浙江省特种设备科学研究院 浙江省杭州市 310020
摘要：现阶段，制约港口门式起重机制造效率提升的原因可能是设计缺乏整体性考虑、原材料质量差、设计方案存在缺陷、缺少安全评价、设计人员思想陈旧和依赖人工生产方式等。笔者建议，生产企业要强化设计的整体性、保障原材料的质量稳定性、优化设计方案、增加安全评价环节、对设计人员进行培训，大力开展机械模块化生产，从而不断提高港口门式起重机的设计与制造水平。
关键词：门式起重机；制造工艺；优化策略；应用价值
1导言
港口门式起重机是桥式起重机的一种变形，由于其具有适用范围广、可承受的力量大、各种场地适应情况强的特点，在港口运转中得到了广泛的应用。与此同时，这种机器依旧是一种十分传统的技术手段，尽管得到了比较广泛的利用，但是在设计与制造水平方面仍存在许多问题，这些问题制约了门式起重机作用的发挥和效率的提升，进而影响了整体企业生产的顺利运转。
2起重机智能制造技术概述
2.1起重机智能制造模式的内涵
所谓智能制造，是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，融合了制造技术、自动化技术、系统工程与AI等学科，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称，其核心是通过信息物理系统（CPS）实现人、设备与产品的实时连接、相互识别，从而构建一个高度自动化和柔性化的新型制造模式。结合智能制造概念的内涵，形成起重机智能制造模式的内涵及建设思路，首先应基于智能制造理念的基础上，结合起重机制造技术的特点，将制造过程中的工艺设计流程、生产信息和管理物流信息进行梳理和整合，然后建立智能制造系统，突破智能制造过程中关键技术，实现从设备、监控、车间到企业的自下而上的系统集成，逐步从数字化工艺和装备技术向高度自动化、柔性化的智能制造模式升级。
2.2起重机智能制造的基本特征
基于前文对智能制造的研究成果，起重机制造企业又具有其发展现状和需求的特殊性，综合考虑，起重机智能制造主要具备以下几个基本特征：数字化、集成化、自动化、可视化、网络化等五个基本特征。可以概括为：是以数据驱动的，以知识为核心的，以数字化为基础的，信息全面集成、生产和决策自动化、管理在线动态可视化、网络高效协同的数字化、集成化、自动化、可视化、网络化的智能综合体。起重机智能制造的基本特征具体指以下几个方面：数字化应全面而深入，在CAD、CAM、CAPP、CIMS等方面实现无纸化设计，此外，企业在智能制造过程中的模型库、工艺库等，以及运营、维护和管理所涉及的信息均实现经验的数字化；集成化应保证在各层之间进行数据的无障碍交互和共享，并能全局实现整体优化；自动化包括了基于物联网技术的数据采集自动化、基于智能装备和生产线的生产自动化、基于智能管理和决策系统的管理和决策自动化三方面要求；可视化应保证数据的采集和处理、智能的人机交互、生产状态的信息可实时以图表、视频形式呈现，为管理人员提供一个可交互的虚拟工厂场景；网络化应能够通过物联网实现对整个生产过程的实时动态管控。
3提高门式起重机设计与制造水平的措施
3.1强化设计整体性的思想
随着港口运输等行业的不断发展，整体观和大局意识的重要性在建设中日益凸显。整体分析是指要随着港口运输的进行、发展，不断调整整体性思维，其对于优化系统和把握整体施工要求都具有重要作用。要做好整体分析，相关人员就要时刻监控和分析一些特殊指标的变化，不断调整。同一领域的企业可以组织相关人员定期集会，进行头脑风暴，交流经验。
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3.2加强对港口门式起重机安装质量和便利的重视
在安装门式起重机的过程中，相关人员必须对其安装质量进行控制，的确其安装质量符合相关标准，这对于门式起重机作用的发挥有着极为重要的意义。安装时要重点关注以下方面：臂架支座、人字架支座要与码头预埋螺柱合理连接；为了降低码头的承载能力，降低码头建设成本，人们可以对公用底座进行优化，这能够让所有机构直接坐落在码头上。在安装前各机构已经完成基地粗排，为了确保整个机构的精度，减少现场安装时间，相关人员必须加强对机房运输吊装的重视，确保机房在使用过程中不会出现变形。
3.3加强对港口轨道式集装箱门式起重机标准化的重视
轨道式集装箱门式起重机（RMG）是一种技术成熟的机型，运行稳定性好，维护费用低，作业可靠性高；采用电力驱动，环保节能；动作单一，易于实现集装箱装卸的自动化。但是，和轮胎式集装箱门式起重机（RTG）相比，RMG的标准化程度对低。各集装箱码头大多根据各自情况设定参数，造成RMG的参数多种多样，如轨距参数在25～60m，不利于RMG的全面推广和使用。为了实现轨道式集装箱门式起重机的标准化，人们需要突破传统观念，逐步形成规范的RMG堆场装卸工艺，特别是形成比较统一的轨距参数。其标准化应用有利于提高堆场和设备的利用率和码头作业效率，降低制造、使用和维护成本，推动港口节能减排工作的开展。从装卸工艺、装卸效率以及能耗三个方面进行优化研究，人们可以得出轨距、外伸距、起升高度、运行速度等的优化参数。推荐采用32m（8排箱+2车道或9排箱+1车道）或35m（9排箱+2车道或10排箱+1车道）轨距。
3.4增加安全评价环节
评估环节能够进一步保障门式起重机安全，企业要不断提高认识水平，充分发挥其重要作用。在安全评估环节，企业可以应用制动器性能检测仪，有效避免人工检查误差，或者依靠人工，成立专职部门，负责人不定期开展巡视和抽查。安全评估可以在门式起重机建造完成后开展，还可以在设计环节开展，即设计师分析时要建立一定的模型标准，每个部分的设计都要做好调整，形成设计和安全评估同时进行的局面。
3.5加强对港口电力驱动的轮胎式集装箱门式起重机的应用
电力驱动的轮胎式集装箱门式起重机，可以减少污染排放、改善工作环境、降低运营成本，具有显著的经济与社会效益。RTG“油改电”技术主要有3种供电方式，即电缆卷筒、低架刚性滑触线和高架滑触线供电方式。目前，我国沿海主要港口集装箱码头已经完成了RTG的“油改电”，成效显著。今后电动RTG技术将在直流供电或采用锂电池、超级电容等蓄能装置并方便安全转场的混合动力RTG方向深入研究，全面推进电动RTG的标准化应用。港口轮胎起重机一般用于件杂货或散货堆场，60t港口轮胎起重机也可兼顾装卸集装箱。港口电动轮胎起重机采用柴油发动机驱动运行、外接电力驱动作业，双动力技术比较成熟。全液压港口轮胎起重机的电动化技术相对复杂。外接电力作业时，港口轮胎起重机噪声低、无排放，运营成本不到柴油动力成本的10%。该类机械已在港口得到推广应用。
4结语
起重机智能制造的进展势必得益于智能制造技术的整体发展和推广，对于港口起重机制造企业来讲，应根据自身企业的技术现状，制订由点到面的智能化发展规划，同时，智能制造生产线或智能工厂的运行也离不开企业自身的研发，在新技术的推广中，企业应积极研发柔性工装夹具，为全面推行智能化做好技术准备。
参考文献
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论文作者:伍蒋军,厉乐乐,方文权
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/10/8
标签：起重机论文; 智能论文; 港口论文; 技术论文; 集装箱论文; 轮胎论文; 轨距论文; 《建筑学研究前沿》2019年13期论文;