自动化码头FB体育建设如何突破？

　　FB体育2016年3月，中国第一个全自动化码头——厦门远海全自动化码头，正式投入商业运营。该码头也是全球首个第四代自动化码头。

　　2022年1月，厦门港海润集装箱码头全流程智能化改造项目迎来试投产，这次智能化改造，打通了传统集装箱码头全流程智能化改造的“最后一公里”。

　　不仅是厦门。近年来，全国各大港口，都在致力于“智慧港口”建设，向自动化迈进。尽管如此，自动化集装箱码头建设，仍面临不少难点、痛点。

　　2016—2021年，中国规模以上港口集装箱吞吐量逐年增长，到2021年达2.8亿标准箱，同比增长7%。

　　今年上半年，中国港口集装箱吞吐量完成1.42亿标准箱，同比增长3%。7月完成集装箱吞吐量2636万标箱，同比增长11.2%，增速较6月加快4.7个百分点。

　　面对不断增长的集装箱码头业务需求，传统集装箱码头成本增加、人力不足、生产效能无法保证等痛点，驱动中国智慧港口的建设。

　　“目前，码头实现自动化作业，最大的难点就是如何处理水平运输的交通流，即自动化、人工的车辆如何交付集装箱的问题。”上海振华重工（集团）股份有限公司副总裁山建国说。

　　山建国进一步表示，码头的装卸工艺基本可分为侧面装卸和端部装卸两种。自1993年荷兰鹿特丹港ECT码头建成全球第一座自动化集装箱码头以来，很长一段时间内，自动化码头基本都采用端部装卸的工艺，即垂直布局。国内的洋山港四期自动化码头，也采用了该布局。这一布局方式的优点是水平运输的相对距离较短，整个水平运输流程也相对短，可以大幅提高水平运输效率。

　　但与此同时，洋山港四期码头的堆场纵深长，还需要使用高速轨道吊，因此需要安装两台吊车梁，这就可能产生吊车梁之间协同性的问题。若吊车梁纵向作业，还需兼顾装、卸效率，这就可能会导致轨道吊能耗的增加。

　　广州港南沙港区四期则采用了侧面装卸，即平行布局。该布局方式下，可以使用低速轨道吊减少能耗，但也存在一定问题。由于堆场内采用全自动化作业，一旦外集卡进入堆场，就会产生内外集卡混行的情况，当前混行技术又尚未成熟，可能影响作业效率。山建国认为，解决混行技术难题的关键，可能就是AGV，通过增加AGV的行驶路线，可以减少轨道吊的布置，进而减少能耗。

　　广西北部湾港提出的U型布局，与普通的侧面装卸工艺有所不同，采取的是纵向侧面装卸工艺。在该布局方式下，轨道吊可以低速运行，降低能耗。该布局为双车道，分别供内集卡、外集卡使用，从物理上隔离内外集卡。但这种布局，则会存在损失堆场箱量的问题。

　　上港集团生产业务部总经理，尚东分公司党委副书记、总经理柳长满则表示，尺有所短、寸有所长，不同的布局方式都有其可取之处，与港口条件相适配才是最好的。他认为，自动化集装箱码头建设在平面布局、设备选型上，主要受制于两个方面。

　　一是港口的商业模式和业务结构。具体来说，对于腹地型港口而言，其集疏运方式多以公路为主，在目前的技术状态下更适合垂直布局或U型布局。对于中转型港口而言，不会存在内外集卡混行的情况，场内均为内集卡，此时就可以选择箱位利用率高、堆场密度配备车辆少的平行布局。

　　二是技术发展程度。自动化码头发展至今，其垂直专业设备比较可靠，但水平运输尚未实现完全的自动驾驶。若技术发展到一定程度，实现了完全的自动驾驶，做到了人机协同、自动避让，平行布局和垂直布局的问题自然迎刃而解。

　　“除此之外，投资回报问题也是制约布局选择的又一影响因素。”厦门港务控股集团有限公司副总经理，FB体育厦门国际港务股份有限公司执行董事、总经理陈朝辉补充道。

　　“实际上，从供应商的角度来看，布局方式的选择，最终还是取决于码头运营商对泊位和土地的定位，是泊位紧缺型、堆场紧缺型还是效率优先型。”哪吒港航智慧科技（上海）有限公司（简称“哪吒科技”）总经理黄桁总结说。

　　随着港口的不断发展，自动化集装箱码头的运转，还是要依托大数据，基于数字化，做到布局、设备、系统的相适应，相适配。而在这过程中，也存在诸多难点。

　　柳长满认为，港口码头的数字化发展，首先要实现信息化。一方面，从港口码头内部的运作来考虑，数字化是支撑港口码头自动化的基础。要实现所有设备的操作规范，操作系统要能下达指令，让设备系统执行指令。另一方面，从外部角度来看，港口码头的业务流无法独立于海运贸易链、物流链。此外，港口码头运营效率的高效发展，也需要数字化转型实现单证电子化、无纸化，从而大幅提高港口码头的工作效率，提升与外部环节对接的协同性。

　　“数字化转型，要在以港口为中心，围绕船、箱、货三大要素的同时，实现关、港、贸的全流程覆盖。尤其要打通口岸、海关与港口、合作者之间数据互联。要理解港口所在的生态系统，实现系统优化。”陈朝辉补充道。

　　在陈朝辉看来，港口码头应成为生态系统的协调方，主动引领、管理各方合作，将优化范围由内部扩大到外部，以实现供应链系统的优化。不过，面对未来发展，数据的互联互通，仍是实现港口码头生态圈协同的关键。

　　北部湾港股份有限公司总工程师温富荣对此表示赞同。他介绍，北部湾港集团拥有诸多业务板块，核心为港口，其余还拥有物流、工贸、金融等板块。板块之间的联动，数据的打通，势必需要超越当信息化应用的强大数字化管理。因此，北部湾港携手华为向数字化转型，目前已建设有OCC平台，打通了各单位、各层级、各业务板块之间的数据壁垒。

　　除此之外，从集装箱码头生产系统的智能化的发展角度来说，陈朝辉认为，还有三方面难点。

　　一是新冠肺炎疫情以来，船期均受到影响，集装箱积压在港的情况屡见不鲜，如何有效利用堆场，做好堆存计划，提高码头整体作业效率；二是如何通过动态、静态的算法实现集卡龙门吊调度的智能管理，以提高效率；三是智能泊位计划、智能配载、智能堆存计划如何实现有机协同。

　　柳长满也表示，实际上，从集装箱码头生产系统，包括生产实际情况来看，目前仍然属于流程控制和过程控制，呈现出多点散发的特点，系统就能帮助港口码头解决这一问题。

　　近年来，科技对智慧港口的建设作用显著。国家也出台了不少政策，推动港口数字化转型。

　　从技术层面的角度来分析，黄桁表示，智慧港口建设的第一层次，就是码头生产管理体系。

　　据黄桁介绍，以往码头软件较少，主要是一些大型港口通过自己的团队开发系统。而当时，大部分系统侧重业务流程控制自动化，由业务引领IT。但随着智慧港口的推行，尤其自动化集装箱码头的出现，对码头管理系统提出更高要求。从码头形态来说，以往为ICT，现在向下延伸到IOT，即从一般的信息化设备向下延伸到物联网设备。

　　举例而言，全国各大码头都有箱信息的识别。以往箱信息的识别，采用传统技术，即箱子停下来后再去拍照。而现在的技术，能让箱子被桥吊吊至空中时被拍照。此时，信息化设备与IOT设备相连，桥吊可编程序控制器（PLC）可以把箱子轨迹的运行图传给摄像头，通过计算机控制摄像头的范围，拍摄频率约20次/秒，而以往可能仅10秒/次。现如今，在拍摄过程中，就会产生大量的即时数据，数据的传输过程中，也需要一定的网络技术。

　　此外，数据也要及时写入数据库，计算结果需要得到及时的反馈。集装箱的状态都需要反馈给数据库。若无法识别， 则无法判断车辆的开行状态和方向。

　　第二层次，则是数据流通的自动化。这也是所有软件所需攻克的主要领域。如果数据能够自动化流通，人为干预得越少，数据越精准，数据水平就会越高。这是所有数字化转型的前进方向，无论是设备、传感器，还是数据计算，抑或是从数据库中间计算AI等方面的各个层次，都会对整个管理系统提出更高的要求。

　　“目前，我们所看到的系统，已经由业务引领，走向由‘业务+数据’双驱动引领，且将在很长一段时间内，处于双驱动引领的状态。我们的最终目标是实现数据引领，系统预测并反馈的模式，并及时根据预测进行调整。这一过程不再需要通过人的经验判断。这也是我们未来需要攻关的要点之一。”黄桁说。

　　对于哪吒科技的发展而言，码头自动化程度越来越高的背景下，黄桁表示，该公司还会成为一家数据分析供应商。每时每刻产生的数据，都是资产。基于目前大数据技术的发展，哪吒科技已推出了不少基于场景的解决方案，通过数据服务助力智慧港口建设。