全球最大單體全自動(dòng)化碼頭上海洋山港四期開港
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》 記者 宋杰︱上海報(bào)道
編輯：蔣莉莉
視覺中國(guó)
世界第一大集裝箱港口——上海港洋山港區(qū)在12月10日迎來第四期工程開港。作為全球最大的單體全自動(dòng)化碼頭，偌大的四期工程投入運(yùn)行后呈現(xiàn)幾乎無人在場(chǎng)的奇觀。
這座由中國(guó)建筑旗下中建港務(wù)主承建的全球規(guī)模最大的自動(dòng)化碼頭正式開港投入試生產(chǎn)，標(biāo)志著中國(guó)港口行業(yè)的運(yùn)營(yíng)模式和技術(shù)應(yīng)用迎來里程碑式的跨越升級(jí)與重大變革，為上海港加速躋身世界航運(yùn)中心前列注入全新動(dòng)力。
值得一提的是，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?！霸臁背?00萬平方米土地，搖身變?yōu)槿騿误w最大的全自動(dòng)化碼頭。
洋山港四期開港后，將助推上海港年吞吐量突破4000萬標(biāo)準(zhǔn)箱，等于美國(guó)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。
洋山港四期全自動(dòng)碼頭的啟用，不僅把上海洋山港推上了向世界級(jí)強(qiáng)港進(jìn)發(fā)的快車道，更是我國(guó)從航運(yùn)大國(guó)走向航運(yùn)強(qiáng)國(guó)的一個(gè)縮影。
>> 第一箱集裝箱到港 全自動(dòng)裝卸不到2分鐘
洋山港四期位于東海大橋以南，地處整個(gè)洋山深水港的最西側(cè)，工程于2014年12月正式開工，經(jīng)過3年多的建設(shè)，如今岸線長(zhǎng)約2350米，一共設(shè)計(jì)了7個(gè)集裝箱泊位，可以滿足當(dāng)今市場(chǎng)各類大小船只的停泊需要。
“上海國(guó)際航運(yùn)中心洋山港四期碼頭開港！”12月10日上午11點(diǎn)半，上海市委書記李強(qiáng)一聲令下，汽笛鳴響，橋吊開始起吊，這個(gè)全球最大單體自動(dòng)化智能碼頭開始運(yùn)作。
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)作的第一個(gè)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(tái)。
此時(shí)，中轉(zhuǎn)平臺(tái)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1號(hào)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。”上海振華重工智慧集團(tuán)研發(fā)部AGV系統(tǒng)電氣工程師說。
無人駕駛、自動(dòng)導(dǎo)航、路徑優(yōu)化、主動(dòng)避障，AGV堪稱配有智能控制系統(tǒng)的快遞小哥。
“到達(dá)指定的堆場(chǎng)之后，我們堆場(chǎng)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(chǎng)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。”上港集團(tuán)尚東分公司總經(jīng)理柳長(zhǎng)滿告訴記者。
從第一箱離開貨輪的那一刻起，洋山港四期就開啟了全面作業(yè)的旅程。10臺(tái)橋吊、38臺(tái)軌道吊、50輛AGV自動(dòng)導(dǎo)航卡車同步啟動(dòng)。
從碼頭到堆場(chǎng)，整個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)中，除了岸橋小車采用自動(dòng)化加人工遠(yuǎn)程操控外，其他作業(yè)過程均為全自動(dòng)化作業(yè)模式。
>> 深海里“造”出的土地 大小相當(dāng)于1000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)
從20世紀(jì)90年代開始，中國(guó)交建就承擔(dān)了洋山港碼頭勘察設(shè)計(jì)工作，即從2002年一期開工建設(shè)至今，中國(guó)交建建設(shè)者在洋山港已建設(shè)了15年。
從深海里“造”出800萬平方米土地，大小相當(dāng)于1000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。新大陸海拔11米，海底打樁最深可達(dá)39米。洋山也從面積僅有1.76平方公里的小島，到現(xiàn)在通過填海造地達(dá)到近10平方公里。
在洋山港之前，要在水深39米的海里填出陸地，中國(guó)從來沒有過。日本的關(guān)西機(jī)場(chǎng)是深海造田造出來的，最大水深不過25米，他們聲稱關(guān)西機(jī)場(chǎng)是“世界上最了不起的深海工程”。
那么洋山的39米水深呢？可謂最中之最了。
在20世紀(jì)90年代，全球集裝箱港口排名前20都找不到上海港的名字。而如今，有了洋山港，上海港的集裝箱吞吐量連續(xù)7年排名世界第一。
從2002年洋山深水港區(qū)獲批以來，經(jīng)過一期、二期、三期近15年的建設(shè)，今天的小洋山已從純粹的小漁村華麗轉(zhuǎn)身為當(dāng)今世界規(guī)模最大的自動(dòng)化碼頭。12月10日開港的洋山港四期碼頭則是洋山港的續(xù)建工程。
相比洋山一期、二期和三期，四期碼頭因其智能化和自動(dòng)化，全年可作業(yè)天數(shù)超過315天，刷新了碼頭吞吐量新紀(jì)錄。其建成和投產(chǎn)鞏固了上海港港口集裝箱貨物吞吐能力世界第一的地位。
裝好集裝箱的AGV自動(dòng)導(dǎo)航卡可實(shí)現(xiàn)無人駕駛、自動(dòng)導(dǎo)航、路徑優(yōu)化、主動(dòng)避障，它的導(dǎo)航儀就是地下埋著的61483枚磁釘。（視覺中國(guó)）
>> TOS+ECS系統(tǒng)猶如“大腦與神經(jīng)” 全自動(dòng)碼頭用上“中國(guó)芯”
據(jù)中國(guó)交建有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，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)，保證操作工人人身安全，工作環(huán)境也得到極大改善，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(guó)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(guó)內(nèi)全自動(dòng)化碼頭第一次用上“中國(guó)芯”。
在計(jì)算機(jī)指令控制下，40多米高的橋吊會(huì)伸出長(zhǎng)臂，準(zhǔn)確鎖住集裝箱，將它們從船上抓起再放到AGV自動(dòng)導(dǎo)航卡車上，裝卸精度以毫米計(jì)。而原來的橋吊司機(jī)則從橋吊駕駛室搬去了百米外的中央控制室，他們對(duì)著電腦屏幕就能完成工作。
上海振華重工長(zhǎng)興分公司質(zhì)量監(jiān)督部經(jīng)理趙雙寶已經(jīng)在振華工作15年。他告訴記者，全世界70%以上的岸橋都是振華制作完成，平均一天半就要發(fā)一個(gè)岸橋，目前正在制作洋山港四期自動(dòng)化碼頭第二批岸橋，預(yù)計(jì)明年就能交付使用。
“一座岸橋有7000條焊縫，別小看這些焊縫，它們是橋吊的生命，我的工作就是要確保每一條焊縫合格，任何一條焊縫不合規(guī)都能導(dǎo)致機(jī)毀人亡。這7000條焊縫對(duì)我而言就是中國(guó)制造的含義。如果說以往我們是在做中國(guó)制造的話，未來我們要做的是中國(guó)智造，在自動(dòng)化碼頭上，每一臺(tái)設(shè)備都是有生命的，我們的工作就是賦予他們生命。”趙雙寶說。
據(jù)了解，當(dāng)初之所以決定要把洋山港四期建成全自動(dòng)化碼頭，是因?yàn)檫@里的集裝箱泊位長(zhǎng)度是2350米，而寬度只有500米。對(duì)于傳統(tǒng)碼頭來說非常狹窄，如果按照傳統(tǒng)方式，最大作業(yè)能力也就只有500萬標(biāo)準(zhǔn)箱，而如果設(shè)計(jì)成為無人碼頭，則吞吐量可以提升25%，達(dá)到630萬標(biāo)準(zhǔn)箱。
目前全球已建成的全自動(dòng)碼頭分別為美國(guó)長(zhǎng)灘、中國(guó)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(guó)公司開發(fā)設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)零的突破，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(guó)芯”。接到任務(wù)后，科研團(tuán)隊(duì)反復(fù)試錯(cuò)不斷打磨，最終拿出了一套新系統(tǒng)，效率比國(guó)外軟件還高四分之一。
上港集團(tuán)總裁嚴(yán)峻表示，希望通過自身管理水平提高、科技運(yùn)用，不斷提高碼頭作業(yè)效率，降低客戶物流成本。上港集團(tuán)董事長(zhǎng)陳戌源則希望，爭(zhēng)取成為一個(gè)響當(dāng)當(dāng)“中國(guó)芯”的中國(guó)港口名片，把中國(guó)自己的技術(shù)推廣到國(guó)外碼頭上去。
業(yè)界人士指出，上海洋山港作為中國(guó)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(guó)港口建設(shè)體系的強(qiáng)力支撐。洋山港是中國(guó)港口建設(shè)走向深海的標(biāo)志，也預(yù)示著中國(guó)港口規(guī)劃建設(shè)能力基本實(shí)現(xiàn)全球無禁區(qū)。
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