成文峰

（宁波梅东集装箱码头有限公司 工程技术部，宁波315800）

摘  要：在全球数字化码头建设趋势兴起且如火如荼的形势下，可视化的应用成为码头发展的领域。梅山港区作为宁波舟山港的重要组成部分，积极响应国家数字化码头建设的号召，应用云盒、大数据、定位系统等我国自主研发技术，大力建设数字化集装箱码头。

关键字：数字化码头；吊具；MiCRANE；可视化；管理；

一、背景

对于集装箱码头装卸设备来说，吊具机构的可靠性和安全性直接影响码头的作业效率。目前对于大多数码头而言，起重机已经进入全数字化驱动的PLC时代，配备了起机管理系统CMS和RCMS，这些系统使得整机的设备故障大大降低，然而吊具的故障占到码头设备故障率的40%-50%，究其原因是吊具的可更换性造成CMS无法纳入管理范围。因此一套能够专门用于吊具管理的系统能大大降低码头的故障率，减少停机时间，提高生产效率。

梅山港区作为宁波舟山港重要的组成部分，目前共有9个作业泊位，年作业能力接近900万TEU，是贯彻落实习近平总书记“要志在万里，努力打造世界一流的智慧港口、绿色港口”重要指示要求的生动实践，是充分发挥交通强国“智慧港口建设试点单位”引领作用，以中国港口的科技自主创新建设世界一流海洋港口，服务新发展格局的最新成果。梅山港区的数字化设备建设中，大量运用了我国自主研发的科技创新型技术，其中厦门迈凯科机电设备有限公司提供的MiCRANE（吊具可视化智能管理系统）在码头数字化建设过程中发挥了重要的作用。2021年宁波舟山港正式完成了第3000万标箱作业，其中所使用的吊具便运用到了吊具可视化智能管理系统，保障作业链的稳定运行。至此，宁波舟山港年集装箱吞吐量首破3000万标准箱，成为继上海港、新加坡港后，全球第三个跻身“超3000万箱俱乐部”港口。

梅东公司通过调研多家集装箱码头和吊具厂家的经验，着眼于对吊具电气系统技术改进，引进MiCRANE。不仅降低了吊具故障率，提高了吊具的可靠性，而且减低了设备的维护成本。改造后吊具在实际生产作业中性能稳定，效果良好，在同行业具有一定的推广价值。

二、MiCRANE介绍

MiCRANE是它在吊具的状态监控、保养、维修、排除故障等方面提供点对点的详尽指导。通过改造全方面掌握吊具全生命管理周期，为保养维修提供了预判、指导的作用。相信随着该系统的推广应用将会大大减少集装箱码头吊具的故障率和停机时间。

1.MiStatus实时状态显示：

起重机在作业时如果吊具发生故障，势必会引起作业停滞，尤其是岸桥的吊具发生故障，码头生产运作及船期都会受到延期影响，所以当吊具故障发生时，迅速排除故障显得尤为重要。吊具可视化智能管理系统可以通过无线网络将实时状态显示于技术人员的PC端和移动端，甚至可以通过PC机察看PLC的逻辑程序，还可以参看历史故障记录学习处理方法，这些功能对迅速排除吊具故障非常有效。

2.MiCRANE云盒：

MiCRANE云盒是吊具和用户之问联系的纽带^[1]，经过特殊设计的云盒集GPS^[2]、4G/5G通讯^[3]、PLC通讯^[4]功能于一体，防震、防水专门适用于吊具的恶劣工作环境，通讯频率为每秒钟一次，确保用户看到吊具变化的每一个状态。

3.故障管理：

吊具每次发生故障时，信息都被立即传送给MiCRANE,技术人员便可以第一时间介入故障处理，MiCRANE还对历史故障做了统计分析，技术人员在作故障处理时可以参考历史记录的处理方法和经验。

4.零部件和日常维护管理：

MiCRANE的零部件和日常维护管理两个板块致力于协助工作人员将吊具随时随地保持在最良好的状态，详尽的零部件信息被可视化的查询方式变得随手拈来，科学的维护计划被数字化的管理方式变得执行起来游刃有余。

4.1剩余寿命预警：

每一个零部件在启用时系统都设定了它的生命周期和相关因素。MiCRANE根据从云盒反馈回的吊具运行数据预测每一个零部件的剩余寿命，当寿命低于一定比例时系统会发出预警，通知用户提前备货，避免因零部件突然损坏造成停机。

4.2云零件：

MiCRANE的零部件信息都经专业的工程师建立，其内容翔实而全面，MiCRANE可视化、3D导航的特征真正实现了所见即所得，图纸、手册、照片、品牌、型号等等信息尽在掌中。有规律的名称和编号体系，加之多种信息的交叉印证，零部件在企业内部甚至全国范围内的共享成为可能，实现我们所谓的“云零件”。云零件体系为零部件的快速获得和资源共享奠定了扎实的基础。

4.3.闹铃维保：

根据保养指导书，在对应的被保养对象捆绑了维保计划，计划根据设定的相关因素按时触发，MiCRANE对这些计划做了闭环监控，即在工作完成时需要打卡确认，系统开启下一次的维保循环，同时系统会根据计划完成的及时程度对它作评分，所以工作人员可以根据评分的指引优先完成相对滞后的计划，我们称之为“闹铃维保”。

4.4.点对点维保指导：

MiCRANE针对明确的维保对象制定了专门的保养指导书，详细说明了安全注意事项、时间间隔、技术方法、工作范围、质量要求，指导书捆绑于被维保对象，随时随地可以调阅。

4.5健康管理：

吊具各个方面的健康状态都做评分（评分是MiCRANE最大的管理特征之一），MiCRANE采用数学的方法作健康管理，通过对评分的数理统计分析可以对零部件的健康趋势作分析和预测，还可以采用过滤的方式筛查健康状态差的零部件作专项治理，使得每一个零部件都保持比较良好的健康状态。

四、吊具可视化智能管理系统与传统管理方法对比

MiCRANE通过在梅东公司初步试用，由于该系统的可视化、智能、远程、实时等特点，不仅降低了吊具故障率，提高了吊具的可靠性，而且减低了设备的维护成本。给码头带来体验总结如下：

1、同样管理效率下，工作人员可以节省50%；

2、同样管理人员下，工作效率可以提高2倍以上；

3、MiCRANE管理模式与传统模式下，吊具故障率降低了50%以上；

4、MiCRANE管理模式与传统模式下，吊具故障解决时间减少50%以上；

参考文献

[1]中国电子技术标准化研究院.大数据标准化白皮书[Z].2016.5

[2]胡伟.地理信息系统（GIS）发展史及前景展望[D].中国地质大学（北京）。

[3]康利佳. 浅谈西门子PLC常用的通讯方式[J]. 科技风 2018 56（11）：57

[4]黄捷，陈春，路明. 浅谈西门子PLC的PG/PC设置[J]. 中国科教创新导刊 2016.3