全自动化码头正成为港口业发展的新趋势,“中国制造”已经占有一席之地

码头空无一人，却忙碌有序。巨大的集装箱被稳稳抓起、平移、放下，无人驾驶车辆来回穿梭运输——从国外的鹿特丹、伦敦、名古屋，到国内的青岛、厦门、上海，全自动化码头正成为港口业发展的新趋势。

岸桥、轨道吊、自动引导车、智能控制系统……“无人港”的核心技术中，“中国制造”已经占有一席之地，将为迎接更大规模的智能时代提供坚实支撑。

自动化率90%以上，“无人港”有多神？

39米高的桥吊上，利用集装箱轻微摆动，击打高尔夫球进入5米开外的移动球洞。近日播出的《机智过人》节目中这一幕，展示了“无人港”自动化装卸具有极高的精准度，完全不亚于顶尖技术工人的手动操作。

振华重工集团副总裁、上海洋山港四期码头项目总经理张健表示，传统的集装箱装卸操作属于高空危险作业，而在“无人港”，工作人员只需在远程控制室里轻点鼠标，就能高水准地操控装卸作业。这里的自动化率可以达到90%以上，真正实现无人化、智能化。

从空中鸟瞰“无人港”，码头上一批穿梭不停的小车显得忙而不乱。这是无人驾驶的自动引导运输车，也被工程师亲切地称作“快递小哥”，它们配有智能控制系统，可以根据实时交通状况规划最优路线、自动导航、主动避障。

洋山港四期码头有数十辆自动引导车同时来回穿梭，却从不发生碰撞。工程师介绍，这种车自重20至30吨，加上集装箱的重量，全车可达70吨，但停车位置十分精确，误差不会超过2厘米。

这样的“无人港”不仅运行精准，而且高效、低耗。自动化码头可实现24小时作业，据测算，码头效率比过去有质的提升，还能实现二氧化碳排放下降10％以上。

自动引导车全天候不间断行驶，能耗却不高，大容量锂电池让车辆可以在满电后持续运行8个小时。振华重工为这些无人车研发了自动换电系统，电量不足时，车辆可自行前往换电站更换电池。

张健介绍，更换电池全程只需6分钟，电池充满电仅需2小时，整个充电过程零排放，可节省能耗40%左右。

此外，海侧的岸桥全部由自动化远程操控，海侧轨道吊全部是自动化双箱轨道吊，可提高码头50%的使用率。据介绍，洋山四期作业效率在不远的将来会达到40箱/小时，即使汇集世界上最优秀的码头操作工人，也无法达到这一效率。

数据显示，2017年上海港共完成货物吞吐量7.51亿吨，同比增长6.9%；集装箱吞吐量4023万标准箱，同比增长8.3%，集装箱吞吐量连续8年位居世界第一。上海国际港务集团董事长陈戌源说，从大港到强港，洋山四期将挑战世界集装箱装卸技术的巅峰。

短短3年从无到有，“无人港”为什么能？

自1993年世界第一个自动化集装箱码头在荷兰鹿特丹港投入运行以来，目前全球共有30余个自动化程度不一的“无人港”。

中国“无人港”起步虽晚，但追赶速度很快。2014年，厦门港率先建成我国第一个全自动化集装箱码头。2015年，上海港、青岛港先后宣布开始规划建设自动化集装箱码头。到2017年12月，上海港洋山四期已经开港试运营，标志着我国港口业在运营模式、技术应用以及装备制造上实现了跨越升级与重大变革。

“20年前，我看到国外的港口实现了堆场的自动化作业，当时就在憧憬，什么时候我们自己的码头也可以这样智能高效。”陈戌源说：“如今，我们实现了码头整体作业的全自动化。”

令我国工程师自豪的是，“无人港”的许多核心设备和技术都已经实现“中国智造”。

振华重工连续多年是世界最大的港口机械装备制造商，上海洋山港四期码头的三大装卸机种——桥吊、轨道吊、自动引导车均由其制造。据该企业相关负责人介绍，振华重工已为荷兰鹿特丹港、美国长滩岛港、英国利物浦港等全球重要港口的自动化码头提供几乎所有单机设备。

“中国智造”不仅局限于“壳”，也正在进入“芯”时代。上港集团自主研发的码头智能生产管理控制（TOS）系统和振华重工自主研发的智能控制（ECS）系统，分别组成了洋山四期码头的“大脑”与“神经”。这两套系统是自动化码头得以安全、可靠运行的核心，其研制与应用，让“无人港”成功用上中国“芯”。

振华重工总裁黄庆丰说，企业跟踪自动化码头的设备研制已有近10年，过去是给国外自动化码头提供设备，如今不仅能够参与打造国内自动化码头，还能自主开发设计设备管控系统。这对于中国制造企业来说是重大突破。

2010年至今，上海港连续保持世界第一大港的地位。陈戌源说，凭借几十年生产和管理经验的积累，通过自身努力，上海港实现了软件系统自主集成。“国外很多港口企业和航运公司到洋山四期看了以后，对我们自主开发的系统很感兴趣，希望上海港能够帮助他们实现自动化改造。”目前，全球七成的“无人港”已陆续换上“中国芯”。

产业转型升级，“无人港”将改变什么？

从肩挑手提，到机械抓斗，再到全自动化操作，近年来，码头作业由曾经的劳动密集型行业，逐渐转为科技密集型。

自动化码头生产管控系统，让船舶和堆场计划、配载计划、生产作业路计划等原本必须由专业人员手工完成的任务，全部交由系统自动生成。这些变化，显著降低了码头生产运营各个环节的人力资源成本。

但“机器换人”并非一味减少就业岗位。码头作业过去是一项繁重且危险的工作，40岁以上的人往往就难以胜任。“现在，操控人员在办公室就能够控制作业，不怕风吹雨淋，年纪大一点不要紧。”黄庆丰说。

洋山港四期码头后续将继续扩大规模，最终有26台岸桥、约120台轨道吊和超过130辆自动引导车投入使用。工程建设指挥部总指挥张斌说，随着数量增长，系统复杂程度和对算法的要求将成倍增加，势必要“倒逼”前端技术的更新迭代。

在智能维保业务中，振华重工利用协同办公技术，与港口用户工程维修需求无缝对接，实现24小时远程技术服务。依托双小车岸桥、轮胎吊项目，开发了港机远程监测与诊断系统及评价体系报告。

“我们准备在设备上安装芯片，制定远程诊断的方案。如果设备某处出现故障，就会及时发出报告，工程师可以在远端收到信号、实时诊断甚至维护修理。” 洋山四期自动化项目部副总经理罗国强说。

作为世界最大、技术最先进的全自动化集装箱码头项目，上海洋山四期工程设计年吞吐量630万标准集装箱，生产作业区占地面积约149.1万平方米，泊位岸线长度2350米，共设7个泊位，能靠泊世界上最大的20万载重吨的集装箱运输船。

据介绍，该项目在码头通过能力、装卸效率、节能环保、安全、智能化等方面具有较为突出的优势，将帮助上海港继续保持全球吞吐量最大的集装箱码头的记录，同时也有利于进一步提升上海自贸试验区口岸的通关效率。