散货码头堆场装卸作业效率优化策略

引言：

火电厂配套码头作为能源供应链的关键节点，承担着煤炭卸船、堆场存储、加仓补给及中转运输等重要职能。随着电力需求增长与煤炭贸易量扩大，传统装卸作业模式面临效率瓶颈：设备老化导致作业速度缓慢，堆场规划不合理引发拥堵，中转协调不畅造成资源闲置，环保压力加剧作业限制等，严重影响其运营。

一、散货码头装卸作业现状与问题分析

（一）煤炭容量高导致周转困难

当前散货码头煤炭需求增长与堆场扩建滞后矛盾突出，导致堆场超负荷堆放，周转空间受限，且煤炭品种多、批次混杂，缺乏智能分拣与动态调配系统，取料作业耗时过长，影响后续船舶接卸。设备方面也存在一定困难，如抓斗卸船机需周期性抓取，空返回程耗时多，清舱作业依赖人工辅助，效率低；部分码头连续卸船机对煤炭块度、流动性要求高，设备故障率与维护成本较高，难以全面替代间歇设备。在协同方面，船舶到港计划与码头装卸能力不匹配，会导致压港现象；堆场与前沿作业信息传递滞后，易导致调度混乱。同时煤炭装卸易产生粉尘污染，环保设备虽必要，但可能增加作业复杂度与时间成本[1]。

（二）作业流程衔接不畅

卸船 - 堆场转运环节衔接滞后：卸船作业与堆场堆取料机调度不同步，导致卸货完成后需等待转运设备，会形成时间空档；堆场空间分配不合理，货物堆积密度不均，影响后续取料效率。堆场 - 装船环节协同不足：装船计划与堆场库存信息更新延迟，导致装船机等待或重复搬运；不同装船方案间缺乏动态调整机制，难以应对船舶到港时间变动或舱位需求变化。设备作业冲突与资源浪费：多台堆取料机在同一时间内执行不同作业流程时缺乏智能调度，易引发路径冲突；临时设备故障或维护未纳入整体调度系统，造成作业链中断。

（三）设备利用率不足

散货码头由于设备数量与类型固定，因此无法灵活应对不同船型、货量的装卸需求。调度上也依赖人工经验进行调度，难以实时优化设备分配，导致部分设备空载或过度使用。设备故障一般进行被动维修，缺乏基于数据分析的预防性维护，停机时间长，如果维修时段与装卸高峰重叠，会严重缩短设备有效作业时间。此外，员工对新型设备操作不熟练，也会影响作业效率。

二、散货码头堆场装卸作业效率提升策略

（一）高效利用堆场空间

火电厂配套码头作为能源供应链的关键节点，承担着煤炭卸货、仓储及中转的核心职能。其堆场空间的高效利用直接影响码头吞吐能力、作业成本及环保合规性。然而，传统堆场常面临空间利用率低、作业拥堵、周转效率滞后等问题，尤其在煤炭需求波动大、中转业务复杂化的背景下，优化堆场管理十分重要。首先需要优化空间布局，按煤炭种类（如热值、硫分）、来源电厂需求划分堆区，设置专用中转缓冲区，采用“先进先出”原则，减少长期积压，缩短取料路径。还可通过自动化堆取料机，提升堆垛高度（安全范围内），利用三维建模优化堆形，减少占地面积，实施“高低搭配”策略：高周转煤炭低堆位、低周转煤炭高堆位，平衡效率与稳定性。其次标准化作业流程，并进行协同优化，明确各环节时间节点（如卸船时长、堆垛耗时）。推行无缝衔接的作业模式：船舶靠泊前完成堆场预分配，卸货同步启动电厂加仓准备。最后可引入智能化技术，部署无人驾驶堆料机、智能抓斗起重机，实现卸船 - 堆场 - 装船的全流程自动化衔接。或是基于 AI 预测煤炭需求，动态规划装卸设备路径，避免交叉作业冲突。

（二）精益化管理作业流程

传统粗放式管理模式下，装卸作业存在流程冗余、资源浪费、协同性差等问题，需引入精益化管理理念，通过流程优化与精细化控制，才能全面提升作业效率。首先通过价值流分析来重构作业流程，通过绘制当前作业价值流图，识别非增值环节，如等待、重复搬运等，根据分析结果合并冗余环节，如减少中转次数、优化作业顺序，如“卸船 - 堆场 - 加仓”无缝衔接。其次实现标准化作业与可视化管控，制定各作业环节的标准操作程序，如卸船机作业时间、堆取料机路径规划。通过电子看板、GIS 系统实时展示堆场状态、设备位置、作业进度。最后推行全员生产维护（TPM）：进行设备预防性维护，减少故障停机时间；开展设备操作技能培训，降低人为操作失误率；引入智能监测系统（如振动监测、温度预警），实现设备状态实时监控。

（三）提升设备效能

在火电厂配套码头装卸作业中，卸船机、堆取料机、皮带输送系统等为核心设备，其运行状态直接影响作业连续性。例如，卸煤环节卸船效率受船舶吨位、潮汐等因素影响，设备适配性差；堆场环节：堆取料机路径规划不合理，易造成拥堵与资源浪费；中转环节：设备调度协同不足，导致待泊时间长、仓容利用率低。基于以上问题，可引入智能化装卸设备，如自动化卸船机（利用激光扫描+AI 识别技术，实现煤炭舱位动态识别与精准抓取）、无人化堆取料机（自主路径规划与防碰撞控制，提升堆场利用率）、智能输送系统（根据实时流量动态调节皮带速度，降低空载能耗）。其次要提升人员与制度保障，定期开展设备操作、应急处理等培训，推行持证上岗制度，提升人员操作规范性；将设备利用率、能耗指标纳入班组考核，激励员工参与效率改进；针对设备故障、极端天气等场景，制定应急方案并定期演练，确保快速恢复作业 [2]。

（四）加强智能化调度与信息化管理

传统码头堆场管理依赖人工经验，且存在信息孤岛，会导致装卸效率低、资源浪费、安全风险高。随着智能化技术的快速发展，加强智能化调度与信息化管理成为提升码头竞争力的必然选择。首先需要构建智能调度系统，通过物联网传感器、北斗定位等技术，实时采集船舶到港时间、堆场库存、设备状态、气象数据等信息，结合AI 算法预测煤炭需求与作业量，生成动态调度计划，例如通过动态调度模型，实时对接船舶 AIS 系统、气象数据和堆场库存，自动规划卸船顺序与堆场分区。通过预测某火电厂的日耗煤量波动，提前调整堆场库存布局，确保急用煤时优先卸货，中转煤分区存储。其次基于运筹学方法，建立以“最短作业时间、最低能耗、最高设备利用率”为目标的数学模型，自动分配装卸任务，优化设备路径与作业顺序。系统即可自动调度卸船机、堆取料机、运输车辆等设备，实时监控作业进度，动态调整任务优先级，处理突发状况。如智慧码头云平台，可实现从船舶预报、泊位分配、卸货作业到堆场管理、车辆调度的全流程可视化。平台支持移动端操作，司机可通过 APP 实时接收装车指令，减少等待时间。

三、结论：

通过整合智能技术、流程管理与设备优化措施，可切实优化火电厂配套码头的装卸效率，提升码头吞吐能力，同时减少运营成本。未来，随着物联网、大数据及人工智能技术的深化应用，码头可进一步向智慧港口转型，实现煤炭供应链的全程可视化与动态调度，保障能源供应链稳定。

参考文献：

[1] 姜 争 . 某 散 货 码 头 堆 场 装 卸 工 艺 设 计 研 究 [J]. 珠 江 水运 ，2024，（11）：40-43.

[2] 张 国 防 . 传 统 散 货 码 头 流 程 的 优 化 和 转 型 [J]. 中 国 港口 ，2024，（04）：30-32.

作者简介：姓名：黄贞华；性别：男；出生年月：1972.10 ；籍贯：福建南安；民族：汉族；最高学历：本科；目前职称：高级工程师；研究方向：从事火电厂燃料输送系统及港口大型机械设备技术研究。