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洋山四期：“空無一人”將引發“碼頭革命”
洋山，這座孕育“洋山精神”、誕生中國制造奇跡的小島上，又一座“超級工程”正在展露真容。
這幾天，一艘裝載數個集裝箱的駁船停靠在東海大橋最南端的洋山深水港新建泊位上，裝卸貨物。在連續7年吞吐量全球第一的上海港中，這樣的“小船”貌不驚人。然而走近瞭看，才能發現“不尋常”：碼頭上空無一人，巨大的橋吊自行揮舞巨臂，從船上精準抓箱，無人駕駛的電動卡車來回運送……
這裡，便是舉世矚目的洋山四期全自動化碼頭。“目前，振華重工已為洋山四期提供瞭10臺岸橋、58臺軌道吊、50臺自動化引導小車(AGV)，今年年底開港前首批設備將全部到位，7個泊位全部投運，一次形成400萬標準箱的吞吐能力。”負責洋山四期自動化設備研制和系統開發的振華重工集團負責人介紹，這將是全世界規模最大、技術最先進的全自動化碼頭。
一場靜悄悄的“碼頭革命”
在碼頭現場，振華重工項目負責人告訴記者，目前，全自動化碼頭正在進行聯調聯試，下階段，將有真正的商船靠岸“實操”，為年底開港做最後準備。
洋山四期項目位於前三期項目的南側，以依托顆珠山島及大、小烏龜島圍海填築形成。雖然四期工程的岸線和占地面積比前三期都小，但由於全自動化，其吞吐量將遠超前三期。
“十年多來，振華重工為洋山港前三期工程提供瞭主要設備，過去我們提供的隻是傳統硬件，而這次，我們承擔瞭智能化硬件和軟件系統的研制任務。”振華重工方面介紹，洋山四期工程，將是企業從傳統制造向智能制造轉型的代表之作。
振華重工的碼頭設備，熱銷全球海港。但面對近年來全球航運業持續低迷的市場環境，要保持國際競爭力，並不容易。航運業專傢雞精禮盒指出，如今在全球航運業，成本是企業的生命線，一切圍繞節省成本、提高效率的技術革命，總能找到對應的市場需求。於是，碼頭的自動化、智能化，成為最重要的發展趨勢之一。
喧囂，是傳統碼頭24小時的常態。從高空的橋吊，到繁忙的堆場，到處是辛苦作業的碼頭工人。自動化、無人作業，安靜、綠色的智能碼頭，曾經隻能在歐美少數發達國傢看到。今年，航運低谷依舊，但國內一場靜悄悄的“碼頭革命”已經開始。
就在5月11日，規劃4個泊位、已經投產2個泊位的青島港全自動化碼頭正式投運;5月24日，第一船設備運抵建設中的唐山自動化碼頭;5月27日，全球最大的集裝箱船在位於廈門的國內首座自動化碼頭完成裝船，其全自動的高效過程，令全球航運業矚目。
“廈門港、青島港和洋山四期，是國內前三座全自動化碼頭，它們的碼頭裝備和設備管理系統都由振華重工自主研制。”振華重工副總裁張健說，這三座全自動化碼頭，由小到大，代表著國內全自動化碼頭技術逐漸走向成熟的過程。去年下半年開始，振華重工還在唐山港啟動瞭國內第四座自動化碼頭的建設。
國內開始的“碼頭革命”，正在吸引全球目光。全球航運巨頭馬士基公司在考察廈門港自動化碼頭後，邀請振華重工參與其控股的意大利VADO碼頭自動化改造項目;近期，振華重工的泰國籃菜幫碼頭自動化改造項目也已進入現場調試階段。
世界紀錄背後的中國創造
相比廈門和青島，洋山四期全自動化碼頭，是集大成之作，也將是中國自動化碼頭建設的一次“重大跨越”。
“首先是規模的突破。廈門港隻有一個泊位，青島港有四個，但分期投運，洋山四期則是七個泊位一次建成投運。”張健介紹，在青島港自動化碼頭創造亞洲規模紀錄之後，洋山四期將創造世界紀錄。
記者在洋山深水港現場看到，自動化碼頭項目擁有的2350米岸線上，第一排是高聳入雲的岸橋，其後整齊停放著50輛AGV，加上後方堆場上的全自動軌道吊，“無人碼頭”已經蔚為壯觀。
現場工程人員介紹，今年年底開港後，洋山四期將形成400萬標準箱吞吐能力，後續還將繼續擴大規模，最終有26臺岸橋、120臺軌道吊和130輛AGV投入使用，吞吐量達到630萬標準箱。屆時，上海港的年吞吐量將突破4000萬標準箱，將是全美國所有港口加起來的吞吐總量，也是目前全球港口年吞吐量的十分之一。
“建造大規模的全自動化碼頭，和傳統碼頭不一樣。”振華重工技術工程師介紹，傳統碼頭造得大，增加人力物力和資金投入就行;但自動化碼頭，關鍵在智能化，隨著碼頭規模擴大，實現自動控制的難度將成幾何級上升。
比如，取代傳統碼頭內集卡的AGV小車，是全自動化碼頭的一大特征。目前國內外全自動化碼頭投入AGV最多不過十幾輛，而洋山四懷孕滴雞精期最終將統一調度130輛自主研發的“無人駕駛車”，在碼頭來回穿梭，完成各種作業，還能自行到換電站更換電池，其難度可想而知。
面對挑戰，振華重工與業主方上港集團通力合作，雙方分別自主研制瞭ECS軟件系統(設備控制系統)和TOS系統(碼頭操作系統)，組成洋山四期全自動化碼頭的“神經”與“大腦”。這兩套系統的研制與應用，將讓國內全自動化碼頭第一次用上“中國芯”。
在強大的“大腦”與“神經”支持下，為碼頭裝卸作業打開更大的空間。振華重工介紹，洋山四期海側的岸橋和陸側的軌道吊都實現自動化遠程操控，其中可實現雙箱自動化起吊的軌道吊，也是振華重工自主研發、首次投放產品。使用自動化雙箱軌道吊，配合自動化雙箱岸橋作業，可以盡快釋放岸線空間，提高碼頭的使用率，理論上能夠提升50%的工作效率。
碼頭工人因智能制造而變
正常作業情況下，視線所及處，洋山四期的碼頭上將空無一人。但在碼頭的最後方，一座現代推薦滴雞精化的塔樓已經建成，樓裡的中控室人聲鼎沸，遠程指揮著碼頭上的每一個細節。
“我已經做瞭14年的橋吊司機瞭，沒想到能坐在空調間裡，對著電腦擺弄這些。”在全自動化碼頭的中控室裡，上港集團的橋吊司機顧吉翰對記者表示。
走進中控室，就像來到台中滴雞精推薦IT公司，一個大平層辦公室裡擺滿電腦。與IT公司相似，控室裡坐著大量軟件、網絡工程師，不同的則是還有許多碼頭工人。
隻見顧吉翰端坐在辦公桌前，面對著六塊360度展示橋吊實時畫面的液晶屏，側面一臺電腦上還顯示著各方面的數據信息。他手握桌上的兩個手柄，輕輕移動、按鍵，集裝箱準確無誤地被吊起……“看上去就像打遊戲一樣，還是VR遊戲。”旁邊圍觀的年輕橋吊司機這樣評論。
顧吉翰對這套由振華重工開發的遠程岸橋操作系統非常滿意，他認為自動化帶來的最大變化，是改善瞭自己的工作環境。
“以前在橋吊上工作，夏天爬上去就是一身汗，人坐在小車裡，跟著集裝箱一起動，全身跟著車子一刻不停地顛，邊顛邊操作。”顧吉翰感嘆，來到洋山四期工作後，這樣的日子將一去不復返，甚至有種“藍領”變“白領”的感覺。
改善工作環境的同時，全自動化碼頭也取代部分過去必須依靠人工幹預的工作。比如傳統碼頭上最難的工夫是“對鎖眼”，橋吊司機要在60多米的高空往下看，全靠肉眼，這門工夫沒一年半載練不出來。
目前，上海港的多批橋吊司機已經在洋山四期遠程操作臺上進行瞭“實戰培訓”。司機們反映，過去需要一年才能熟悉的工作，如今一個月就能上手，特別是像“對鎖眼”那樣的高難度技巧，有瞭計算機輔助後，難度大幅降低。
振華重工的現場工程師介紹，目前相關技術正在全力攻關中，“對鎖眼”這門絕技，很快也能由“AI”代替人工自動完成，將力爭洋山四期開港前試點應用。
“上海港橋吊司機中誕生過一批批能工巧匠，其中不乏有名的勞模代表，未來全自動化碼頭上，評勞模可能不容易瞭。”上港集團董事長陳戌源笑著對記者說，智能制造帶來的自動化，能極大地降低碼頭工人工作的難度和強度，改善身體健康程度，延伸職業壽命。雖然一些絕技被計算機代替瞭，但從長遠看，智能制造帶來的是對人的保護與關懷。（解放日報）
青島前灣：“空無一人”的碼頭 收獲一連串全球首創
5月11日，青島港前灣全自動化集裝箱碼頭5、6泊位空無一人，隻有“中遠法國”輪龐大的身軀靜靜地偎依著碼頭。
隨著汽笛鳴響，生產控制中心一聲令下，碼頭上頓時生動起來，橋吊、AGV（無人搬運車）、軌道吊快速運轉。沒有車水馬龍的喧囂，沒有安全員、指揮手的身影穿梭和對講機呼叫，數千個集裝箱或裝或卸，行雲流水，快速精準。
晚8時20分，港口作業統計數據躍然眼前：本次作業完成3858個自然箱，橋吊單機效率達到26.1個自然箱/小時，船時小時達到161.2個自然箱/小時，創世界自動化集裝箱碼頭商業運營首船作業最高效率。當日，青島港前灣全自動化集裝箱碼頭成功投產，成為亞洲首個真正意義上的全自動化集裝箱碼頭。
此前，在象征全球港口最強科技的榜單上，林林總總數十個全自動、半自動化碼頭，主要被歐美國傢壟斷，而我國作為港口大國榜上無名。
2013年，從競爭中感受到壓力的青島港邁開瞭建設中國全自動化碼頭的步伐。通過近5年的不懈努力，我國終於拿下瞭這一讓世界強港競相爭逐的“大國重器”。
人人都憋著一口氣
當時，對青島港的選擇，國內外眾說紛紜。有國外專傢直接質疑：中國有能力搞自動化碼頭？
在一片質疑聲中，青島港20多名技術骨幹組建起瞭項目組。15個月內，他們先後奔赴荷蘭、英國、德國、西班牙等國外自動化碼頭考察“取經”，但國外同行卻“連捂帶蓋”：隻能走馬觀花地遠望，不準下車，不準拍照，更不提供任何數據和技術規范。
項目組的成員人人都憋著一口氣：我們能創造世界第一的裝卸效率，我們也一定能依靠自己的智慧，建成世界最好的自動化碼頭！
考察歸來，項目組每個人都通宵達旦“連軸轉”，每個專業都形成瞭上萬字的考察報告，夜以繼日召開瞭數千次專題分析論證會，艱難推進著碼頭的論證滴雞精比較設計。
自動化碼頭的核心是生產工藝流程控制策略的自動化，每個港口特點不同，碼頭建設不能照搬照抄，也確實沒有東西可抄。“符合實際”成為青島港自動化碼頭建設的靈魂。
設備選型是每個碼頭的“重頭戲”，記者采訪時，設備部副主管張衛講述瞭重頭戲背後“破釜沉舟”的故事：在確定橋吊方案時，大傢對是否保留司機室有些猶豫。青島港集團董事長鄭明輝當機立斷：“既然是全自動化，那就破釜沉舟、不留後路！不設司機室，集中精力把全自動化做到最好！”
項目組拿出瞭詳盡的方案構想比對和數據論證，最終實現瞭減輕橋吊輪壓的重大革新，節約瞭上千萬元的建設資金。
對耐心細心的考驗
“還是不對！”2016年初的一個清晨，又幹瞭一個通宵的IT部門副經理李永翠揉瞭揉酸澀的眼睛，望向窗外的晨曦，可對AGV“死鎖”原因的分析還縈繞在腦海裡。
那段時間，AGV“死鎖”的情況頻繁出現，必須迅速查找原因、優化軟件，讓AGV“跑起來”。軟件是自動化碼頭的“大腦”。項目組在從千絲萬縷的業務中梳理蛛絲馬跡，規劃、設計出100多個業務流程，並承擔瞭60%以上的軟件開發任務。這100多個業務流程背後包含瞭海量的“大數據”。僅用於存放數據的服務器，數量就超過瞭青島港全港的兩倍。
李永翠和同事們用瞭幾個月，分析瞭上萬條工作日志，從中歸納瞭十幾種“死鎖”類型，最終成功“解鎖”。回想這段經歷，李永翠說：“近3年來，我和同事提瞭上千條優化建議，每次都要經歷這樣的過程。考驗的是知識，也是耐心和細心。”
曾有人戲稱自動化碼頭是“接口”工程，軟軟接口、硬硬接口、軟硬接口、網絡接口、平臺接口等錯綜復雜，必須嚴絲合縫。IT工程師和業務分析師僅流程測試案例就編寫瞭5000多個，反復測試達十幾萬次。
一次，自主開發軟件項目經理竇亮、張華等人在測試中發現某處系統功能出現異常，但疑點有數百個。他們像大海撈針一樣按流程一點點回溯，連續一周每天幹到凌晨，最終找到瞭潛在的問題點。
不僅是建起瞭一座碼頭
不懈的探索和努力，終於換來瞭青島港一連串耀眼的“全球首創”：全球首次研制成功瞭機器人自動拆裝集裝箱扭鎖；全球首次研制成功瞭軌道吊防風“一鍵錨定”裝置；全球首創瞭自動導引車循環充電技術；全球首創非等長後伸距雙小車橋吊；首創高速軌道吊無輪緣車輪設計，避免車輪啃軌；實現岸邊全自動無人理貨、全自動噴淋熏蒸消毒、全自動空箱查驗、冷箱溫度自動監控……
在建設全自動化碼頭的過程中，青島港不僅自主設計瞭全套業務流程，還高質量、短周期主導著數十傢參與方實施瞭碼頭系統總集成，攻克瞭10多項世界性技術難題。青島港用3年走完瞭國外常規8至10年的路，節省建設資金數億元，成本遠遠低於國外同類碼頭。
自動化碼頭建設合作方、美國NAVIS公司特意為青島港頒發瞭“亞洲第一個自動化碼頭傑出成就證書”，認為“青島港團隊在自動化碼頭的建設上進行瞭出色的努力，取得瞭不可思議的成績”。而當初不看好青島項目的國外自動化碼頭運營商、船公司、系統供應商等，紛紛提出到青島港考察的要求。
青島港全自動化碼頭的建成，不僅僅是建起瞭一座先進的碼頭，取得瞭一系列創新成果，更超越瞭傳統行業模式，打破瞭西方技術壟斷，成功打造瞭“青島模式”，開創瞭低成本、短周期、全智能、高效率、更安全、零排放的全自動化碼頭建設先河，讓高高在上的“貴族碼頭”走下瞭雲端，變成瞭可復制、可推廣、可商業化運營的“平民碼頭”。
這，是中國建設者對世界的貢獻。（工人日報）
廈門遠海：國內首個自動化碼頭接受全球最大集裝箱船“實戰”檢驗
“中國首個” 遇上“全球最大”，激情點亮瞭中遠海運港口廈門遠海“智慧港口”。新一代世界最大集裝箱船舶“東方香港”號順利靠泊中國首個全自動化碼頭———中遠海運港口廈門遠海碼頭，並於27日上午舉行首航作業啟動儀式。
長近400米，寬58米多，可裝載21413個標準集裝箱，“東方香港”號是全球第一艘“21000+”標箱的超級集裝箱巨輪，隸屬於香港的東方海外公司。廈門海滄遠海碼頭是該輪首航下水後靠泊的第三站。“東方香港”號投入運營後將服務亞歐地區航線，沿途掛靠主要港口分別為上海—寧波—廈門—鹽田—新加坡經蘇伊士運河—費利克斯托—鹿特丹—格但斯克—威廉哈芬—費利克斯托—蘇伊士運河—新加坡—鹽田—上海，周期為77天。
“東方香港”號於26日下午抵達遠海碼頭，本航次在廈門遠海自動化碼頭作業20小時，裝載近4000個標準箱。在中遠海運港口廈門遠海全自動化碼頭現場，碼頭操作系統依據船舶信息，自動生成作業計劃並下達指令，貨櫃裝卸區空無一人，運輸貨櫃車輛也是無人駕駛，碼頭高效運轉，秩序井然。
廈門遠海碼頭被譽為新一代“魔鬼碼頭”，具備冗餘災備能力，可確保船舶穩定運轉;整套系統由中央控制室計算機控制，深度融合人工智能、運籌學決策和系統工程理論等先進技術，操作運營全部集成世界最先進的系統，從安全、效率和能耗角度確定最佳路徑，是真正意義上的無人化全自動化碼頭系統，實現瞭碼頭全智能控制，精準高效、低成本、更安全;碼頭設備全部采用電源驅動，亦為全球首個無內燃機驅動設備作業，是真正無污染零排放的綠色環保“魔鬼碼頭”，定義瞭“智慧港口”。
與傳統集裝箱碼頭相比，廈門遠海全自動化碼頭具備智能化、零排放和安全環保等領先優勢。經測算比傳統碼頭節省能源25%以上，碳排量減少16%以上。投產以來，實現安全“零”事故，箱量、作業效率和經濟效益增速亮眼，為智慧港口未來持續引領行業發展打下瞭基礎。
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