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

此次會(huì)議大佬云集，如全自動(dòng)化集裝箱碼頭的“執(zhí)牛耳者”——上港集團(tuán)尚東集裝箱碼頭(上海港洋山四期運(yùn)營(yíng)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(dòng)化碼頭運(yùn)營(yíng)主體)兩大碼頭總經(jīng)理悉數(shù)到場(chǎng)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(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。

改造傳統(tǒng)碼頭或?yàn)橐粭l新出路

偌大的碼頭場(chǎng)地幾乎空無(wú)一人，遠(yuǎn)程操作雙小車集裝箱橋吊(橋吊)、無(wú)人駕駛自動(dòng)引導(dǎo)車(AGV)、自動(dòng)操控軌道式龍門起重機(jī)(軌道吊)，在無(wú)人操作的情況下，港口忙碌而有序地進(jìn)行著裝卸作業(yè)……縱觀目前國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化碼頭，其實(shí)基本都是遠(yuǎn)程自動(dòng)化的概念，并非指港區(qū)空無(wú)一人，而是利用機(jī)械和計(jì)算機(jī)替代了操作難度大、危險(xiǎn)系數(shù)高和重復(fù)性強(qiáng)的勞作，設(shè)備控制都通過(guò)計(jì)算機(jī)和后方監(jiān)控人員遠(yuǎn)程操作進(jìn)行。

全球現(xiàn)有近2000個(gè)集裝箱碼頭都將面臨效率提升、人力成本增加的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，碼頭自動(dòng)化是當(dāng)前港口行業(yè)的大勢(shì)所趨。在我國(guó)，在青島港和上海港新建了自動(dòng)化碼頭，其先進(jìn)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?yàn)橐粭l新出路。

在第三屆集裝箱智能化碼頭論壇上，西門子(中國(guó))有限公司過(guò)程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)大型傳動(dòng)部起重機(jī)部總監(jiān)段龍就介紹了該企業(yè)在改造傳統(tǒng)碼頭的過(guò)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(dòng)解決方案中，包括了船舶輪廓掃描、起重機(jī)管理系統(tǒng)、卡車定位、自動(dòng)落箱、箱號(hào)識(shí)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(jī)事業(yè)部碼頭自動(dòng)化系統(tǒng)首席專家表示，他們?cè)谧詣?dòng)化上，相較老大哥們，起步有所落后。但TMEIC開發(fā)了一個(gè)Maxview4D系統(tǒng)，這是自動(dòng)化軌道吊的一個(gè)平臺(tái)，將采用先進(jìn)的4D數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及電腦視覺(jué)技術(shù)，極少地新增硬件，使用ASC本身的硬件設(shè)備，無(wú)需新增土建工作，這被全球港口采用。

ABB船舶與港口中國(guó)業(yè)務(wù)單元港口業(yè)務(wù)部銷售總監(jiān)朱毅男則認(rèn)為，巨輪時(shí)代，港口改造堆場(chǎng)迫在眉睫，一是不斷提高的生產(chǎn)效率和堆場(chǎng)容積需求;二是為海側(cè)和陸側(cè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的服務(wù);三是確保集裝箱的裝卸時(shí)間以及每個(gè)集裝箱的狀態(tài)和位置必須準(zhǔn)確。

而ABB提供的改造解決方案是——用自動(dòng)化軌道吊重新裝備堆場(chǎng)。自動(dòng)化軌道吊跟傳統(tǒng)軌道吊比起來(lái)，有更寬的箱區(qū)、更高的運(yùn)行速度，能夠更快地著箱，以更靈活的布置以應(yīng)對(duì)高峰生產(chǎn)需求。最終，智能堆場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的碼頭運(yùn)營(yíng)，沒(méi)有交班、吃飯的中斷，無(wú)需更換衣服穿戴安全設(shè)備，沒(méi)有司機(jī)往返起重機(jī)的通勤時(shí)間浪費(fèi)，優(yōu)化凈生產(chǎn)時(shí)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(lái)越高，為讓企業(yè)符合時(shí)代要求，碼頭應(yīng)以自動(dòng)化為主導(dǎo)，新建或者改造，港口企業(yè)總是要選擇一個(gè)。

加持自動(dòng)化后碼頭升級(jí)換代

廈門遠(yuǎn)海全自動(dòng)化碼頭是中國(guó)內(nèi)地首個(gè)擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化碼頭項(xiàng)目，其建造過(guò)程極具示范和推廣價(jià)值。遠(yuǎn)海碼頭開創(chuàng)自動(dòng)化碼頭作業(yè)箱區(qū)平行岸線布置的先例，可復(fù)制性強(qiáng)，其以電力驅(qū)動(dòng)，作業(yè)全程全自動(dòng)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(shí)直接加快了貨運(yùn)周轉(zhuǎn)速度，降低了物流運(yùn)輸成本，有效促進(jìn)了國(guó)際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易;并帶動(dòng)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(gè)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(wú)很大區(qū)別。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)集裝箱碼頭只需進(jìn)行軟硬件設(shè)備改造，就可以‘依葫蘆畫瓢’了!”廈門遠(yuǎn)海集裝箱碼頭有限公司副總經(jīng)理陳毅鵬說(shuō)，這對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)集裝箱碼頭改造升級(jí)具有示范意義。

還有正在如火如荼地建設(shè)過(guò)程中的廣州港南沙港區(qū)四期工程，其集裝箱的水平運(yùn)輸創(chuàng)新采用智能行駛車新技術(shù)(即IGV)，進(jìn)行碼頭與堆場(chǎng)之間的水平運(yùn)輸;突破全自動(dòng)化集裝箱碼頭堆場(chǎng)須垂直于碼頭前沿線布置的桎梏，全球首創(chuàng)了堆場(chǎng)采用水平布置全自動(dòng)化碼頭堆場(chǎng)布置形式，IGV可以將集裝箱運(yùn)輸至每一個(gè)堆場(chǎng)箱區(qū)內(nèi)，是堆場(chǎng)整體布局的升級(jí)。其“無(wú)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(dòng)化升級(jí)為智能化。他們開發(fā)了無(wú)人駕駛集卡車隊(duì)管理系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“ECS”系統(tǒng))，實(shí)現(xiàn)一百多臺(tái)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(dòng)化，而且碼頭會(huì)通過(guò)環(huán)境感知和導(dǎo)航定位進(jìn)行決策規(guī)劃，就像有一個(gè)大腦一樣自行規(guī)劃最佳流程。”參與自動(dòng)化碼頭設(shè)計(jì)的相關(guān)人員說(shuō)。

更重要的是，以往的自動(dòng)化碼頭建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)都不適用于老碼頭，而南沙港四期自動(dòng)化碼頭建成后，“堆場(chǎng)水平布置，無(wú)人駕駛集卡”方案，為傳統(tǒng)集裝箱碼頭自動(dòng)化升級(jí)改造提供了寶貴的技術(shù)借鑒。在未來(lái)的碼頭運(yùn)營(yíng)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(yàn)，由傳統(tǒng)碼頭升級(jí)改造為局部自動(dòng)化，乃至全自動(dòng)化碼頭。

寧波大榭招商國(guó)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(xiàng)目，即通過(guò)人工智能，使計(jì)算機(jī)理解碼頭業(yè)務(wù)，解決了人員和效率的問(wèn)題;二是實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)堆場(chǎng)計(jì)劃，核心算法是結(jié)束過(guò)濾器等等。

經(jīng)濟(jì)可行才能大面積鋪開

對(duì)于大多數(shù)港口來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)已建集裝箱碼頭進(jìn)行自動(dòng)化改造，是一條切實(shí)可行的升級(jí)途徑。傳統(tǒng)碼頭岸橋和場(chǎng)橋的遠(yuǎn)程控制改造并非最大難題，但如何以經(jīng)濟(jì)可行的方案攻克集裝箱水平運(yùn)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(shuō)，現(xiàn)階段的自動(dòng)化集裝箱碼頭水平運(yùn)輸主要有兩種模式：一種是采用自動(dòng)導(dǎo)引車加地面埋設(shè)磁釘方案，但這種方式需要對(duì)碼頭地面等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)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(jià)往往高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元以上。另一種則是無(wú)人駕駛電動(dòng)卡車方案，可以自動(dòng)智能駕駛出入碼頭和堆場(chǎng)，直接將集裝箱送至指定位置，不僅縮短了運(yùn)輸環(huán)節(jié)，同時(shí)價(jià)格也相對(duì)更便宜。

天津港已積極試水。今年5月，天津港集團(tuán)公司、中國(guó)重汽集團(tuán)公司和天津主線科技公司三方攜手打造的全球首臺(tái)無(wú)人駕駛電動(dòng)卡車在天津港成功運(yùn)營(yíng)。這款無(wú)人駕駛電動(dòng)卡車外表與一般卡車無(wú)異，但它在無(wú)人干預(yù)的情況下，裝配有激光雷達(dá)、高清攝像頭和智能計(jì)算單元的無(wú)人駕駛電動(dòng)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(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了集裝箱從岸邊到堆場(chǎng)的全程自動(dòng)駕駛水平運(yùn)輸。這為港口解決自動(dòng)化集裝箱碼頭水平運(yùn)輸難題提供了可行的實(shí)踐方案，更為促進(jìn)我國(guó)綠色智慧物流創(chuàng)新發(fā)展做出了有益探索。

那么，誰(shuí)能給傳統(tǒng)碼頭加上人工智能?西井科技與大榭招商國(guó)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(guò)視覺(jué)人工智能方式，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的箱號(hào)、箱型、內(nèi)集卡作業(yè)號(hào)、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(shí)現(xiàn)了極高準(zhǔn)確率的自主識(shí)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(wú)人駕駛流動(dòng)機(jī)械，將在不影響生產(chǎn)作業(yè)的前提下，通過(guò)遞進(jìn)式、迭代式的演變，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)碼頭的進(jìn)化。

據(jù)西井科技市場(chǎng)總監(jiān)趙楨介紹，該公司倡導(dǎo)的人工智能碼頭，就是針對(duì)現(xiàn)有已經(jīng)運(yùn)營(yíng)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(lái)實(shí)現(xiàn)人力成本降低與效率提升。這種對(duì)運(yùn)營(yíng)的碼頭改造升級(jí)，其性價(jià)比將大大超越新建自動(dòng)化碼頭。截至目前，西井科技已經(jīng)與全國(guó)前十港口中的幾家簽訂了協(xié)議，與很多港口的項(xiàng)目正在建設(shè)過(guò)程中。

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