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自动化RFID技术助推中国大陆进出口物流上水平

发布时间:2016年11月07日 来源:中国自动识别网 作者:王凌峰 陈玉平/文

国外技术应用在港口集装箱管理方面已经取得了一定的进展。美国倡导的集装箱安全协议(CSI, 是美国为确保进港集装箱安全而采取的新举措)是为了减少美国遭受恐怖袭击的风险。所有输美集装箱将安装电子封条,通过数据读取仪从电子封条上获取数据,然后实时传送到特设的信息平台。当集装箱受到损坏、运输线路变更或延迟等意外情况发生时,管理者可通过电脑、手机或PDA 迅速接收系统的自动报警。

国内RFID 技术应用在港口集装箱管理方面仍处于研究和试点阶段。中国香港和深圳的港口已经配置了RFID追踪设备并正式投入商业运行。该项目的技术提供商运营着一个全球信息网络,该网络运用有效的RFID识别设备和软件为承运商提供有关其海上货运集装箱及物品的位置和状况方面的信息。

RFID技术在进出口港口物流中的趋势

RFID射频识别技术实际上是一项较早的技术,在20世纪60年代的时候,RFID射频识别技术的理论已经得到发展,并且开始了一些尝试性的应用。20世纪90年代起,这项技术进入商业应用阶段。在新世纪,RFID呈现出一些更具有实际应用价值的发展趋势:

市场趋势

近年来,RFID技术已经在港口物流领域中广泛应用,对改善港口运作模式活质量、提高港口经济效益、加强港口信息化水平等产生了重要的影响。

技术趋势

就技术而言,在未来的几年中,RFID技术将继续保持高速发展的势头。电子标签、读写器、系统集成软件、标准化等方面都将取得新的进展。随着关键技术的不断进步,RFID产品的种类将越来越丰富,应用和衍生的增值服务也将越来越广泛。

RFID技术在进出口港口物流中的发展建议

RFID技术的实施,不仅是港口方面的事,同时还需要各个集装箱公司和物流公司的配合。现在和未来各集装箱公司和物流公司的竞争激烈程度远大于各大型港口之间的竞争,这方面的市场将向港口方面倾斜。       

在RFID系统标准问题上,国际上RFID在应用中存在两种编码体系:一种是由日本提出的UID编码体系,另一种是由美国提出的EPC电子产品编码标准。另外,欧美的EPC标准信息位数为96位,而日本则为128位。集装箱运输中的RFID系统,不但涉及国内各港航企业,而且也涉及国外的港口、发货人或收货人等,因此在世界范围内应该使用统一的标准。只有这样,才能使贴有RFID标签的集装箱无论在国内外都能够读取和写入,都能进行有效跟踪。

提升港口科技水平以及实现港口信息化、数字化不仅是发展经济提升服务质量的趋势,也是对当代最先进的技术、管理思想、理念、文化等的认知,注重港口信息化建设,加强高新技术的应用已成为继发展港口基础设施之后各港口之间竞争的重点领域。当今世界港口研究和运用RFID技术尚处于初级阶段,应加速对RFID的研发和应用,力争在未来世界港口数字化、标准化的进程中占据一席之地。

中国五大进出口港口RFID技术发展情况

青岛港

青岛港作为青岛现代物流链的龙头,围绕打造东北亚国际航运中心和"智慧港口"的战略目标,建立了覆盖青岛港区、物流园区的物流和生产运输综合应用系统,基于RFID技术实现了对闸口、车辆等的实时管理,目前正在积极进行港口物联网的规划,将利用RFID、红外、视频等技术,对物流、生产辅助等方面实施11项重大工程的建设和应用,打造港口智能化生产管理系统、智能化口岸监管和区域物流中心以及依托产业链的专业服务平台。

上海港

为了推进RFID技术,特别是“中国集装箱电子标签系统”在“虚拟无水港”(航运“物联网”)项目中得以应用,打造中国航运“物联网”产业,更好的服务于港航物流行业群体。

深圳港

通过物联网,一方面对集装箱进行跟踪,知道哪些箱是空的,另一方面跟企业联系起来,知道哪些企业需要箱,将信息集中起来,已达到集装箱的高效利用。据悉,目前深圳的蛇口工业区已拟建立深圳首个物联网应用示范产业园区,以期实现集装箱“智能管理”。

广州港

广州港集团提出建立基于RFID技术的商品车辆管理系统项目,通过建设完整的RFID应用方案实现对港口商品车进出港、装卸、堆存及在港动态的实时监控管理。项目的总体思路是通过RFID标签将每一辆进出港口的商品车进行绑定,通过RFID读写器、移动工作平台、地感线圈以及视频摄像等设备的综合布设,实时自动采集商品车进出智能门闸的数据,并通过RFID支持系统与管理系统的接口实现与管理系统的实时交换数据,实现商品车装卸、堆存、进出场的全过程管理和监控。   

  经初步测算,基于RFID技术的滚装汽车码头管理系统实施后,汽车的在港操作效率将至少提升50%,而成本相应降低10%。该项目对加快汽车在港的周转效率,提升专业滚装汽车码头的服务水平有着重要的推动作用。同时通过对船公司和货主港口服务质量的提升,可稳固华南地区的整车进出口市场份额,并可吸引更多的滚装运输班轮挂靠,推动整车进出口业务及汽车的南北运输,形成华南地区的整车配送集散地,从而进一步增加整车进出口的市场份额。 

宁波港

为促进宁波港口物流的发展,实现集装箱运输在码头作业中的信息化、标准化、自动化及数据传输的电子化,有力提高闸口的通行速度,由宁波中科集成电路设计中心研发并负责实施的宁波港集装箱码头智能闸口系统在宁波港吉码头经营有限公司正式上线运行。该系统可使集卡在闸口的通行速度由原先的每辆次约2分钟缩减为现在的30秒,设计要求达国内先进水平。

此外,实施智能闸口是实现宁波口岸集装箱运作的数据传输的全程电子化的基础工程,不但提升了宁波港在全球集装箱运输的竞争能力,而且促进了宁波的港口物流特别是集装箱物流的发展,从而带动宁波口岸港口经济的发展。宁波北仑港第一、第二、第三国际集装箱码头,镇海码头,大榭国际招商码头智能闸口项目,实现包括电子车牌识别、集装箱箱号识别、集装箱箱体验残、闸口人机交互系统等多个功能。

RFID技术在进出口港口 集装箱物流应用海外实例

韩国政府加强国际集装箱管理,策划了“智能集装箱”项目,2004年12月正式推出并资助了这个计划。安装有Savi生产的智能标签和传感设备的智能集装箱,在Savi的运输安全系统(TSS)软件的监控下,从釜山港口运往美国西海岸和欧洲主要的港口。

 进出口港口应用RFID的意义

每年大约有58亿吨的货物,即全球贸易量的80%通过海运进行,但大约只有5%的集装箱会受检测。如何保护由46000只海船运往全球4000个港口的 1100万个集装箱的安全,超高频系统通过电场来传输能量。电场的能量下降的不是很快,但是读取的区域不是很好进行定义。该频段读取距离比较远,无源可达10m左右。主要是通过电容耦合的方式进行实现。

国际航运港口物流专家解读:“智慧港口”的概念?作为未来港口行业的一大发展趋势,航运港口物流集装箱其深入发展还需要哪些方面的发展和突破?

智慧港口的基本特征是信息化、智能化,它运用物联网技术将港口的装载设备、船舶、堆场物料等信息都连接到网中,使现场作业人员的劳动负担大大降低,错误率基本杜绝;使港口管理人员把更多的注意力集中在生产管理和经营服务上。在“智慧港口”中,智能技术广泛应用,联网的数据经过智能算法的处理,可以得到大量的分析结论,最终为港口管理、客户服务等方面提供可用的数据。具体要实现以下方面:(1)实现港口物流服务电子化、网络化、无纸化和自动化,降低港口物流服务成本,提高物流服务效率;(2)实现港口与船公司、铁路、公路、场站、货代、仓储等港口相关物流服务企业的无缝连接,通过物流信息平台实现信息集成和共享,优化物流供应链管理,提高物流服务水平;(3)提高港口管理和决策水平,如实现远程调度,信息自动化采集、存储和加工,优化港口物流流程和生产组织提高港口物流服务质量;(4)实现港口与海关、海事、商检等口岸单位的信息一体化,提高“大通关”效率和口岸部门服务水平;(5)搭建港口物流市场信息服务平台,拓展港口物流市场交易、金融、保险等配套服务功能;(6)实现港口物流信息资源的整合,为实施智慧港口和智能交通系统规划提供支持。
 未来,进出口港口物流集装箱发展面临着哪些挑战?进出口港口物流集装箱的未来发展对于自动化技术提出了哪些新的需求?

目前中国大陆航运港口物流集装箱行业发展主要面临以下两方面的挑战:一是缺乏统一规划,地方自治特点突出,不少区域港口配置出现失衡状态,港口与后方堆场、公路/铁路集疏运等系统建设由于资金等原因也受到很大限制,致使港区整体效率不高、服务能力不强,总体缺乏竞争力。二是随着世界经济的持续低迷和我国经济结构的转变,港口物流结构性矛盾日趋明显,体现在货物种类、泊位大小等方面供应能力和需求之间的不平衡,例如2015年港口增速整体放缓情况下,有些港口弱增长甚至负增长,但仍有部分港口保持两位数增长。

面临这些挑战,港口行业要转变生产增长方式,通过加强统一规划、增强智能化,来应对港口结构性失衡,推进行业持续增长。这对自动化技术也提出了如下新的要求:(1)要利用先进自动化技术实现全面的智能感知(如堆取料设备定位、物料的轮廓、保护开关动作的位置等),以便实现高效率的自动化控制,并在设备故障时快速找到故障点排除故障;(2)通过对设备运行数据的智能分析变事故维修为状态维修,保障设备的完好率;(3)通过对流程的优化、协调控制和智能化控制,不仅实现港口的高效运行,同时帮助实现港口的柔性化组织生产,提升港口竞争力。


 在智慧港口的大背景下,对于进出口港口物流集装箱自动化技术的未来发展趋势将体现以下几个方面进行努力:(1)通过先进技术的应用,提高所有装卸设备的自动化和智能化水平,减少现场作业人数、向现场无人化方向发展。(2)通过管控一体化技术把智能化的信息管理系统与高效优化的自动化控制系统紧密结合起来,提高港口控制、管理和决策水平,优化港口生产流程和物流组织方式,提高港口整体效率。(3)通过变频控制技术、优化算法、协调控制、干雾除尘及安全预控等各类综合措施,达到安全绿色、节能环保运行的目的。(4)“油改电”岸电代替大容量船舶柴油发电机。港口是世界经济增长的重要推动力,同时也是世界上主要的耗能单位和污染源头。对岸电的适用各国均处于摸索试用阶段。而在中国大陆口岸电主要为船舶靠港时提供船上生活、照明用电等小容量设备,而生产作业设备,如压舱水泵、锚绞机及船用吊机等因其容量很大,目前仍然需要船舶辅机供电。推进港口船舶岸电关键技术研究及应用,对节能减排、建设绿色港口有着积极的意义,是解决靠岸船舶由于船上发电对港口水域带来污染问题的重要举措,是科学利用海洋资源,加强海洋环境保护,推进海洋生态文明建设,切实提高海洋经济可持续发展能力的重要举措。

自动化码头的形式多种多样。目前世界上自动化码头的水平运输系统主要是两种形式:一是AGV;二是跨运车,具体根据每个港口的场地情况进行选择。投资自动化码头不会一蹴而就,第一步可能首先在堆场进行远程半自动操作,然后再整合建设自动化码头。对于自动化码头的市场潜力非常看好。随着老码头升级换代需求日益突出,自动化码头的节能环保、高效安全、减少人工成本等优势突显,中国自动化集装箱码头的发展将迎来春天,集装箱码头的自动化水平也将大大提升。

《中国自动识别技术》2016年第5期总第62期

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