智能化改造，让传统码头不“传统”

恒承国际货运

 　　日前，厦门港集装箱码头全智能化改造项目被列入交通运输部《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021—2025）》，作为智慧港口重点工程予以推进。厦门港务控股集团介绍，该项目已进入“百日冲刺”，计划于今年底试运行，将积极申请交通运输部科技示范工程。

　　去年7月，作为全国首个传统集装箱码头全智能化改造项目，该项目正式在海润码头启动。其中，“全智能化改造”中的“全”，意味着全链条，即智能化改造覆盖码头作业的全流程、环节。与新建全自动化码头相比，全智能化改造具有投资小、见效快、建设周期短，既因地制宜又可复制、可推广。

　　除厦门港之外，国内多个港口均已加入智能化改造行列。

　　从“卡脖子”到“超级大脑”

　　海润码头是厦门港务控股集团旗下厦门集装箱码头集团的全资子公司，位于厦门港海沧港区4—6号泊位，泊位总长719米，堆场总面积28.5946万平方米，配置岸桥8台，龙门吊22台，最大可接纳13000TEU级集装箱船或12万吨级船型（15万吨级船型减载）。

　　自2020年7月10日以来，厦门港海润码头在全国率先实施传统集装箱码头全港区、全作业链的智能化改造创新工程。 工程项目包括对8台桥吊、22台轮胎式龙门吊和44台无人拖车等平面运输设备的改造，以及后方远程操控系统的搭建和5G及光纤网络的铺设等。

　　随着码头自动化程度不断提高，厦门港现有的TOS系统已无法满足码头智能化改造需求，建设拥有自主知识产权的TOS系统迫在眉睫。为此，由厦门港务控股集团牵头，厦门集装箱码头集团、哪吒港航智慧科技（上海）有限公司及福建电子口岸股份有限公司共同合作，于5月28日成立厦门智图思科技有限公司，自主开发集装箱码头智能操作系统（TOS），实现码头生产核心软件国产化，为码头赋予一颗会自主学习、善于思考、智能决策的“超强大脑”，破解此领域长期以来被国外垄断的“卡脖子”问题。

　　6月30日，码头智能生产操作系统研发取得实质性进展，系统技术框架及核心模块开发完成，并顺利通过第一轮功能测试。

　　同时，通过自主开发的接口程序成功对接智能生产操作系统自动化模块和原有的生产操作系统，顺利与龙门吊堆场管理系统BMS进行实时数据交互，从而实现了龙门吊堆场作业自动化，避免了人工录入数据引起的差错，同时有效提升了远程半自动化作业的效率，为海润码头堆场自动化正式投产作业奠定了坚实基础。

　　项目负责人介绍，项目的难度，一方面体现在技术攻关上，比如，当前最尖端的人工智能、5G等技术如何与传统的集装箱码头作业全链条完美结合，这需要全员参与，以目标为导向，进行“剥笋式”的层层任务分解、落实，工作量巨大。“另一方面，设备在调试时无法参与实际作业，而当前正处于生产旺季。这要求我们兼顾改造与生产，可以说是夜以继日、见缝插针。”

　　码头“蓝领”变“白领”

　　52岁的马洪来和37岁的丁亚楠，都是天津港集装箱码头有限公司的司机，干的也都是操纵集装箱门式起重机的活儿，但却一个是“蓝领”，一个是“白领”。

　　“蓝领”老马是“老手”。潮湿闷热的码头上，老马爬上几十米高的集装箱门式起重机驾驶室，在大约3平方米的逼仄空间里开始小心翼翼地手动操作集装箱吊装作业。中午，他用长长的绳子将饭从地面吊上来。为了少上厕所，他得忍着少喝水。

　　“白领”小丁是“新手”。她坐在四面落地窗户、宽敞舒适的现代化中央控制室里，边盯着高清屏幕，边快速点击鼠标和推动操纵杆，不到两分钟便将一个集装箱精准地吊装到转运卡车上。

　　“公司成立‘巾帼班’了，坐在办公室就能远程操控，有一天我可能也得‘下岗’了。”马洪来笑言“有点压力”。

　　几十年里，港口场桥作业都是沿袭着一成不变的模式。场桥司机要爬上离地二三十米甚至更高的地方，窝进驾驶室里，“猫腰”俯视进行操作，一待就是12个小时，不仅要遭受腰椎、颈椎的疲劳，而且要忍受震动、噪音、日晒和各种不便。正因如此，这个岗位过去都是清一色的男性，被认为是女性的“禁区”。

　　然而，随着全自动化场桥越来越多，2019年12月，丁亚楠所在的天津港集装箱码头有限公司成立了场桥远程自动化操控“巾帼班”，6名女司机都是从港口理货员转岗而来。

　　也是这一年，天津港驶入了智慧港口建设快车道，丁亚楠见证了这里的智能化改造进程。

　　“刚开始，我工作的堆场只有3台场桥进行了半自动化改造，现在31台场桥全部实现全自动化，一个人可以同时操作五六台场桥。”丁亚楠说。而马洪来工作的天津港集装箱码头有限公司西区也有了未来进行自动化改造意向。

　　从“无人场桥”，到“无人岸桥”，再到“无人电动集卡”，天津港一如往常繁忙的背后，正变得越来越智慧。

　　今年1月，天津港传统集装箱码头，在对各环节进行智能化改造以后，实现了无人自动化全流程作业，正式投入运营。

　　除了将激光视觉识别、工业机器人等技术用于智慧码头建设，天津港还先后建设开通132座5G基站，同时依托北斗卫星导航系统实现了码头堆场自动化改造升级、港口智慧管控统一调度。

　　目前，改造后的天津港码头，装卸集装箱的岸桥、运输集装箱的卡车、集装箱吊装堆放的轨道桥等设备都已经实现了无人自动化操作，为我国港口传统码头智能化升级改造提供了可行的实施方案。

　　投资“天价”打“折扣”

　　10月9日上午，全球首个顺岸开放式全自动化集装箱码头在山东港口日照港正式启用，并迎来其升级运营后的第一艘集装箱船舶——“金兴源”轮。

　　根据作业计划，当天上午“金兴源”轮将在日照港卸下集装箱。4台桥吊依次排开，桥吊上的吊具来回穿梭，将满船的集装箱逐一抓取投放到负责运输的集装箱卡车上。

　　目前山东港口日照港是全球第十大港口，去年完成吞吐量4.3亿吨。此前该港以铁矿石、原油、煤炭等散货为主，是山东港口集团集装箱提量的关键一环。近年来，日照港集装箱业务迅猛发展，已成为全国沿海第十大集装箱港口。

　　随着集装箱业务持续增长，山东港口集团迫切需要扩容日照港集装箱码头。但目前国内外的全自动化集装箱码头几乎都是整体新建，数十亿元的“天价”投入和漫长的建设周期，对包括日照港在内的具备中小型规模集装箱业务的港口而言，是无法承受之重。

　　日照港在深入研究论证后，决心通过科技攻关，将传统码头改造升级为全自动化集装箱码头。在14个月内，日照港集装箱智能化码头研发团队通过“自主创新+国产技术”，实现了全自动化集装箱码头研发建设的突破。

　　“这座码头的创新突破，来自山东港口一体化改革的持续赋能、融合发力。”日照港集装箱智能化码头研发团队带头人胡继龙说，在码头建设的关键阶段，青岛港“连钢创新团队”与日照港研发团队会师攻坚，攻克无人集卡“安全员”下车等行业的世界难题。

　　此前，港口集装箱运输车虽实现无人驾驶，但仍配有一个安全员。山东港口集团日照港攻克无人驾驶技术在港口水平运输应用难题，告别“无人集卡+安全员”时代，实现无人驾驶在全球港口行业首次落地。在传统码头基础上，山东港口日照港首次成功将“北斗+5G”、国产码头操作系统TOS，应用到全自动化集装箱作业全过程。

　　与其它全自动化集装箱码头采用的集装箱与海岸线“T字形”垂直式分布不同，这里的集装箱、堆场与海岸线呈平行式分布，形成了一个“=”号，这被称为“顺岸式”码头。港口码头设计人员告诉记者，目前，全球主流全自动化集装箱码头多采用垂直布局模式，存在自动化轨道吊全场“跑”、集卡车场外“等”的问题。日照港提出的顺岸开放式全自动化集装箱码头建设方案，实现了自动化轨道吊“少跑路”、集卡车在堆场“自由行”，单箱综合能耗降低50%。

　　自行设计、研发与国产技术的应用，使得这个刚刚建成的全自动化集装箱码头建设成本大幅降低——根据测算，该码头综合成本相较新建降低70%。山东港口试图探索出一条可复制、可推广、可商业化运营的中国“智”造之路，让全自动化集装箱码头成为更多中小规模集装箱港口触手可及的目标。