标杆！山东港口青岛港全自动化集装箱码头获青岛市科技进步奖一等

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半岛记者 王丽平

在12月19日的2018青岛市科学奖励大会上，山东港口青岛港的“全自动化集装箱码头关键技术研究与应用”获得科技进步奖一等奖。日前，记者来到青岛港全自动化集装箱码头，感受了这个曾经创造出震惊世界航运界的“振超效率”的中国北方集装箱吞吐量第一大港。

全程智能作业现场无人化

日前，记者来到青岛港全自动化集装箱码头，在这座可停靠世界上最大2.4万标准箱船舶的集装箱专用码头，正上演着用中国智慧创造的“码头神话”。

在青岛港前湾港区，一座高效装卸作业的自动化码头正呈现着一派忙碌的工作景象。一个个来自世界各地的集装箱，被船舶运抵码头，首先通过智能吊桥完成岸边装卸，然后通过自动导引车完成水平运输，最终通过堆场高速轨道吊实现自行堆码提箱??整个码头现场“空无一人”，这一连串“行云流水”般的运作全靠机器人在操作。

“这个码头是国内完全拥有自主知识产权、全球领先、亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱码头。”山东港口青岛港副总工程师、青岛新前湾集装箱码头有限责任公司总经理张连钢介绍。在自动化码头隔壁，就是人工装卸的传统码头，不同的设施配备、不同的设备颜色等，两个码头的反差也彰显着中国码头智慧化的变革。“这是一个革命性的变革。”张连钢说。

记者发现，作业现场从人员密集变为空无一人，作业指令从人工筹划变为系统自动生成，设备运行从司机驾驶变为自动运行，安全保障从人工拆装变为自动拆装，在这里，基于数据驱动、软件定义、平台支撑，延续几十年的集装箱码头作业和管理模式被彻底颠覆。

当船舶到达码头时，智能桥吊能自动扫描传播轮廓，生成最佳作业路径，光学识别系统实时获取箱数据，取代人工理货，机器人自动完成拆装集装箱扭锁作业，自动完成岸边装卸作业。

之后放到自动导引车上，在偌大的水平运输现场，有83台自动导引车，与地面下4万个磁钉相互感应，实时将位置信息反馈于系统，动态调整最佳路径。而激光防撞系统和超声波感知系统，构成有序的行车轨道，自动完成集装箱水平运输。当自动导引车运转到堆场交互区时，高速轨道吊根据系统下达的任务，自动扫描堆场信息、路径，自动完成集装箱的堆码、收发箱作业。

张连钢说，智能系统能自动生成作业计划，码头操作系统TOS取代繁琐的人工谋划，依据船箱信息自动生成作业计划，调度指派各种设备进入作业序列。

参观下来，给人最大的感受就是这不是一座传统意义上的集装箱码头，智能化的鲜明特征贯穿全流程。

青岛港全自动化集装箱码头空无一人。

原来2小时的工作现在5分钟搞定

智能化的注入，让4个泊位原先需要120多人现场作业的码头，现在只需10余名监控员在后台监控。李波就是码头上被智能化改变的人。

李波在原来的人工码头上是一名船舶计划员，现在在自动化码头上，他已被任命为自动化码头操作部副经理。他说，跟他一起从传统人工码头来到自动化码头工作的20余人，全都是被选拔的业务和技术骨干，这从一个侧面，也反映出了这个码头的高要求。

“以前我的工作内容是从事集装箱船舶配载工作，主要安排桥吊作业路，从堆场上选择最合适的集装箱，配载到船舶上，既保证船舶的稳性等安全上的要求，又要实现码头作业的高效和安全，避免堆场作业冲突，减少堆场设备无效移动。”李波说，在人工码头上，要编制1000个自然箱的装船计划，需要1.5到2小时，而在智能码头，同样的工作量只需5分钟。

“以前人脑思考的问题，现在可以提前通过电脑进行策略设定，之后,电脑会高速运算，自动制定出装卸船的最佳方案。”李波说，智能码头的工作效率是他以前难以想象的，它将现场的工作人员减少了70%，将生产效率提升了30%，将堆场利用率提升了10%。

李波从2013年在该项目立项时，就跟随团队一起打拼，他见证了自动化码头从一个概念到现在成型的全过程。“当传统集装箱码头被赋予智慧大脑，当繁琐的人工机械作业被新功能、新技术取代，智慧化码头的新时代也将随之而来。”李波说。

中国智造实现中国港口科技从跟跑到领跑的根本转变

看着眼前这座正如火如荼运行的码头，张连钢感慨颇深，他说，我们是用自己的力量，自主构建出一整套全球领先的智能生产管理系统和设备控制系统啊。

2013年10月，青岛港决定启动自动化码头项目，张连钢就曾带领研发团队参观西方国家的集装箱自动化码头，结果码头的许多核心区域西方港口同行不让看。张连钢说，本来想“西去取经”，没想到还真取了“无字真经”。

“我们就不信，外国人能完成的事，咱们中国人做不了。”张连钢和团队都憋着一股子劲，誓要将这自动化码头拿下。

“那段时间，应该是我这大半辈子遇到的压力最大、困难最多，但也是倾情投入、特别充实的时刻，在1300多个日日夜夜里，项目团队共召开了2000多个研讨会，有时候我们为了赶进度，就在单位打地铺。”张连钢说，团队们就凭着这股不破楼兰终不还的士气，将一个个技术难题逐一攻克。

山东港口青岛港副总工程师张连钢在向记者介绍无人码头

从2013年10月立项，仅用三年多时间，张连钢和团队们就完成了国内外同类码头8-10年才能完成的建设任务，建设成本仅为国外同类码头的65%-75%的码头。最终以自主知识产权标注中国“智”造的新高度，构建了低成本、短周期、全智能、高效率、零排放的高质量发展“青岛模式”，实现了作业效率全球第一，为世界自动化码头建设提供中国方案。

张连钢介绍，自动化集装箱码头起源于欧洲，其核心技术主要掌握在欧美国家手中，并存在建设成本高、周期长、技术复杂及运营效率低等问题。青岛港自动化码头的研究与应用打破了国外技术垄断，建成了具有自主知识产权的全自动化码头，实现中国港口科技从跟跑、并跑到领跑的根本性转变。

青岛港自动化码头投产运营实现了当年投产、当年达产、当年盈利，仅用5个月时间，码头平均装卸效率就由开港时的24.2自然箱/小时提升到36.2自然箱/小时，最高效率达到43.8自然箱/小时，比全球同类码头高50%，是首个超过人工码头作业效率的自动化码头。外集卡在港周转时间15分钟以内，比人工码头缩短时间50%以上。青岛港全自动化集装箱码头以其高质量运作、高效率运营，屡屡惊艳世界航运界。

山东港口青岛港全自动化码头（二期）也于11月28日投产运营。二期项目推出了山东港口自主研发、集成创新的氢动力自动化轨道吊、运用5G+自动化技术等6项全球首创科技成果，领军当今世界最先进的全自动化码头科技水平，再次以中国“智”造、中国创造向全球港航业奉献了“中国方案”。

主要创新成果

1.发明了大型设备自动防风锚定、自动拆装集装箱扭锁等世界领先的设备控制技术和系统，实现了码头无人化和生产本质安全。

2.首创码头重型（70吨）自动导引车（AGV）自循环充电技术，实现了AGV轻量化（减重13吨）和续航时间无限制。

3.提出了集装箱码头智能调度流程模型和设备状态深度学习分析模型，实现了多种自动化装备高效协同作业。

4.系统性构建了全自动化集装箱码头信息物理系统（CPS），形成了数据交换、远程控制系统等技术标准。

项目投入运行，创造了平均作业效率36.2自然箱/小时、最高作业效率43.8自然箱/小时的世界纪录，超过国外同类码头50%，节省人力70%，累计实现收入7.3亿元、利润1.9亿元，节约投资近3亿元。实现了从概念设计－核心技术－硬件装备－系统集成－工程应用的全过程创新。以低成本、短周期、高效率、全智能、更安全、零排放的高质量发展“青岛模式”，为全球自动化集装箱码头建设提供了成功案例。

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