтобы прогнозировать отказы двигателей подъемников с точностью 92%. Когда датчики обнаруживают аномальную температуру коробки передач, система автоматически перенаправляет задачи на доступные краны, предотвращая каскадные задержки. Порты, использующие обслуживание на основе ИИ, сократили незапланированные простои на 34% и увеличили срок службы компонентов на 18 месяцев.

Стратегии сокращения времени ожидания и повышения пропускной способности двора

Порты теперь используют технологию цифрового двойника, которая объединяет данные отслеживания судов из систем AIS с информацией о расписании поездов, чтобы уже готовить контейнеры до прибытия судов. Умное программное обеспечение выделяет особые метки для грузов, которые необходимо перемещать быстро, а затем указывает тягачам двора, куда двигаться дальше, на основе происходящего в разных частях терминала. Практические результаты также показывают значительные улучшения. Терминалы, внедрившие такой подход, отмечают примерно на треть меньше аварий между кранами и тягачами, а время оборота тягачей сокращается примерно на 15 минут в самые загруженные периоды. Некоторые операторы называют это прорывом в управлении пиковой нагрузкой.

Часто задаваемые вопросы

Какова основная выгода от использования портальных кранов в портах?

Портальные краны обеспечивают эффективную обработку контейнеров, обслуживая большее количество контейнеров в час по сравнению со старым оборудованием, что значительно повышает эффективность и безопасность работы порта.

Как современные портальные краны улучшают перевалку с судов на железную дорогу?

Современные козловые краны, оснащённые гидравлическими подъёмными платформами и тележками с ИИ-наведением, оптимизируют перемещение грузов между различными видами транспорта, значительно сокращая время обработки.

Какой тип козловых кранов более экономичен — шинный (RTG) или рельсовый (RMG)?

Хотя первоначальная стоимость RTG ниже, в долгосрочной перспективе RMG-краны являются более экономичными благодаря меньшим расходам на техническое обслуживание и энергопотребление, что делает их предпочтительным выбором для портов со стабильным ростом.

Как автоматизация способствует повышению эффективности козловых кранов?

Автоматизация, обеспечиваемая технологиями ИИ и 5G, повышает точность работы кранов, снижает вероятность человеческих ошибок и позволяет передавать данные в реальном времени для немедленной корректировки и предупреждения о риске столкновений.