【華舜網(wǎng)】2017年12月29日上午，隨著一個(gè)標(biāo)有“第4000萬標(biāo)準(zhǔn)箱”的集裝箱在上海港洋山四期全自動(dòng)化碼頭被穩(wěn)穩(wěn)吊起，上海港的集裝箱年吞吐量突破4000萬標(biāo)箱，繼續(xù)穩(wěn)居世界第一大港，這個(gè)數(shù)字是全美國所有港口吞吐量之和，也是目前全球港口年吞吐量的十分之一。
　　就在半個(gè)多月前的12月10日，全球最大自動(dòng)化集裝箱碼頭——上海洋山港四期正式開港，這標(biāo)志著中國港口行業(yè)在運(yùn)營模式和技術(shù)應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)跨越升級，為上海港加速躋身世界航運(yùn)中心前列提供新動(dòng)力。
　　在這些意義的背后，“全自動(dòng)化”成為新碼頭最閃亮的標(biāo)簽：每天貨運(yùn)吞吐量驚人的碼頭，卻幾乎“空無一人”。
　　為“一帶一路”倡議和長江經(jīng)濟(jì)帶國家戰(zhàn)略服務(wù)，洋山港四期應(yīng)運(yùn)而生
　　駛上東海大橋，驅(qū)車15分鐘左右就可遠(yuǎn)遠(yuǎn)望見洋山四期碼頭。由于工程緊靠大橋建設(shè)，在橋上就可以領(lǐng)略它的英姿——高高聳立且極富科技感的中控塔是整個(gè)港區(qū)的標(biāo)志性建筑和運(yùn)行中樞，碼頭和堆場上一排排采用紅白相間涂裝的現(xiàn)代化大型港機(jī)裝備顯得十分醒目。
　　從這里繼續(xù)向東南方向行駛不久，洋山一期至三期碼頭繁忙的生產(chǎn)場景展現(xiàn)在眼前，這條綿延5.6公里的岸線見證了這片土地從一個(gè)海島漁村華麗變身超級工程的輝煌歷史。
　　這里原本只是上海東南部的一個(gè)小漁村，遠(yuǎn)離陸地逾30公里。一座東海上的小島擴(kuò)張近6倍，從深海“造”出800萬平方米土地，搖身變?yōu)槿騿误w最大的全自動(dòng)化碼頭。
　　近年來，受益于“一帶一路”倡議、上海自貿(mào)區(qū)及長江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的政策利好，在總吞吐量連年創(chuàng)新高的同時(shí)，洋山港的國際中轉(zhuǎn)與水水中轉(zhuǎn)比例持續(xù)增長，國際樞紐港地位逐漸確立。而與之形成對比的是，面對持續(xù)增長的貨量，通過增效挖潛，幾年來上海港既有集裝箱碼頭交出的吞吐量成績均已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)初的設(shè)計(jì)能力，受制于泊位資源與設(shè)備資源的數(shù)量，高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)無法從根本上滿足未來逐年增高的吞吐量預(yù)期。
　　與此同時(shí)，上海國際航運(yùn)中心也面臨空前激烈的外部競爭環(huán)境，韓國、日本、新加坡等地的許多港口都在著力增強(qiáng)自身作為國際集裝箱樞紐港的綜合實(shí)力。著眼未來，上海需要一座新的集裝箱碼頭來承載更艱巨的使命、應(yīng)對更激烈的挑戰(zhàn)，為“一帶一路”倡議和長江經(jīng)濟(jì)帶國家戰(zhàn)略服務(wù)。
　　建造洋山港四期碼頭工程，由此被提上議事日程。
　　2014年4月，碼頭建設(shè)方案以及工程可行性研究報(bào)告定稿。10月18日，獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)。11月，通過交通部工程初步設(shè)計(jì)方案審查。12月23日，經(jīng)過精心準(zhǔn)備，全面開工建設(shè)。
　　歷時(shí)近三年時(shí)間的艱苦建設(shè)，經(jīng)過為期18個(gè)月細(xì)致全面的設(shè)備及系統(tǒng)調(diào)試，全球港口航運(yùn)業(yè)萬眾矚目的無人碼頭終于露出了真容。目前，已經(jīng)完成調(diào)試的首批10臺橋吊、40臺軌道吊、50臺自動(dòng)導(dǎo)引車投入開港試生產(chǎn)。根據(jù)規(guī)劃，洋山港四期最終將配置26臺橋吊、120臺軌道吊和130臺自動(dòng)導(dǎo)引車。 　　從傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型向自動(dòng)化智能化的革命性轉(zhuǎn)變
　　在洋山港四期碼頭，抬眼望去，2350米岸線上，第一排是高聳入云的岸橋，其后是自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV），加上后方堆場上的全自動(dòng)軌道吊，港區(qū)內(nèi)車流不息，然而繁忙的港口內(nèi)卻幾乎空無一人。
　　上海國際港務(wù)集團(tuán)董事長陳戌源說：“在規(guī)劃未來圖景時(shí)，智慧港口、綠色港口、科技港口、效率港口，洋山四期就被賦予了這四個(gè)關(guān)鍵特質(zhì)。”
　　與傳統(tǒng)集裝箱碼頭相比，洋山四期碼頭是一座高科技新型碼頭，集裝箱的裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)全部由智能設(shè)備完成。碼頭裝卸作業(yè)采用“遠(yuǎn)程操控雙小車集裝箱橋吊+軌道吊+AGV”的生產(chǎn)方案，主要由碼頭裝卸、水平運(yùn)輸、堆場裝卸的自動(dòng)化裝卸設(shè)備及自動(dòng)化碼頭生產(chǎn)管控系統(tǒng)構(gòu)成。 　　岸上的橋吊從岸邊的集裝箱船上抓起了自動(dòng)化碼頭運(yùn)作的集裝箱，集裝箱移動(dòng)到碼頭后，在電腦的控制下，橋吊將集裝箱放置到中轉(zhuǎn)平臺。
　　在中央控制室，橋吊遠(yuǎn)程操作員黃華緊緊盯著眼前的4塊電子屏幕，監(jiān)控著整個(gè)流程。他的工作臺就像大型游戲機(jī)，除了屏幕，就是操縱桿與鼠標(biāo)。“我們要做的并不多，正常流程完全不需要人工干預(yù)，只要幾秒鐘安全確認(rèn)，我們可以同時(shí)監(jiān)控整個(gè)港區(qū)所有橋吊的工作。”黃華說。
　　此時(shí)，中轉(zhuǎn)平臺的門架小車也已就位，將集裝箱穩(wěn)穩(wěn)抓起移動(dòng)到已經(jīng)在地面等候的AGV自動(dòng)導(dǎo)航卡車上方，當(dāng)集裝箱緩緩落下，箱子四角的鎖扣與AGV自動(dòng)導(dǎo)航卡車連接，整個(gè)過程耗時(shí)不到2分鐘。
　　AGV自動(dòng)導(dǎo)航卡車在61483枚地面磁釘?shù)囊龑?dǎo)下，載著集裝箱開往目標(biāo)箱區(qū)域。“根據(jù)磁釘位置可以準(zhǔn)確找到這輛車的位置，并且根據(jù)預(yù)設(shè)好的規(guī)劃路徑高精度運(yùn)作。”上港集團(tuán)尚東集裝箱碼頭分公司副總經(jīng)理孫金余說。 　　“到達(dá)指定的堆場之后，我們堆場機(jī)械、軌道吊已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，把這個(gè)箱子再吊到指定的堆場位置。所有的過程都是事先設(shè)定好的，通過自動(dòng)程序來完成。”孫金余說。
　　從集裝箱離開貨輪的那一刻起，10臺橋吊、40臺軌道吊、50輛AGV自動(dòng)導(dǎo)航卡車同步啟動(dòng)。
　　先進(jìn)的AGV讓碼頭前沿的水平運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了無人化。自動(dòng)化碼頭生產(chǎn)管控系統(tǒng)讓船舶和堆場計(jì)劃、配載計(jì)劃、生產(chǎn)作業(yè)路計(jì)劃等原本必須由專業(yè)人員手工完成的任務(wù)全部交由系統(tǒng)自動(dòng)生成。
　　這些變化，不僅顯著降低了碼頭生產(chǎn)運(yùn)營各個(gè)環(huán)節(jié)的人力資源成本，還將人為因素對穩(wěn)定性與安全性的影響降到最低，實(shí)現(xiàn)了碼頭作業(yè)從傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型向自動(dòng)化、智能化的革命性的轉(zhuǎn)變。         自主創(chuàng)新，碼頭“大腦”與“神經(jīng)”均為中國造　　
　　據(jù)了解，洋山港四期作業(yè)效率將來會(huì)達(dá)到40箱/小時(shí)，遠(yuǎn)超人工碼頭的作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)減少70%的人工。
　　40箱/小時(shí)是什么概念？即便是世界最優(yōu)秀的碼頭操作工人，也無法達(dá)到這一效率。此外，自動(dòng)化碼頭還能24小時(shí)不間斷作業(yè)，而且電力驅(qū)動(dòng)，節(jié)能環(huán)保。
　　究竟是誰在指揮全自動(dòng)化碼頭呢？
　　答案是上港集團(tuán)自主研發(fā)的碼頭智能生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)（TOS系統(tǒng)）和中國交建所屬振華重工自主研發(fā)的智能控制系統(tǒng)（ECS系統(tǒng)），兩者組成了洋山港四期碼頭的“大腦”與“神經(jīng)”。這兩套系統(tǒng)的研制與應(yīng)用，讓國內(nèi)全自動(dòng)化碼頭第一次用上“中國芯”。 　　TOS系統(tǒng)覆蓋自動(dòng)化碼頭全部業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，銜接上海港的各大數(shù)據(jù)信息平臺，提供智能的生產(chǎn)計(jì)劃模塊、實(shí)時(shí)作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)及自動(dòng)監(jiān)控調(diào)整的過程控制系統(tǒng)。ECS系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)設(shè)備上的操作人員，給港口設(shè)備賦予智能化，自動(dòng)高效地完成TOS系統(tǒng)的裝卸任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)碼頭智能化運(yùn)作。
　　“目前全球已建成的全自動(dòng)碼頭分別為美國長灘、中國廈門和青島，此前被譽(yù)為‘碼頭大腦’的運(yùn)行管理系統(tǒng)是由一家德國公司開發(fā)設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)零的突破，我們在洋山港四期立項(xiàng)時(shí)就明確必須通過自主創(chuàng)新讓這個(gè)‘大腦’裝上‘中國芯’。”洋山港四期軟件項(xiàng)目經(jīng)理秦濤說。
　　正如秦濤所言，此前吃的苦現(xiàn)在都得到了回報(bào)。經(jīng)過科研團(tuán)隊(duì)反復(fù)試錯(cuò)不斷打磨，最終拿出的這一套新系統(tǒng)，效率比國外軟件還高四分之一，更重要的是，在自主創(chuàng)新研發(fā)的道路上邁出了重要的一步。
　　此外，洋山港四期碼頭整個(gè)裝卸過程所涉及的橋吊、自動(dòng)導(dǎo)引車、軌道吊三大機(jī)種也均為中國制造。 　　上港集團(tuán)副總裁方懷瑾介紹說，洋山港四期建設(shè)過程中包含的高技術(shù)含量解決方案，將有計(jì)劃地推廣，實(shí)現(xiàn)“溢出效應(yīng)”。他透露，目前上海外高橋振東集裝箱碼頭公司在進(jìn)行無人化改造，把傳統(tǒng)的輪胎吊場地改造成自動(dòng)化軌道吊場地，首期已投入運(yùn)營，效率和穩(wěn)定性非常高。
　　上海洋山港作為中國港口建設(shè)的旗艦工程，尤其是四期全自動(dòng)化碼頭的背后，是中國港口建設(shè)體系的強(qiáng)力支撐。洋山港是中國港口建設(shè)走向深海的標(biāo)志，也預(yù)示著中國港口規(guī)劃建設(shè)能力基本實(shí)現(xiàn)全球無禁區(qū)。
　　“無人碼頭”給人帶來震撼的同時(shí)，更讓我們心生敬意：
　　——對戰(zhàn)略思維和雄心遠(yuǎn)見心生敬意。在規(guī)劃之初，建設(shè)一座高科技新型碼頭就是洋山港四期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。洋山四期的建成和投產(chǎn)標(biāo)志著中國港口行業(yè)在運(yùn)營模式和技術(shù)應(yīng)用上實(shí)現(xiàn)了里程碑式的跨越升級與重大變革，不僅把洋山港推上了向世界級強(qiáng)港進(jìn)發(fā)的快車道，更是我國從航運(yùn)大國走向航運(yùn)強(qiáng)國的一個(gè)縮影，成為“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的重要支撐點(diǎn)。它對我國積極參與國際經(jīng)濟(jì)競爭，增強(qiáng)全球競爭力，具有十分重大的戰(zhàn)略意義。
　　——對狠抓落實(shí)和崇尚實(shí)干心生敬意。洋山四期碼頭近海海底地形復(fù)雜，碼頭施工區(qū)域狹小，易受海浪、天氣等自然因素的影響，水下巖石起伏很大，部分地方的巖石表面覆蓋的泥沙層太薄，插入泥沙層的鋼樁就像把筷子插在稀粥里一樣無法穩(wěn)定，給施工帶來極大的困難。創(chuàng)新而又實(shí)用的設(shè)計(jì)從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，離不開碼頭建設(shè)者的日夜付出。放眼全球，規(guī)模如此之大的自動(dòng)化碼頭一次性建成投運(yùn)是史無前例的。
　　——對改革創(chuàng)新和科學(xué)發(fā)展心生敬意。全球已經(jīng)建成和正在建設(shè)的自動(dòng)化碼頭有40余座，而匯聚眾多先進(jìn)科技的洋山港四期碼頭，堪稱是“集大成之作”。創(chuàng)新發(fā)展理念和高技術(shù)含量的建設(shè)方案，正是上海奮力建成服務(wù)全球的國際航運(yùn)中心的最佳注腳。核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)是買不來的，小到扭鎖，大到岸橋，“無人碼頭”全是中國創(chuàng)造，尤其是信息化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、智能化技術(shù)的集成應(yīng)用，對港口今后的運(yùn)作模式、口岸監(jiān)管模式和口岸營商環(huán)境的改善必將帶來深遠(yuǎn)的影響。
　　洋山四期的建成是上海港發(fā)展的新起點(diǎn)，打造自動(dòng)化碼頭是主動(dòng)迎接港口行業(yè)變革的第一步，未來，包括上海港在內(nèi)的中國港口還將以建立并不斷完善集互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和碼頭自動(dòng)化技術(shù)為一體的、多邊界屬性的、系統(tǒng)化的港口生態(tài)圈為努力方向。