10月29日，碧海藍(lán)天間，集裝箱鱗次櫛比，70多臺(tái)智能運(yùn)輸機(jī)器人自如穿行，42個(gè)自動(dòng)化軌道橋次第排開、快速運(yùn)轉(zhuǎn)……在天津港，人們對(duì)于碼頭的傳統(tǒng)印象正被顛覆，新技術(shù)正不斷驅(qū)動(dòng)這座港口變得更“聰明”，向智慧港口轉(zhuǎn)型升級(jí)。
智慧港口，是以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與港口運(yùn)輸業(yè)務(wù)深度融合為核心，具有生產(chǎn)智能、管理智慧、保障有力等鮮明特征的現(xiàn)代港口運(yùn)輸新業(yè)態(tài)。“其包含智慧調(diào)度、智慧物流、智慧決策、智慧監(jiān)管及智能支撐保障等系統(tǒng)?！苯煌ㄟ\(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院研究員羅本成介紹。
近年來，智能化程度已成為衡量港口競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。搶占“智”高點(diǎn)，競(jìng)逐“新賽道”，中國(guó)各大港口緊抓數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展契機(jī)，積極推動(dòng)智慧港口建設(shè)，引領(lǐng)全球港口智能化發(fā)展。
引領(lǐng)數(shù)字浪潮，實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化作業(yè)
智慧港口建設(shè)在中國(guó)已推進(jìn)多年。
2017年1月，交通運(yùn)輸部發(fā)布《關(guān)于開展智慧港口示范工程的通知》，決定重點(diǎn)在港口智慧物流、危險(xiǎn)貨物安全管理等方面，選取一批港口開展智慧港口示范工程建設(shè)，示范帶動(dòng)中國(guó)港口信息化、智能化水平的提升。
2019年11月，交通運(yùn)輸部等九部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于建設(shè)世界一流港口的指導(dǎo)意見》，對(duì)建設(shè)智慧港口提出更為細(xì)致的要求：加大自動(dòng)化集裝箱碼頭操作系統(tǒng)研發(fā)與推廣應(yīng)用，積極推進(jìn)新一代自動(dòng)化碼頭、堆場(chǎng)建設(shè)改造等。
近幾年，隨著新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化碼頭已成為中國(guó)智慧港口建設(shè)的重要標(biāo)志。專家指出，相較于傳統(tǒng)碼頭，自動(dòng)化碼頭可實(shí)現(xiàn)集裝箱裝卸、水平運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的全流程自動(dòng)化作業(yè)。
10月13日，伴隨“中遠(yuǎn)海運(yùn)天秤座”輪進(jìn)港進(jìn)行吊裝作業(yè)，天津港北疆港區(qū)C段智能化集裝箱碼頭（以下簡(jiǎn)稱“C段碼頭”）的集裝箱吞吐量，突破100萬標(biāo)準(zhǔn)箱。從開工建設(shè)到完成100萬標(biāo)準(zhǔn)箱僅耗費(fèi)33個(gè)月，這創(chuàng)造了全球自動(dòng)化集裝箱碼頭的用時(shí)最短紀(jì)錄。
在交出一份亮眼成績(jī)單的同時(shí)，作為全球首個(gè)“智慧零碳”碼頭，C段碼頭還以全新模式為世界港口智能化升級(jí)提供樣本。
前推、側(cè)移、微調(diào)、鎖扣、定位……在C段碼頭智控中心，緊盯屏幕上的5G超高清視頻，遠(yuǎn)程操作員馮旭熟練地控制著手中的操縱桿，為1公里外的貨車裝卸集裝箱。僅用時(shí)75秒，一個(gè)集裝箱便裝卸完成。
“剛來到C段碼頭時(shí)，我是又驚又喜。這里不僅作業(yè)全部無人自動(dòng)化，而且設(shè)備都是電力驅(qū)動(dòng)?！瘪T旭告訴記者，“像岸邊集裝箱起重機(jī)司機(jī)，過去每天都要爬到幾十米的高空，在不足5平方米的駕駛室里，一坐就是一天。現(xiàn)在，大家都在辦公室里工作，操控難度和勞動(dòng)強(qiáng)度都低了不少?！?
引領(lǐng)數(shù)字浪潮，發(fā)力新基建，由天津港集團(tuán)、華為和中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合打造的“5G+智慧港口”項(xiàng)目在C段碼頭應(yīng)用落地：自主搭建安全高效的5G專網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)碼頭全要素的自動(dòng)感知與分析；打造智能水平運(yùn)輸管理系統(tǒng)，支撐全部生產(chǎn)設(shè)備的科學(xué)運(yùn)營(yíng)決策。
現(xiàn)如今，C段碼頭的智能調(diào)度全部在智控中心完成。工作人員坐在操作臺(tái)前，就可以實(shí)時(shí)開展集裝箱裝卸作業(yè)。“全新的智能管控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)調(diào)度，碼頭作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)化?！碧旖蚋鄣诙b箱碼頭公司總經(jīng)理?xiàng)顦s說。
C段碼頭北側(cè)不遠(yuǎn)處，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)葉片緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，為碼頭帶來源源不斷的“綠色動(dòng)力”?！按a頭由‘風(fēng)光儲(chǔ)荷一體化’系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綠電自主供應(yīng)，成為全球首個(gè)100%使用綠色電能，且綠色電能100%自產(chǎn)自足的‘零碳’碼頭。”楊榮告訴記者，系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電10個(gè)月，已供電2077萬千瓦時(shí)。
“去年天津港大型自動(dòng)化集裝箱裝卸設(shè)備占比已達(dá)到35%，今年要達(dá)到60%以上，明年達(dá)到80%以上?！碧旖蚋奂瘓F(tuán)董事長(zhǎng)褚斌表示。
過去幾年，浙江寧波舟山港也將智慧港口建設(shè)作為重要戰(zhàn)略任務(wù)，不斷提升港口自動(dòng)化水平。2018年3月，建成了全國(guó)首個(gè)5G港口基站；2019年4月，舟山港實(shí)現(xiàn)5G+龍門吊遠(yuǎn)程控制等創(chuàng)新應(yīng)用試驗(yàn)。隨著大型設(shè)備逐步遠(yuǎn)程化、智能化作業(yè)，目前舟山港的自動(dòng)化率已接近五成，整條作業(yè)鏈的運(yùn)作效率提升了15%以上。
上海港、廈門港、深圳港等港口在作業(yè)自動(dòng)化、信息互聯(lián)共享等方面也取得一系列創(chuàng)新成果。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)目前已建成10座自動(dòng)化集裝箱碼頭，并有8座自動(dòng)化集裝箱碼頭在建，已建和在建規(guī)模均居世界首位。
交通運(yùn)輸部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在消化吸收國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，中國(guó)已全面掌握了自動(dòng)化碼頭設(shè)計(jì)建造、裝備制造、系統(tǒng)集成和運(yùn)營(yíng)管理全鏈條的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從“跟跑并跑到領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。
記者了解到，中國(guó)的自動(dòng)化集裝箱碼頭建設(shè)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已走出國(guó)門，以色列海法港、阿聯(lián)酋阿布扎比哈里發(fā)港二期等自動(dòng)化碼頭，在總平面布置、裝卸工藝等方面均采用了中國(guó)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
堅(jiān)持自主創(chuàng)新，勇闖智慧港口“無人區(qū)”
中國(guó)智慧港口建設(shè)跑出“加速度”，離不開相關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的艱苦攻關(guān)。
在山東港口青島港自動(dòng)化碼頭，不久前，山東港口高級(jí)別專家張連鋼和團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的全新智能管控系統(tǒng)，讓港口實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源、計(jì)劃調(diào)度和作業(yè)控制的無縫銜接，第九次打破了自己保持的集裝箱自動(dòng)化碼頭裝卸效率世界紀(jì)錄。
事實(shí)上，這些“世界紀(jì)錄”的誕生之路，并非一帆風(fēng)順。
進(jìn)入21世紀(jì)，中國(guó)港口在碼頭硬件方面較為領(lǐng)先，但在全自動(dòng)、半自動(dòng)化碼頭方面，還有待加強(qiáng)。2013年，青島港正式啟動(dòng)自動(dòng)化碼頭建設(shè)項(xiàng)目。身為技術(shù)骨干，時(shí)年53歲的張連鋼成為項(xiàng)目組長(zhǎng)。
自動(dòng)化碼頭起源于歐洲，核心技術(shù)長(zhǎng)期被少數(shù)國(guó)家所壟斷。為此，他曾帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)到國(guó)外學(xué)習(xí)請(qǐng)教?！暗珜?duì)方不準(zhǔn)我們下車，也不讓拍照?！睆堖B鋼回憶，團(tuán)隊(duì)成員只能走馬觀花地遠(yuǎn)望，考察交流沒有取到任何“真經(jīng)”。
“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的?！边@種受制于人的遭遇，讓張連鋼下定決心：堅(jiān)持自主創(chuàng)新，建設(shè)中國(guó)人自己的自動(dòng)化碼頭！
回到青島后，團(tuán)隊(duì)成員立即著手搜集資料，想方設(shè)法惡補(bǔ)專業(yè)短板?！安坏絻赡陼r(shí)間，我們召開了3000多場(chǎng)技術(shù)分析會(huì)，形成了幾十萬字的分析報(bào)告，僅僅出入集裝箱卡車的閘口布局，就設(shè)計(jì)了40多稿。”項(xiàng)目組成員張衛(wèi)對(duì)記者說。
按照慣例，自動(dòng)化碼頭從項(xiàng)目立項(xiàng)到建設(shè)完工至少需要8到10年。“這個(gè)速度不夠快，我們等不起?！睆堖B鋼帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研發(fā)流程改造，使每名成員都承擔(dān)咨詢師、設(shè)計(jì)者、建設(shè)者等多重職責(zé)，統(tǒng)籌推進(jìn)全流程工作。
歷經(jīng)3年半的拼搏，2017年5月，由團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)、自主建造、自主運(yùn)營(yíng)的青島港自動(dòng)化碼頭正式投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，創(chuàng)造出多個(gè)全球“首創(chuàng)”。之后，張連鋼又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)推出自主研發(fā)的“氫+5G”“全球首創(chuàng)機(jī)器視覺+自動(dòng)化技術(shù)”等多項(xiàng)創(chuàng)新成果。
“我們建設(shè)世界一流的海洋港口，應(yīng)該樹起‘中國(guó)樣本’。這是我作為一個(gè)港口科技工作者的理想?！睆堖B鋼說。
除了自動(dòng)化碼頭，在青島港的長(zhǎng)期推進(jìn)下，智慧港口建設(shè)成果在這片創(chuàng)新沃土遍地開花。青島港前港分公司干散貨碼頭的智能化改造，背后同樣有一個(gè)勇于擔(dān)當(dāng)?shù)膱F(tuán)隊(duì)――偉麗創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
據(jù)了解，青島港前港干散貨碼頭于1993年投入運(yùn)行，主要從事鐵礦石、煤炭等大宗干散貨的裝卸。隨著時(shí)間推移，設(shè)備逐漸步入“老年期”，這為碼頭安全運(yùn)營(yíng)帶來較大壓力。
2020年3月，依托山東港口一體化平臺(tái)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，前港分公司決定對(duì)自家“老碼頭”進(jìn)行智能化改造，組建干散貨智慧綠色碼頭項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，前港分公司安全環(huán)保科技部副經(jīng)理趙偉麗被任命為項(xiàng)目帶頭人。
“國(guó)際上干散貨碼頭僅有單種機(jī)器的智能化探索，而我們直接將目標(biāo)定在全部設(shè)備的智能化升級(jí)?！壁w偉麗告訴記者，改造工作不僅缺乏先例可循，由于許多設(shè)備的電控系統(tǒng)是幾十年前的，團(tuán)隊(duì)想摸清它們的控制線路也格外困難。
但現(xiàn)實(shí)困境沒有讓創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)退縮，反倒激發(fā)了他們“不服輸、不認(rèn)輸”的性格，決心勇闖智慧港口“無人區(qū)”。在52臺(tái)大型設(shè)備、140余臺(tái)流動(dòng)機(jī)械、200多條皮帶流程組成的生產(chǎn)系統(tǒng)中，團(tuán)隊(duì)成員將現(xiàn)場(chǎng)視作“戰(zhàn)場(chǎng)”，背著20多公斤的測(cè)試設(shè)備爬上16層樓高的卸船機(jī)，在不足3平方米的駕駛室內(nèi)逐一校驗(yàn)控制器觸點(diǎn)，在65公里長(zhǎng)的皮帶流程中反復(fù)調(diào)試。
經(jīng)過兩年半的不懈努力，他們最終梳理電氣線路1000多條，攻克行業(yè)難題600余項(xiàng)，給老舊設(shè)備裝上了“智慧芯”。據(jù)介紹，升級(jí)后的碼頭，平均能耗率降低10%，人員配置壓縮15%，消除290余項(xiàng)安全隱患。
“與集裝箱自動(dòng)化碼頭不同，我們是老舊碼頭的改造，具有很強(qiáng)的可復(fù)制性，這對(duì)于國(guó)內(nèi)的干散貨碼頭來說更有參考價(jià)值?！壁w偉麗介紹，下一步，團(tuán)隊(duì)將在實(shí)踐中繼續(xù)改進(jìn)優(yōu)化設(shè)備設(shè)施，努力提升港口的智能化水平。
逐夢(mèng)未來“智港”，高質(zhì)量發(fā)展前景可期
“以科技賦能港口智慧，讓港口像人一樣會(huì)思考、會(huì)決策，合理配置和調(diào)度港口資源，使港口運(yùn)營(yíng)更可靠、更高效、更綠色、更智能，這是各大港口不懈追求的最終目標(biāo)。”羅本成指出，當(dāng)前，各地智慧港口落地進(jìn)程正在加快。
伴隨相關(guān)指導(dǎo)性文件的發(fā)布，中國(guó)智慧港口高質(zhì)量發(fā)展前景可期。
2021年，交通運(yùn)輸部印發(fā)《交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案（2021―2025年）》提出，建設(shè)港口智慧物流服務(wù)平臺(tái)。開展區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，推進(jìn)電子單證、業(yè)務(wù)在線辦理、危險(xiǎn)品全鏈條監(jiān)管、全程物流可視化等。
2022年1月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》提出，推進(jìn)大連港、天津港、青島港、上海港、寧波舟山港、廈門港、深圳港、廣州港等港口既有集裝箱碼頭智能化改造。建設(shè)深圳海星、廣州南沙四期、欽州等新一代自動(dòng)化碼頭。在“洋山港區(qū)―東海大橋―臨港物流園區(qū)”開展集疏運(yùn)自動(dòng)駕駛試點(diǎn)。
與此同時(shí)，多地相繼出臺(tái)方案規(guī)劃，逐夢(mèng)未來“智港”。
《江蘇省智慧港口建設(shè)行動(dòng)方案（2022―2025年）》明確，到2025年，全省擁有萬噸級(jí)以上泊位的港口重點(diǎn)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化技術(shù)全覆蓋，危險(xiǎn)貨物碼頭安全生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)100%數(shù)字化管理，對(duì)外開放港口疫情防控實(shí)現(xiàn)100%數(shù)字化管控，港口綠色低碳發(fā)展實(shí)現(xiàn)100%數(shù)字化治理。
河南省著力打造平安、綠色、智能內(nèi)河港口，提出加快推進(jìn)信息化等新技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)數(shù)字航道建設(shè)，促進(jìn)船型標(biāo)準(zhǔn)化，通過服務(wù)、管理等多維度模式創(chuàng)新，提升安全保障和服務(wù)能力。
業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，推進(jìn)智慧港口領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化，打造行業(yè)“創(chuàng)新連接器”至關(guān)重要。
2022年8月18日，天津港集團(tuán)聯(lián)合華為、多家科研院校與行業(yè)頭部企業(yè)成立“智慧港口全球創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室”，打造從“技術(shù)攻關(guān)”到“應(yīng)用落地驗(yàn)證”及“商業(yè)價(jià)值”產(chǎn)學(xué)研用的完整閉環(huán)，推動(dòng)港口產(chǎn)業(yè)數(shù)字化創(chuàng)新。
“實(shí)驗(yàn)室的成立，將帶來更開闊的視野、超前的思路和領(lǐng)先的技術(shù)?！碧旖蚋奂瘓F(tuán)副總裁楊杰敏說，未來，天津港將與更多科研院校、行業(yè)機(jī)構(gòu)交流合作，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用生態(tài)體系，打造港口科技創(chuàng)新高地。
智慧港口的出現(xiàn)，對(duì)海關(guān)監(jiān)管也提出了“快速驗(yàn)放、順勢(shì)監(jiān)管”的現(xiàn)實(shí)要求。福州海關(guān)充分發(fā)揮科技創(chuàng)新牽引作用，推出智慧監(jiān)管平臺(tái)，助力港口碼頭高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
“我們依靠人工智能、大數(shù)據(jù)和云存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，在數(shù)據(jù)流中將內(nèi)貿(mào)、外貿(mào)貨物分隔，實(shí)現(xiàn)了電子圍網(wǎng)管好貨物?！备Ｖ莺ｊP(guān)監(jiān)管處副處長(zhǎng)童冰星解釋說，海關(guān)人員點(diǎn)擊平臺(tái)全景畫面中的船舶、集裝箱等監(jiān)管對(duì)象，即可查看詳細(xì)信息，并可以隨時(shí)切換至實(shí)際
監(jiān)控畫面，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息校驗(yàn)。
“有了智慧監(jiān)管平臺(tái)，我們可以靈活安排內(nèi)外貿(mào)貨物的堆放、吊裝，港內(nèi)接駁車輛作業(yè)時(shí)間平均降低25%，外貿(mào)企業(yè)的物流成本每柜可以節(jié)省400元。”福州港江陰港區(qū)碼頭公司負(fù)責(zé)人莊興強(qiáng)說。
“無論是港口行政管理部門還是港口企業(yè)，都要全面客觀評(píng)估智慧港口建設(shè)條件，理清發(fā)展思路與路徑，找準(zhǔn)著力點(diǎn)。”廈門大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院副教授丁長(zhǎng)發(fā)此前建議，面向未來，各地應(yīng)做好智慧港口的概念設(shè)計(jì)，從空間性、技術(shù)性、社會(huì)性、生態(tài)性等維度謀劃好智慧港口的發(fā)展框架。
