11月28日,山東港口青島港全自動化碼頭(二期)投產運營。該項目推出了山東港口自主研發、集成創新的全球首創氫動力自動化軌道吊、全球首創運用5G+自動化技術等6項全球首創科技成果,領軍當今世界最先進的全自動化碼頭科技水平,再次以中國“智”造、中國創造向全球港航業奉獻了“中國方案”。

山東港口青島港全自動化一期碼頭:
亞洲首個自動化碼頭,提供“中國方案”“青島模式”
全自動化碼頭是集物聯網、大數據、人工智能、自動控制等技術和業務于一體的復雜系統工程,自1993年世界第一個集裝箱自動化碼頭ECT在荷蘭鹿特丹誕生以來就被譽為“港口科技王冠上的明珠”,是當之無愧的“大國重器”。多年來,盡管我國已經成為世界港口大國,但一直未能擁有真正意義上的全自動化碼頭。
2013年10月,青島港決定建設全自動化碼頭,面對西方先進國家的技術封鎖,頂住壓力,立足自身,刻苦攻關,僅用三年多的時間完成了從設計到建設的全過程。2017年5月11日,全球領先、亞洲首個真正意義上的全自動化碼頭——青島港全自動化集裝箱碼頭一期工程投入商業運營。該碼頭岸線長660米,建設2個泊位,設計吞吐能力150萬標準箱/年,配備7臺雙小車岸橋(STS)、38臺高速軌道吊(ASC)和38臺自動導引車(L-AGV)。
與傳統人工碼頭相比,青島港全自動化集裝箱碼頭一期工程的作業效率提升30%,人工減少70%,自動化程度超過鹿特丹港等世界級港口。同時,建設成本僅為國外同類碼頭的2/3,建設周期僅為其1/3。
截至2019年11月26日,一期工程累計完成船舶裝卸1846艘次,完成集裝箱吞吐量285.4萬標準箱,船舶準班率100%。其中,碼頭平均裝卸效率由開港時的24.2自然箱/每小時提升到36.2自然箱/每小時,最高效率達到43.8自然箱/小時,比國外同類碼頭(鹿特丹RWG和MV2等)高50%,是首個超過人工碼頭作業效率的自動化碼頭。外集卡可在港周轉時間15分鐘以下,比人工碼頭縮短時間50%以上。
目前,一期工程已受理和授權專利88項,發表論文47篇,制定標準12項,獲《自動化碼頭生產作業決策支持系統》等軟件著作權10項。獲評“中國智能制造十大科技進展”,獲青島市科技進步一等獎、中國港口協會、中國航海學會等科技進步特等、一等獎16項。共接待來自56個國家和地區的1640批次、33240多人次參觀訪問,成為展示中國港口科技成就的靚麗名片。

山東港口青島港全自動化二期碼頭:
全球首創“氫+5G”智慧綠色發展模式
為貫徹落實“要更加注重經略海洋”、“加快建設世界一流的海洋港口”等重要指示精神,2019年8月6日,山東省港口集團有限公司掛牌成立,推進山東港口一體化改革發展。集團積極落實中共中央、國務院《交通強國建設綱要》,交通運輸部等國家九部委《關于建設世界一流港口的指導意見》等系列部署和山東省“海洋強省”、新舊動能轉換等要求,以更大平臺、更高起點和更多資源,加快建設世界一流的物流樞紐港、金融貿易港、產城融合港、郵輪文旅港、智慧綠色港和效率最高、服務最好、作業最安全、價格最合理的海洋港口,努力把山東港口打造成“港通四海、陸聯八方、口碑天下、輝映全球”的世界知名港口運營商和國際航運貿易金融服務創新中心。此次建成投產的山東港口青島港全自動化集裝箱碼頭二期工程,就是其中最新成果之一。
據了解,此次投產運營的二期工程岸線長660米,2個泊位,設計吞吐能力170萬標準箱/年,配備9臺雙小車岸橋(STS)、40臺高速軌道吊(ASC)和45臺自動導引車(L-AGV)。自2018年6月8日開工以來,建設團隊科學組織、強力攻關、共同努力,僅用一年半建設周期就實現了碼頭的投產運營,僅為國外同類碼頭建設周期的1/5。在建設過程中,建設研發團隊堅持以創新引領未來,6項全球首創前沿技術應用其中,繼續為世界港口貢獻更加智能、先進的“青島模式”、“中國方案”。
全球首創氫動力自動化軌道吊。取消傳統的高壓卷盤電纜、卷盤裝置、變壓器、高壓柜、整流器等組成的市電供電模式,自主研發氫燃料電池組為自動化軌道吊提供動力,不僅減輕了設備自重約10噸,降低了設備機構復雜度、設備維保量和維修費用,而且發電效率高、無噪聲、安全性好,軌道吊實現完全零排放。
據測算,以氫燃料電池加鋰電池組的動力模式實現了能量回饋的最優利用,使軌道吊每箱耗電下降約3.6%;使單機節省動力設備購置成本約20%,以年吞吐量260萬TEU測算,每年減少二氧化碳排放約2.8萬噸,減少二氧化硫排放約300噸。

全球首創運用“5G+自動化技術”。建設研發團隊緊跟世界5G科技發展趨勢,在全球率先完成了運用“5G+自動化技術”實現碼頭全覆蓋,成功實現在5G網絡下的岸橋、軌道吊自動控制操作、抓取和運輸集裝箱及高清視頻大數據回傳等場景的應用。
他們針對“智慧港口”的嚴苛要求,積極探索滿足控制信息、多路視頻信息等高效可靠傳輸的新路徑。他們發現,目前港口自動化采用的光纖、無線局域網等通訊方式存在建設運維成本高、靈活性可擴展性差等問題。他們與華為、聯通等公司聯手創新攻關,探索應用5G技術低時延、高帶寬、高可靠、大容量等特性,結合基于 5G 虛擬園區網的港口專網方案、端到端應用組件,為解決好港口自動化設備通訊問題提供了全新解決方案。經測試,二期自動化碼頭大型設備通訊實現了低時延(20ms以內)、大帶寬(200Mbps以上),抗干擾強,頻譜穩定,為智能港口應用構建了低成本、更便捷的信息高速公路。

為全球“智慧港口”發展貢獻更多的“中國方案”,中國港口原創“黑科技”組合融入
除了氫動力和5G技術外,這座碼頭還驚艷推出了一系列世界領先的中國港口原創“黑科技”組合,充分展示了山東港口多年厚積薄發的雄厚科技實力。
——全球首創陸側全動化技術。能夠以AI智能自動識別實現智能、安全、高效作業,平均每作業循環時間減少約25秒,提升堆場作業效率13%。
——全球首創智慧監管系統。以智能管理系統實現無人智能監管,節省場地費用340萬元、年人工成本225萬元,每箱監管時間節約65%、提升碼頭效率3.2%,年節約設備損耗和電能消耗160萬元。

——全球首創三維可視化運維平臺。具有以三維可視化全視角實時展示港口全貌和生產作業,實時展示岸橋、軌道吊、AGV的動作級作業狀態,實時展示堆場動態堆存情況和海陸側交互區作業狀態,實現任意時段生產作業歷史回放、回溯,實時進行生產信息綜合匯總、事件報警、趨勢預警等10大功能。
——全球首創基于商業智能(BI)的自診斷系統。具有大數據分析、自診斷預警、異常識別、狀態監測等功能特點,讓數據真正對碼頭公司的運營決策起到有力支持作用。
面向未來,山東港口在全自動化碼頭和“智慧港口”領域,將積極致力于在氫能推廣、人工智能、5G運用、大數據、云平臺、自動化控制技術等現代科學技術應用,持續開發應用新的世界一流科技成果,使碼頭的生產裝備自動化、生產管理系統智能化更高更強,加速信息與業務的全面深度融合,吸引物流、商流、信息流、貨流、人流等航運要素集聚,為全球“智慧港口”發展貢獻更多的“中國方案”、“中國智慧”與“中國力量”。