全球最大單體全自動(dòng)化碼頭上海洋山港四期開(kāi)港
編輯：蔣莉莉
視覺(jué)中國
世界第一大集裝箱港口——上海港洋山港區在12月10日迎來(lái)第四期工程開(kāi)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行后呈現幾乎無(wú)人在場(chǎng)的奇觀(guān)。
這座由中國建筑旗下中建港務(wù)主承建的全球規模最大的自動(dòng)化碼頭正式開(kāi)港投入試生產(chǎn)，標志著(zhù)中國港口行業(yè)的運營(yíng)模式和技術(shù)應用迎來(lái)里程碑式的跨越升級與重大變革，為上海港加速躋身世界航運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，遠離陸地逾30公里。一座東海上的小島擴張近6倍，從深海“造”出800萬(wàn)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(kāi)港后，將助推上海港年吞吐量突破4000萬(wàn)標準箱，等于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。
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強港進(jìn)發(fā)的快車(chē)道，更是我國從航運大國走向航運強國的一個(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，工程于2014年12月正式開(kāi)工，經(jīng)過(guò)3年多的建設，如今岸線(xiàn)長(cháng)約2350米，一共設計了7個(gè)集裝箱泊位，可以滿(mǎn)足當今市場(chǎng)各類(lèi)大小船只的停泊需要。
“上海國際航運中心洋山港四期碼頭開(kāi)港！”12月10日上午11點(diǎn)半，上海市委書(shū)記李強一聲令下，汽笛鳴響，橋吊開(kāi)始起吊，這個(gè)全球最大單體自動(dòng)化智能碼頭開(kāi)始運作。
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平臺。
此時(shí)，中轉平臺的門(mén)架小車(chē)也已就位，將集裝箱穩穩抓起移動(dòng)到已經(jīng)在地面等候的AGV自動(dòng)導航卡車(chē)上方，當集裝箱緩緩落下，箱子四角的鎖扣與AGV自動(dòng)導航卡車(chē)連接，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)不到2分鐘。
AGV自動(dòng)導航卡車(chē)在61483枚地面磁釘的引導下，載著(zhù)1號箱開(kāi)往目標箱區域。“根據磁釘位置可以準確找到這輛車(chē)的位置，并且根據預設好的規劃路徑高精度運作。”上海振華重工智慧集團研發(fā)部AGV系統電氣工程師說(shuō)。
無(wú)人駕駛、自動(dòng)導航、路徑優(yōu)化、主動(dòng)避障，AGV堪稱(chēng)配有智能控制系統的快遞小哥。
“到達指定的堆場(chǎng)之后，我們堆場(chǎng)機械、軌道吊已經(jīng)準備就緒，把這個(gè)箱子再吊到指定的堆場(chǎng)位置。所有的過(guò)程都是事先設定好的，通過(guò)自動(dòng)程序來(lái)完成。”上港集團尚東分公司總經(jīng)理柳長(cháng)滿(mǎn)告訴記者。
從第一箱離開(kāi)貨輪的那一刻起，洋山港四期就開(kāi)啟了全面作業(yè)的旅程。10臺橋吊、38臺軌道吊、50輛AGV自動(dòng)導航卡車(chē)同步啟動(dòng)。
從碼頭到堆場(chǎng)，整個(gè)作業(yè)環(huán)節中，除了岸橋小車(chē)采用自動(dòng)化加人工遠程操控外，其他作業(yè)過(guò)程均為全自動(dòng)化作業(yè)模式。
>> 深海里“造”出的土地 大小相當于1000多個(gè)標準足球場(chǎng)
從20世紀90年代開(kāi)始，中國交建就承擔了洋山港碼頭勘察設計工作，即從2002年一期開(kāi)工建設至今，中國交建建設者在洋山港已建設了15年。
從深海里“造”出800萬(wàn)平方米土地，大小相當于1000多個(gè)標準足球場(chǎng)。新大陸海拔11米，海底打樁最深可達39米。洋山也從面積僅有1.76平方公里的小島，到現在通過(guò)填海造地達到近10平方公里。
在洋山港之前，要在水深39米的海里填出陸地，中國從來(lái)沒(méi)有過(guò)。日本的關(guān)西機場(chǎng)是深海造田造出來(lái)的，最大水深不過(guò)25米，他們聲稱(chēng)關(guān)西機場(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7年排名世界第一。
從2002年洋山深水港區獲批以來(lái)，經(jīng)過(guò)一期、二期、三期近15年的建設，今天的小洋山已從純粹的小漁村華麗轉身為當今世界規模最大的自動(dòng)化碼頭。12月10日開(kāi)港的洋山港四期碼頭則是洋山港的續建工程。
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)天數超過(guò)315天，刷新了碼頭吞吐量新紀錄。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)導航卡可實(shí)現無(wú)人駕駛、自動(dòng)導航、路徑優(yōu)化、主動(dòng)避障，它的導航儀就是地下埋著(zhù)的61483枚磁釘。（視覺(jué)中國）
>> TOS+ECS系統猶如“大腦與神經(jīng)” 全自動(dòng)碼頭用上“中國芯”
據中國交建有關(guān)負責人介紹，洋山港四期作業(yè)效率將來(lái)會(huì )達到40箱/小時(shí)，遠超人工碼頭的作業(yè)效率，實(shí)現減少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(wú)法達到這一效率。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，而且電力驅動(dòng)，節能環(huán)保。
究竟是誰(shuí)在指揮全自動(dòng)化碼頭呢？
答案是上港集團自主研發(fā)的碼頭智能生產(chǎn)管理控制系統（TOS系統）和中國交建所屬振華重工自主研發(fā)的智能控制系統（ECS系統），兩者組成了洋山港四期碼頭的“大腦”與“神經(jīng)”。這兩套系統的研制與應用，讓國內全自動(dòng)化碼頭第一次用上“中國芯”。
在計算機指令控制下，40多米高的橋吊會(huì )伸出長(cháng)臂，準確鎖住集裝箱，將它們從船上抓起再放到AGV自動(dòng)導航卡車(chē)上，裝卸精度以毫米計。而原來(lái)的橋吊司機則從橋吊駕駛室搬去了百米外的中央控制室，他們對著(zhù)電腦屏幕就能完成工作。
上海振華重工長(cháng)興分公司質(zhì)量監督部經(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，預計明年就能交付使用。
“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都能導致機毀人亡。這7000條焊縫對我而言就是中國制造的含義。如果說(shuō)以往我們是在做中國制造的話(huà)，未來(lái)我們要做的是中國智造，在自動(dòng)化碼頭上，每一臺設備都是有生命的，我們的工作就是賦予他們生命。”趙雙寶說(shuō)。
據了解，當初之所以決定要把洋山港四期建成全自動(dòng)化碼頭，是因為這里的集裝箱泊位長(cháng)度是2350米，而寬度只有500米。對于傳統碼頭來(lái)說(shuō)非常狹窄，如果按照傳統方式，最大作業(yè)能力也就只有500萬(wàn)標準箱，而如果設計成為無(wú)人碼頭，則吞吐量可以提升25%，達到630萬(wàn)標準箱。
目前全球已建成的全自動(dòng)碼頭分別為美國長(cháng)灘、中國廈門(mén)和青島，此前被譽(yù)為“碼頭大腦”的運行管理系統是由一家德國公司開(kāi)發(fā)設計。為了實(shí)現零的突破，在洋山港四期立項時(shí)就明確必須通過(guò)自主創(chuàng )新讓這個(gè)“大腦”裝上“中國芯”。接到任務(wù)后，科研團隊反復試錯不斷打磨，最終拿出了一套新系統，效率比國外軟件還高四分之一。
上港集團總裁嚴峻表示，希望通過(guò)自身管理水平提高、科技運用，不斷提高碼頭作業(yè)效率，降低客戶(hù)物流成本。上港集團董事長(cháng)陳戌源則希望，爭取成為一個(gè)響當當“中國芯”的中國港口名片，把中國自己的技術(shù)推廣到國外碼頭上去。
業(yè)界人士指出，上海洋山港作為中國港口建設的旗艦工程，尤其是四期全自動(dòng)化碼頭的背后，是中國港口建設體系的強力支撐。洋山港是中國港口建設走向深海的標志，也預示著(zhù)中國港口規劃建設能力基本實(shí)現全球無(wú)禁區。
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