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港口劲吹“智慧”风

新闻来源:中国船检    浏览量:830 胥苗苗 2018-04-04
        |► 在智慧港口崛起时不我待的今天,如何未雨绸缪,迎接智慧港的到来将是港航企业乃至各相关方需要认真思考的问题。
        前不久,全球最大单体自动化智能码头和全球综合自动化程度最高的码头——洋山港四期码头正式开港,标志着中国港口行业在运营模式和技术应用上实现了里程碑式的跨越升级与重大变革,更为上海港加速跻身世界航运中心前列提供了全新动力。从2016年3月厦门远海集装箱自动化码头正式运营,2017年5月全亚洲首个真正意义上的全自动集装箱码头在青岛港正式投入商业运营,再到日前上海洋山港四期的正式建成投产,集装箱自动化码头的发展在中国以破竹之势愈演愈烈。
        应势而生的“魔鬼码头”
        深夜时分,灯火通明的洋山港依然忙碌,中国的工程机械、加勒比海的烟草、智利的红酒乃至全世界的畅销货在岸线总长2350米却空无一人的集装箱码头上忙碌着,一台台无人小车(AGV)悄无声息地将货物准确地安放在指定位置……这是被誉为“魔鬼码头”的洋山港四期码头的日常工作状态。从港口装卸用“机械抓斗”替代工人肩挑手提,到智能码头实现自动化操作,近年来,码头作业这个曾经的劳动密集型行业,正逐渐转向科技密集型。
        事实上,早在上个世纪90年代,自动化码头就已在国外兴起。有专家认为,航运的发展,港口自动化是必然的途径,而推动码头尤其是集装箱码头迈向自动化的因素主要包括劳动力成本、安全性以及全球供应链的可预见性等几个方面。首先,劳动力成本的不断攀升和劳动力的日益稀缺,高昂的劳动力成本毫无疑问是推动码头自动化的关键因素之一。从劳动力成本方面考虑,自动化是一种必然的趋势,尤其是在欧洲、北美、日本以及澳大利亚等劳动力成本较高的地区。其次是安全性的需要。传统的码头,即使安全系数非常高,也并不等于没有风险。而自动化码头,很多风险和危害都因为系统化和程序化的机器操作被降低甚至消除了,不仅如此,在处理超大型集装箱船的时候,设备处理工作的复杂性和工作强度也随之增加。三是全球供应链的可预见性。自动化的整个出发点不仅仅在于节约劳动力成本,还在于实现集装箱装卸的可调度性,进而实现全球供应链的可预见性。自动化就意味着可预见性。从长期来看,可预见性会提高生产效率。根据固定的效率就可以计算出船只停留在港口的时间,通过码头自动化可以实现吞吐量的持续性、稳定性以及可规划性。
        在机器换人、节能环保的时代大背景下,集装箱自动化码头发展还受到船舶大型化、航运联盟常态化两个关键外部因素的影响。近年来,随着航运陷入长期低迷期,为降低成本,船舶大型化趋势日趋明显。3000TEU、6000TEU、10000 TEU 、18000 TEU 、20568TEU这一连串数字是世界最大集装箱船记录不断被打破的过程。我们可以看到,即使是在全球航运业不景气的近些年,最大集装箱船的记录依然是在稳步增长。集装箱船装载能力的大幅增长不仅需要整体航运业运输效率的提升,同时对港口装载效率的要求也是“水涨船高”。自动化码头可实现24小时作业,通过远程操控、自动操控,码头效率在过去的基础上有质的提升。此外,随着环保理念在港航领域不断深入人心并付诸实施,自动化码头的应用还能实现二氧化碳排放下降10%以上。从某种程度上来说,船舶大型化助推了自动化港口的快速发展。
        在当前全球经济和平发展、合作共赢的主旋律下,中国提出的“一带一路”倡议是一项造福亚欧大陆的重要决策,“一带一路”为我国远洋航运业的发展注入了新的动力,自动化码头的推广建设同样也是“一带一路”倡议的重要环节之一,中国也将有越来越多的新港开始建设,旧港开始升级换代。
        自动化码头发展面临的挑战
        不可否认,与传统的集装箱码头相比,全自动化集装箱码头在智能化、可靠性、稳定性、安全性和环保等方面具有十分明显的优势,能降低操作和运营成本,比传统码头节省能源25% 以上、减少碳排量16% 以上等等。因此,加快自动化集装箱码头的规划与发展已经成为了世界航运界的共识。据不完全统计,全世界在建和建成的自动化集装箱码头已达30 多个。尽管如此,码头在自动化、智能化的发展道路上仍然面临诸如资金、技术、管理等各方面的诸多挑战。
        对于已建成的自动化、智能化码头面临的现实挑战就是资金问题。大量先进港机设备的应用,势必要有充足的资金作支撑,港航企业不仅要有建设资金还要有预留资金,包括运维资金以及后期的管理资金。比如AGV 小车的运用给集装箱装卸提供便利的同时,其高额的导航设备与系统投资,以及对系统故障进行维修的费用使得很多港口企业望而却步。再加上,一旦AGV 运行数量增多,容易造成系统压力增大,导致转运车辆容易发生碰撞、堵塞,还可能给码头造成额外的经济负担。
        自动化、智能化码头缺乏相应的规范和标准。荷兰鹿特丹港马士基码头公司自动化设计部主任亚历山大·杜卡就曾对自动化码头的运营安全标准是否优于其它行业表示过质疑。自动化码头的操作界面将使设备制造商尽力完善引擎动力标准,不仅要反映在设备本身,而且要在全自动系统中运行无误,从而成为标准运行模式,促进港口加快技术完善的步伐。中国港口协会常务副会长陈英明指出,我国自动化集装箱码头建设起步较晚,缺乏有关技术规范和标准系统指导,建议可以在充分借鉴国外自动化码头应用的基础上,总结经验,在集装箱码头总体布置模式、装备、工艺、环保等方面形成行业技术标准,指导我国自动化集装箱码头的建设。我们必须考虑自动化集装箱码头的可持续发展,这同时也是一个创新驱动的问题,包括未来发展的转型升级、技术改进,要考虑可持续性、可拓展性等。
        此外,自动化码头的推广使用也并非没有障碍。受制于成本压力,以及设备可靠性的担忧,自动化码头的进一步推广面临一些现实压力。首先,成本较高,一次性投资令企业望而却步。上海国际航运中心港口部主任赵楠表示,企业选择要不要使用自动化码头主要是要看成本的问题。企业需要测算一下成本是否合算,投入购买这些机器和平时投入人力能否达到一个平衡。从全寿命期成本看,自动化的成本很低;但在短期内,成本却很高。国内码头目前的装卸费率普遍不高,用户投资的回报周期太长,也让投资者在投资上更加谨慎。其次,风险也大,稳定性和可靠性仍有待观察。一旦实现自动化,无论是操作系统还是自动化设备都不允许“试错”,因为一旦发生故障,很有可能导致整个码头生产瘫痪,这对于一个日集装箱吞吐量达到100万箱的码头而言是不可想象的。另外,自动化码头的推进还需要打通供应商、集成商、应用商的产业链条,构建自动化研发与应用平台,由巴掌变拳头,推动核心项目的突破与应用。
        总之,在当前自动化码头飞速发展的今天,虽然其技术、工艺的发展都相对较成熟,但不可否认,自动化码头在制度、管理等“软环境”方面的发展仍然需要一个过程。
        欲知更多内容,请关注《中国船检》2018年3月刊。
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