全球最“牛”自動(dòng)化碼頭揭秘

隨著我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的高速發(fā)展，港口吞吐量穩(wěn)步攀升以及船舶大型化趨勢(shì)，港口智能化需求高漲。在國(guó)外，自動(dòng)化碼頭因?yàn)榻ㄔO(shè)難度大、成本高、收益慢被稱為“貴族碼頭”，縱觀當(dāng)前我國(guó)自動(dòng)化碼頭建設(shè)如火如荼，一項(xiàng)項(xiàng)自主研發(fā)領(lǐng)跑全球的先進(jìn)技術(shù)，成功讓“貴族碼頭”走下神壇，在世界舞臺(tái)上記錄了中國(guó)自動(dòng)化碼頭發(fā)展的鏗鏘足音。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

近來，全球最大單體自動(dòng)化智能碼頭和全球綜合自動(dòng)化程度最高的碼頭——洋山港四期碼頭正式開港，隨后不久，在新年第一船“以星艾斯庫累普”輪作業(yè)中，青島港自動(dòng)化碼頭創(chuàng)出單機(jī)平均36.7自然箱/小時(shí)的高效，繼續(xù)保持世界最高效率。這些“最大單體”、“最高效率”讓世人不禁疑問，這兩大自動(dòng)化碼頭為什么能這么“牛”?記者將一一為您解析。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

1激流勇進(jìn) 唱響春天的故事Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

一直以來，交通運(yùn)輸部對(duì)于推進(jìn)智慧港口建設(shè)有著堅(jiān)定的決心。在《交通運(yùn)輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中明確提出，推進(jìn)智慧港口示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)港口服務(wù)全流程自動(dòng)化、智能化，提高港口物流效率和智能化水平。2017年初，交通運(yùn)輸部印發(fā)《推進(jìn)智慧交通發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017—2020年)》，其中一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)就是推動(dòng)智能化港口建設(shè)。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

政府搭臺(tái)，企業(yè)唱戲。我國(guó)自動(dòng)化碼頭建設(shè)正是乘著加快建設(shè)智慧港口的東風(fēng)，步入了發(fā)展的快車道。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

起初，建設(shè)自動(dòng)化集裝箱碼頭在我國(guó)尚屬新生事物，沒有經(jīng)驗(yàn)可循，許多關(guān)鍵技術(shù)需要自主研發(fā)。上海洋山港四期自動(dòng)化碼頭和青島港自動(dòng)化碼頭正是港口企業(yè)創(chuàng)新思路，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，聯(lián)合國(guó)內(nèi)企業(yè)，攻克世界難題，創(chuàng)造出全球領(lǐng)先的“超級(jí)工程”。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

在建設(shè)時(shí)間方面，青島港自動(dòng)化碼頭僅用3年多時(shí)間即建成，而國(guó)外同類碼頭需用8—10年的時(shí)間完成研發(fā)建設(shè)，建設(shè)成本僅為國(guó)外同類碼頭的75%左右，開創(chuàng)了低成本、短周期、高起點(diǎn)、全智能、高效率、更安全、零排放的“青島模式”。上海洋山港四期致力于自主研發(fā)，在短期內(nèi)攻克了自動(dòng)化碼頭建設(shè)與運(yùn)營(yíng)中的主要難題，歷時(shí)3年建成了代表當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平、全球規(guī)模最大的自動(dòng)化碼頭，其多元化堆場(chǎng)作業(yè)交互模式、電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)、第二代港口船舶岸基供電等技術(shù)的應(yīng)用，也為洋山港四期成為“零排放”的“綠色碼頭”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

“上海洋山港四期和青島港自動(dòng)化碼頭是亞洲首個(gè)真正意義上的全自動(dòng)化集裝箱碼頭，其作業(yè)效率處于全球自動(dòng)化碼頭領(lǐng)先地位。”大連海事大學(xué)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院院長(zhǎng)、教授曾慶成這樣評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)兩大自動(dòng)化碼頭，他表示，上海洋山港四期自動(dòng)化碼頭和青島港自動(dòng)化碼頭的投入運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著我國(guó)港口自動(dòng)化與智能化達(dá)到了一個(gè)新階段。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

中國(guó)海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院副院長(zhǎng)、教授劉曙光認(rèn)為，從青島港自動(dòng)化碼頭持續(xù)優(yōu)化的作業(yè)效率來看，“青島港模式”具有了可推廣可復(fù)制的行業(yè)示范意義，為全球全自動(dòng)化碼頭研發(fā)建設(shè)提供“中國(guó)方案”。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

業(yè)內(nèi)人士表示，洋山港四期碼頭的建成和投產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)港口行業(yè)在運(yùn)營(yíng)模式和技術(shù)應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了里程碑式的跨越升級(jí)與重大變革，更為上海港進(jìn)一步鞏固港口集裝箱貨物吞吐能力世界第一地位、加速躋身世界航運(yùn)中心前列提供了全新動(dòng)力。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

2創(chuàng)新驅(qū)動(dòng) 點(diǎn)燃智慧新引擎Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

“以前，世界上沒有一座自動(dòng)化碼頭僅靠一個(gè)國(guó)家的技術(shù)和設(shè)備建造而成，但我們洋山港四期做到了。它的系統(tǒng)是上港集團(tuán)自主開發(fā)的，設(shè)備是由振華港機(jī)建造和保障的，這是‘上海制造’的驕傲。”上海國(guó)際港務(wù)(集團(tuán))股份有限公司副總裁方懷瑾充滿自豪地說。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

正如她所說，上海洋山港四期首先自動(dòng)化程度較高。海側(cè)的岸橋全部是自動(dòng)化遠(yuǎn)程操控，在陸側(cè)使用的軌道吊也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)著箱，海側(cè)軌道吊全部是雙箱自動(dòng)化軌道吊，也是振華重工自主研發(fā)的產(chǎn)品。其次，洋山港四期還在亞洲港口中首次采用我國(guó)自主研發(fā)的自動(dòng)導(dǎo)引車自動(dòng)換電系統(tǒng)，自動(dòng)化換電站技術(shù)也是振華重工國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。第三，指揮自動(dòng)化碼頭的“大腦”和“神經(jīng)”，是上港集團(tuán)自主研發(fā)的碼頭智能生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)和振華重工自主研發(fā)的智能控制系統(tǒng)，這兩套系統(tǒng)的研制與應(yīng)用，讓國(guó)內(nèi)全自動(dòng)化碼頭真正用上“中國(guó)芯”。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

同時(shí)，青島港自動(dòng)化碼頭也貼上了鮮明的創(chuàng)新標(biāo)簽。其自主設(shè)計(jì)了基于一個(gè)中心、三個(gè)平臺(tái)、三大系統(tǒng)的碼頭大腦系統(tǒng)，特別是自主設(shè)計(jì)的AGV設(shè)備控制系統(tǒng)，達(dá)到了全球頂級(jí)的人工智能算法水平。還首創(chuàng)了“自動(dòng)導(dǎo)引車循環(huán)充電”“一鍵錨定”等多項(xiàng)世界領(lǐng)先的技術(shù)，破解了十多項(xiàng)世界性難題。其中，“一鍵錨定”技術(shù)能確保所有設(shè)備在2分鐘內(nèi)完成錨定操作，解決了港口大型機(jī)械防風(fēng)錨定的世界性難題。首創(chuàng)自動(dòng)化碼頭堆場(chǎng)陸側(cè)集卡全自動(dòng)收發(fā)箱操作模式，率先成為世界上自動(dòng)化堆場(chǎng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)作業(yè)的碼頭。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

“國(guó)內(nèi)這兩大全自動(dòng)化碼頭的主要性能和自動(dòng)化程度，已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位”曾慶成將這兩大碼頭與歐美國(guó)家碼頭進(jìn)行了一個(gè)對(duì)比，他表示，歐美自動(dòng)化碼頭是水平搬運(yùn)環(huán)節(jié)和堆場(chǎng)作業(yè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，而上海洋山港四期、青島港自動(dòng)化碼頭和廈門遠(yuǎn)海自動(dòng)化碼頭不但水平搬運(yùn)環(huán)節(jié)與堆場(chǎng)自動(dòng)化，岸橋作業(yè)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，因此，自動(dòng)化程度更高。青島港自動(dòng)化碼頭首創(chuàng)機(jī)器人自動(dòng)拆裝集裝箱扭鎖技術(shù)，并采用AGV循環(huán)充電技術(shù)，在AGV與堆場(chǎng)的集裝箱交互作業(yè)過程中完成充電。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

就自主創(chuàng)新而言，曾慶成指出，不同于歐美自動(dòng)化碼頭AGV所采用的鉛酸電池，上海洋山港四期和青島港自動(dòng)化碼頭采用先進(jìn)的可充電式鋰電池，可實(shí)現(xiàn)AGV循環(huán)供電。青島港采用可提升式AGV，對(duì)支架進(jìn)行主動(dòng)提放箱，實(shí)現(xiàn)了AGV與軌道吊間的解耦作業(yè)。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

3百尺竿頭 力求更上一層樓Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

既然上海洋山港四期碼頭和青島港自動(dòng)化碼頭已經(jīng)這么“牛”了，還有進(jìn)步的空間嗎?曾慶成告訴記者，這兩大碼頭還可以更加科學(xué)合理。首先，自動(dòng)化碼頭關(guān)鍵環(huán)節(jié)的調(diào)度優(yōu)化技術(shù)有待改進(jìn)，尤其是AGV實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、智能調(diào)度技術(shù)，岸橋自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)等。其次，自動(dòng)化向智能化發(fā)展是我國(guó)自動(dòng)化碼頭的重要任務(wù)，即實(shí)現(xiàn)決策過程的智能化。第三，我國(guó)港口貨物需求特征、運(yùn)作流程等與國(guó)外碼頭有較大的不同，如何設(shè)計(jì)適合我國(guó)港口實(shí)際的自動(dòng)化碼頭工藝方案、運(yùn)營(yíng)調(diào)度方法等是需要進(jìn)一步解決的問題。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

伴隨國(guó)內(nèi)這兩大自動(dòng)化碼頭建成投產(chǎn)，我國(guó)港口企業(yè)對(duì)于建設(shè)集裝箱自動(dòng)化碼頭熱情高漲，業(yè)內(nèi)人士紛紛斷言，建設(shè)自動(dòng)化碼頭的春天已經(jīng)到來。但是資金、技術(shù)、管理等因素依然是建設(shè)自動(dòng)化碼頭面臨的主要難題，中國(guó)港口協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)陳英明指出，未來，中國(guó)集裝箱自動(dòng)化碼頭建設(shè)需關(guān)注三個(gè)方面問題：一是，自動(dòng)化集裝箱碼頭建設(shè)要有長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。首先要考慮成本因素，其次，要根據(jù)自身情況，對(duì)碼頭有確定的模式選擇。自動(dòng)化碼頭建設(shè)決不能盲目冒進(jìn)，建設(shè)要有前期規(guī)劃和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，要量體裁衣。二是，自動(dòng)化集裝箱碼頭建設(shè)要有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)自動(dòng)化集裝箱碼頭建設(shè)起步較晚，缺乏有關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)指導(dǎo)，建議可以在充分借鑒國(guó)外自動(dòng)化碼頭應(yīng)用的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在集裝箱碼頭總體布置模式、裝備、工藝、環(huán)保等方面形成行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)我國(guó)自動(dòng)化集裝箱碼頭的建設(shè)。三是，必須考慮自動(dòng)化集裝箱碼頭的持續(xù)發(fā)展，這同時(shí)也是一個(gè)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的問題，包括未來發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級(jí)、技術(shù)改進(jìn)，要考慮可持續(xù)性、可拓展性等。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

盡管自動(dòng)化碼頭具有可靠性高、作業(yè)速度穩(wěn)定、人力成本低等特點(diǎn)，在人工智能和智慧港口快速發(fā)展的背景下，已經(jīng)成為港口發(fā)展的趨勢(shì)之一，但是盲目建設(shè)自動(dòng)化碼頭并不可取。曾慶成建議，我國(guó)港口企業(yè)仍需要從自身情況出發(fā)，考慮投入與產(chǎn)出、技術(shù)成熟度問題，冷靜對(duì)待。首先，自動(dòng)化碼頭投資大。隨著全球貿(mào)易增速下降，港口吞吐量增速放緩，港口需要判斷未來貨運(yùn)需求是否支持大量投資。其次，目前我國(guó)自動(dòng)化碼頭技術(shù)尚未成熟，建設(shè)成本較高，ECS(智能控制系統(tǒng))和TOS(碼頭智能生產(chǎn)管理系統(tǒng))仍需要發(fā)展。因此，如果港口不以引領(lǐng)自動(dòng)化碼頭技術(shù)為目標(biāo)，可以先進(jìn)行現(xiàn)有碼頭設(shè)備遠(yuǎn)程操控和智能決策的探索，積累技術(shù)基礎(chǔ)，在我國(guó)自動(dòng)化碼頭技術(shù)成熟度較高階段進(jìn)入，不但能降低成本，還能降低投資風(fēng)險(xiǎn)。Cv5大陸橋物流聯(lián)盟

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