近日，第三屆集裝箱智能化碼頭論壇、2018年集裝箱碼頭自動化推進與技術(shù)交流會在上海召開。

此次會議大佬云集，如全自動化集裝箱碼頭的“執(zhí)牛耳者”——上港集團尚東集裝箱碼頭(上海港洋山四期運營主體)、青島新前灣集裝箱碼頭有限責(zé)任公司(青島港全自動化碼頭運營主體)兩大碼頭總經(jīng)理悉數(shù)到場并發(fā)表演講。除此之外，諸如卡爾瑪、西門子、ABB、上海西井科技、北京圖森未等企業(yè)亦共聚一堂，探討其各自在港口自動化領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。

改造傳統(tǒng)碼頭或為一條新出路

偌大的碼頭場地幾乎空無一人，遠程操作雙小車集裝箱橋吊(橋吊)、無人駕駛自動引導(dǎo)車(AGV)、自動操控軌道式龍門起重機(軌道吊)，在無人操作的情況下，港口忙碌而有序地進行著裝卸作業(yè)……縱觀目前國內(nèi)的自動化碼頭，其實基本都是遠程自動化的概念，并非指港區(qū)空無一人，而是利用機械和計算機替代了操作難度大、危險系數(shù)高和重復(fù)性強的勞作，設(shè)備控制都通過計算機和后方監(jiān)控人員遠程操作進行。

全球現(xiàn)有近2000個集裝箱碼頭都將面臨效率提升、人力成本增加的現(xiàn)實問題，碼頭自動化是當(dāng)前港口行業(yè)的大勢所趨。在我國，在青島港和上海港新建了自動化碼頭，其先進性讓人佩服，但幾十億元的高投入也令不少集裝箱碼頭“望洋興嘆”，于是改造傳統(tǒng)碼頭或為一條新出路。

在第三屆集裝箱智能化碼頭論壇上，西門子(中國)有限公司過程工業(yè)與驅(qū)動集團大型傳動部起重機部總監(jiān)段龍就介紹了該企業(yè)在改造傳統(tǒng)碼頭的過程可以發(fā)揮哪些助力，如西門子可以提供的全模塊化自動解決方案中，包括了船舶輪廓掃描、起重機管理系統(tǒng)、卡車定位、自動落箱、箱號識別等功能，囊括碼頭海側(cè)與陸側(cè)的系統(tǒng)交互。

東芝三菱旗下的TMEIC港機事業(yè)部碼頭自動化系統(tǒng)首席專家表示，他們在自動化上，相較老大哥們，起步有所落后。但TMEIC開發(fā)了一個Maxview4D系統(tǒng)，這是自動化軌道吊的一個平臺，將采用先進的4D數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及電腦視覺技術(shù)，極少地新增硬件，使用ASC本身的硬件設(shè)備，無需新增土建工作，這被全球港口采用。

ABB船舶與港口中國業(yè)務(wù)單元港口業(yè)務(wù)部銷售總監(jiān)朱毅男則認為，巨輪時代，港口改造堆場迫在眉睫，一是不斷提高的生產(chǎn)效率和堆場容積需求;二是為海側(cè)和陸側(cè)生產(chǎn)運營提供有價格競爭力的服務(wù);三是確保集裝箱的裝卸時間以及每個集裝箱的狀態(tài)和位置必須準確。

而ABB提供的改造解決方案是——用自動化軌道吊重新裝備堆場。自動化軌道吊跟傳統(tǒng)軌道吊比起來，有更寬的箱區(qū)、更高的運行速度，能夠更快地著箱，以更靈活的布置以應(yīng)對高峰生產(chǎn)需求。最終，智能堆場能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的碼頭運營，沒有交班、吃飯的中斷，無需更換衣服穿戴安全設(shè)備，沒有司機往返起重機的通勤時間浪費，優(yōu)化凈生產(chǎn)時間以提升碼頭的生產(chǎn)效率。

目前碼頭面臨安全管理需求緊迫、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)觸及碼頭、作業(yè)流程管理要求越來越高，為讓企業(yè)符合時代要求，碼頭應(yīng)以自動化為主導(dǎo)，新建或者改造，港口企業(yè)總是要選擇一個。

加持自動化后碼頭升級換代

廈門遠海全自動化碼頭是中國內(nèi)地首個擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的自動化碼頭項目，其建造過程極具示范和推廣價值。遠海碼頭開創(chuàng)自動化碼頭作業(yè)箱區(qū)平行岸線布置的先例，可復(fù)制性強，其以電力驅(qū)動，作業(yè)全程全自動化，較傳統(tǒng)碼頭大幅降低能耗、提升裝卸效率、減少人工成本。同時直接加快了貨運周轉(zhuǎn)速度，降低了物流運輸成本，有效促進了國際經(jīng)濟與貿(mào)易;并帶動了電控、精密儀器儀表、新能源、傳感器技術(shù)、液壓伺服技術(shù)、信息技術(shù)等發(fā)展， 提高了相關(guān)行業(yè)的“兩化融合”、科技創(chuàng)新。

“這個碼頭是在原有碼頭基礎(chǔ)上改造而成的，布局上與傳統(tǒng)碼頭并無很大區(qū)別。國內(nèi)傳統(tǒng)集裝箱碼頭只需進行軟硬件設(shè)備改造，就可以‘依葫蘆畫瓢’了!”廈門遠海集裝箱碼頭有限公司副總經(jīng)理陳毅鵬說，這對我國傳統(tǒng)集裝箱碼頭改造升級具有示范意義。

還有正在如火如荼地建設(shè)過程中的廣州港南沙港區(qū)四期工程，其集裝箱的水平運輸創(chuàng)新采用智能行駛車新技術(shù)(即IGV)，進行碼頭與堆場之間的水平運輸;突破全自動化集裝箱碼頭堆場須垂直于碼頭前沿線布置的桎梏，全球首創(chuàng)了堆場采用水平布置全自動化碼頭堆場布置形式，IGV可以將集裝箱運輸至每一個堆場箱區(qū)內(nèi)，是堆場整體布局的升級。其“無人駕駛集裝箱卡車”技術(shù)，以北斗衛(wèi)星調(diào)度，再結(jié)合地面高精地圖，從自動化升級為智能化。他們開發(fā)了無人駕駛集卡車隊管理系統(tǒng)(簡稱“ECS”系統(tǒng))，實現(xiàn)一百多臺集卡共同作業(yè)。“建成之后，廣州港南沙港區(qū)四期工程不僅僅是自動化，而且碼頭會通過環(huán)境感知和導(dǎo)航定位進行決策規(guī)劃，就像有一個大腦一樣自行規(guī)劃最佳流程。”參與自動化碼頭設(shè)計的相關(guān)人員說。

更重要的是，以往的自動化碼頭建設(shè)經(jīng)驗和技術(shù)都不適用于老碼頭，而南沙港四期自動化碼頭建成后，“堆場水平布置，無人駕駛集卡”方案，為傳統(tǒng)集裝箱碼頭自動化升級改造提供了寶貴的技術(shù)借鑒。在未來的碼頭運營中，南沙港區(qū)一二三期都能從四期工程取得寶貴的經(jīng)驗，由傳統(tǒng)碼頭升級改造為局部自動化，乃至全自動化碼頭。

寧波大榭招商國際碼頭有限公司總經(jīng)理黃良豐在第三屆集裝箱智能化碼頭論壇上也推介了集裝箱碼頭的改造成果，一是智能理貨項目，即通過人工智能，使計算機理解碼頭業(yè)務(wù)，解決了人員和效率的問題;二是實現(xiàn)了自動堆場計劃，核心算法是結(jié)束過濾器等等。

經(jīng)濟可行才能大面積鋪開

對于大多數(shù)港口來說，通過對已建集裝箱碼頭進行自動化改造，是一條切實可行的升級途徑。傳統(tǒng)碼頭岸橋和場橋的遠程控制改造并非最大難題，但如何以經(jīng)濟可行的方案攻克集裝箱水平運輸難題，卻一直是大多數(shù)港口都繞不開的“攔路虎”。

天津主線科技公司創(chuàng)始人兼CEO張?zhí)炖撞┦空f，現(xiàn)階段的自動化集裝箱碼頭水平運輸主要有兩種模式：一種是采用自動導(dǎo)引車加地面埋設(shè)磁釘方案，但這種方式需要對碼頭地面等基礎(chǔ)設(shè)施進行大規(guī)模改造，而且因其定制化程度較高且產(chǎn)量少，售價往往高達數(shù)百萬元以上。另一種則是無人駕駛電動卡車方案，可以自動智能駕駛出入碼頭和堆場，直接將集裝箱送至指定位置，不僅縮短了運輸環(huán)節(jié)，同時價格也相對更便宜。

天津港已積極試水。今年5月，天津港集團公司、中國重汽集團公司和天津主線科技公司三方攜手打造的全球首臺無人駕駛電動卡車在天津港成功運營。這款無人駕駛電動卡車外表與一般卡車無異，但它在無人干預(yù)的情況下，裝配有激光雷達、高清攝像頭和智能計算單元的無人駕駛電動卡車，一氣呵成完成了道路行駛、精確停車、集裝箱裝卸、障礙物響應(yīng)等指定動作，實現(xiàn)了集裝箱從岸邊到堆場的全程自動駕駛水平運輸。這為港口解決自動化集裝箱碼頭水平運輸難題提供了可行的實踐方案，更為促進我國綠色智慧物流創(chuàng)新發(fā)展做出了有益探索。

那么，誰能給傳統(tǒng)碼頭加上人工智能?西井科技與大榭招商國際碼頭共同開發(fā)成功的WellOcean(一期：人工智能智慧理貨系統(tǒng))，是通過視覺人工智能方式，對標準集裝箱的箱號、箱型、內(nèi)集卡作業(yè)號、車道、空/滿集卡、裝/卸船狀態(tài)、單小箱壓箱位置、前后箱門朝向等，實現(xiàn)了極高準確率的自主識別。這是全球首套類腦智能智慧港口系統(tǒng)。據(jù)介紹，西井科技還正在研發(fā)碼頭無人駕駛流動機械，將在不影響生產(chǎn)作業(yè)的前提下，通過遞進式、迭代式的演變，實現(xiàn)傳統(tǒng)碼頭的進化。

據(jù)西井科技市場總監(jiān)趙楨介紹，該公司倡導(dǎo)的人工智能碼頭，就是針對現(xiàn)有已經(jīng)運營的集裝箱碼頭，嵌入人工智能技術(shù)，可以使得很多中小碼頭在未來實現(xiàn)人力成本降低與效率提升。這種對運營的碼頭改造升級，其性價比將大大超越新建自動化碼頭。截至目前，西井科技已經(jīng)與全國前十港口中的幾家簽訂了協(xié)議，與很多港口的項目正在建設(shè)過程中。

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