港口數字化,數字化時代發展的必然趨勢

港口的貨物轉運是一項非常敏感、時間緊迫、容易出錯、各種因素相互作用的工作。為大幅提高港口基礎設施和流程的成本和環境效益,歐洲研究項目PortForward致力於開發數字化方案和解決路徑。馬格德堡弗勞恩霍夫工廠運營和自動化研究所負責研發。

港口管理員可“縱覽”其集裝箱碼頭的整體物流。他能看到轉運貨物的裝載、卸載及存放位置,也能在港區有針對性、有效地指揮貨物進出——但這目前仍只是馬格德堡科學港的虛擬圖像。這幅虛擬圖像被投射在弗勞恩霍夫工廠運行和自動化研究所虛擬開發和培訓中心的大型全景屏上,從中心出發往易北河方向行徑4公里的地方就是馬格德堡港實際的運營地點。

科學家們將他們的混合現實實驗室稱之為“易北河大圓頂”(Elbedome)。它是歐洲規模最大的同類型實驗室,可進行交互式可視化展示。該實驗室是馬格德堡弗勞恩霍夫工廠運行和自動化研究所先進科研基礎設施的一部分。

在這個虛擬空間中,科學家可對未來港口進行不同情景的數字技術測試。歐洲研究項目PortForward融合了來自德國、西班牙、意大利、希臘、英國和挪威的13個合作伙伴共同開發的解決方案,其目的在於讓中小型港口的運營變得更為智能。弗勞恩霍夫工廠運行和自動化研究所的科學家克里安·博羅納(Christian Blobner)是這個國際科研網絡的負責人。

透過VR(虛擬現實)眼鏡展望未來

大部分有關港區流程、步驟和負荷能力的信息都存儲在員工腦中,博羅納說道。當他戴上VR眼鏡,數字時代的港口運營便近在眼前:與物聯網聯網,可自動找到合適的解決方案,使港口物流具有經濟和成本效益,提高環境效益。這位弗勞恩霍夫工廠運行和自動化研究所科研人員表示,“PortForward研究項目旨在為港口運營商提供模塊化平臺,從而使港口及其基礎設施的運營更加高效。物聯網信息和數據的數字化、聯網和分析是重中之重。”

博羅納也談及了弗勞恩霍夫研究所自己的數字合作和技術平臺Virtual Fort Knox。這個名字恰如其分,因為該平臺適用於工業4.0,是開放且安全的創新系統。這一套雲基礎設施用來為港口運營商提供各種個性化的服務組合。

多功能港口需要特定的解決方案

馬格德堡港也是如此:弗勞恩霍夫工廠運行和自動化研究所與馬格德堡港運輸有限公司一起開發數字解決方案,主要目的在於改善馬格德堡港區的倉儲和物流。合作伙伴採用各種技術,如卡車用傳感器、照相機和移動全球定位系統(GPS)裝置。

港口總經理海克·馬裡(Heiko Maly)認為多功能港口是馬格德堡內陸港的一大特色,不僅集裝箱,各種類型和尺寸的貨物都可在此轉運或儲存。因此,港口要滿足步驟、流程和信息技術解決方案等各項要求。“我們將逐步採取措施,引入必要的信息技術系統”,馬裡說道。而根據多功能港口的特定要求建設量身定製的數字倉庫管理系統則是其先決條件。這需要調整安全方案,包括組織和信息技術措施及工具。

三維虛擬現實港口模型亮相交通物流展

馬格德堡港運輸有限公司和弗勞恩霍夫工廠運行和自動化研究所攜馬格德堡港交互式三位虛擬現實模型前往慕尼黑,亮相交通物流展。“該模型可提供關於港區的全面信息”,博羅納說,“模型按照實際比例製作,並在PortForward項目實施過程中不斷拓展,採用交互方式調取基礎設施、設備、貨物轉運能力和倉儲信息。該模型將在大型立體3D顯示屏上進行演示。觀展者佩戴3D眼鏡,便可身臨其境、進行互動。”

弗勞恩霍夫工廠運行和自動化研究所科學家計劃進一步開發虛擬現實港口模型。另一個研究重點是用於港口基礎設施的“數字雙胞胎”。“數字雙胞胎可模擬不同情景,幫助進行運營決策”,工廠運行和自動化研究所科學家解釋說。此外,他還提到了輔助系統,這些系統在實際投入使用前在這裡完成開發和測試。

馬格德堡港運輸有限公司總經理認為,大幅提高生產流程的效率和透明度在數字化時代不可或缺。