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全球最大、中国”智造“,洋山四期自动化码头正式开港

2017年12月12日中华航运网 作者:刘俊
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  1210日,上海港洋山港区四期码头(洋山四期)正式开港试运行,这是中国第3个集装箱自动化码头,也是目前全球最大的集装箱自动化码头。显然,对于上海国际航运中心建设而言,洋山四期是“集大成者”,代表着更多的箱量、更高的效率、更深的内涵以及更远的未来;对于国内集装箱自动化码头发展而言,洋山四期是中国“智造”的标杆;对于国际市场而言,洋山四期则意味着中国后来者居上,由“大”变“强”。

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洋山四期自动化码头正式开港

  一期→四期,12年轮回

  洋山四期拥有7个大型深水泊位,是目前全球最大的集装箱自动化码头。

  往前追溯12年,2005年的1210日,上海港洋山港区一期码头(洋山一期)正式开港。从此,上海港开启了全球第一的追逐之路。

  作为中国首个在海岛建设的港口,洋山港区应运而生。上世纪90年代,随着上海港贸易量的快速发展,瓶颈凸显——黄浦江内码头岸线满足不了货运需求,此外,长江口进港航道水深太浅,远不能适应集装箱船大型化发展的要求。1996年,国务院召开上海国际航运中心建设专题会议,决定加快推进以上海为中心、以江浙为两翼的上海国际航运中心建设。跳出黄浦江,越过长江口,到大海建深水港,成为时代发展的需要。

  20026月,洋山一期正式动工,200512月竣工投产。随后的几年中,随着洋山二三期陆续建成,洋山港区交出的“成绩单”可谓不负众望。洋山一至三期共有16个深水集装箱泊位,累计建成集装箱深水港码头岸线5.6公里、集装箱堆场8平方公里,集装箱年吞吐量超过1500TEU。建港第一年,洋山港区便交出了323.6TEU吞吐量的成绩(此时整个上海港集装箱吞吐量不到2000TEU)。此后,洋山港区的发展带动了上海港集装箱吞吐量的持续增加。2010年,上海港集装箱吞吐量达到3174TEU,超过新加坡的2994TEU,首次登上全球集装箱港口“榜首”。随后的2011年、2012年,上海港集装箱吞吐量稳步增长,分别达到3253TEU3362TEU,继续巩固了“全球第一”的位置。到了2016年,上海港凭借3713TEU,连续七年坐稳全球港口头把交椅。今年上海港集装箱吞吐量预计将超过4000TEU,将继续蝉联榜首之位。

  洋山四期作为洋山港区的收尾工程,将展现出更为成熟的风采。洋山四期位于洋山港区最西侧,东海大桥以南,依托颗珠山岛及大小乌龟岛,主要由围海填筑形成,平均陆域纵深约500米,总用地面积约223万平方米。

  开港12年,作为全球规模最大的外海集装箱港区,洋山港区集装箱吞吐量占据上海港总吞吐量的40%以上,当之无愧地成为推动上海港从大港向强港迈进的重要引擎。伴随着上海自贸试验区的纵深发展和自由贸易港的即将率先落地,洋山港区的发展将一路顺势而上,加速制度创新,从数量走向质量,从人工走向自动。

  人工→自动,三港领先

  随着集装箱船舶大型化发展趋势,世界集装箱海运干线港进入“大船时代”,船舶装载能力最大化而驻港时间最小化的需求不断增大。同时码头人工装卸作业效率难以提升,以及劳动力成本刚性上扬等压力增加,催生着相对安全可靠、高性能、高效率及低运营成本等优势的集装箱自动化码头。

  洋山四期建成开港之后,国内共建成3个集装箱自动化码头。从厦门远海码头的1个泊位,青岛港的2个泊位,再到洋山四期的7个泊位,由小到大,代表着中国集装箱自动化码头技术逐渐走向成熟。

  厦门远海自动化码头是中国第一个全自动化集装箱码头,并且也是第一个完全拥有自主知识产权的自动化码头,码头大部分功能均由中央控制室计算机控制操作一系列自动化机械设备完成。厦门远海集装箱自动化码头于去年3月建成并投入商用,岸线长447米,占地面积约16.66万平方米。

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厦门远海自动化码头

青岛港集装箱自动化码头规划有6个泊位,一期工程建设2个泊位。青岛港集装箱自动化码头位于前湾港区四期5~10泊位,岸线长2088米,纵深784米,年通过能力520TEU,可停靠世界最大的2TEU以上型船。511日,青岛港集装箱自动化码头一期工程正式投入商业运营。

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青岛港自动化码头

  洋山四期是目前全球最大的单体集装箱自动化码头,拥有2350米岸线、27万吨级泊位和55万吨级泊位,设计吞吐能力初期达到400TEU,远期将达到630TEU,可满足多艘大型集装箱船同时靠泊。

  截至目前,全球共建成30多个集装箱自动化码头,而中国集装箱自动化码头建设发展仍处于起步阶段。对集装箱自动化码头的破题之道不可能有现成的标准范式,也不可能毕其功于一役,探索实践还将是一个长期、持续和渐进的过程。

  交通运输部水运科学研究院研究员罗本成曾经表示,集装箱自动化码头建设面临着巨大的现实挑战。首先需要充足的资金支撑,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。同时也要有先进的技术积累,包括工艺、装备以及本身的控制技术。另外还要有专业的运营团队、合适的运作模式、良好的保障条件等。

  上港集团相关人士表示,洋山四期建成之后,将减少人工约70%,提升作业效率约30%。此前有专家指出,根据厦门远海集装箱自动化码头的测算,通过集装箱自动化码头操作一只集装箱,成本可以降低100元。

  尽管如此,集装箱自动化码头的发展尚未形成燎原之势。国内目前除了率先建成集装箱自动化码头的上述三港之外,尚有宁波舟山港、天津港和唐山港等港口有建设集装箱自动化码头的意向。专家认为,对于集装箱自动化码头建设有一个认识过程,既与投入产出相关,也与地区的发展程度相关。

  此前,振华重工副总裁张健在接受《航运交易公报》记者专访时坦言:“集装箱自动化码头适合于有一定货量规模支撑的码头。所以现在国内外集装箱自动化码头都建在干线港口,这也是目前困扰着集装箱自动化码头全面推广的最大原因。”他认为,随着相关技术的不断进步和成本不断降低,集装箱自动化码头的投资信心被大大激发。

  或许,集装箱自动化码头的高效率会激发更多的投资热情。123日,在青岛港集装箱自动化码头作业现场,在对“以星·芝加哥”轮的装卸作业中,青岛港集装箱全自动化码头的单机平均作业效率达到39.6只自然箱/小时,创出全球集装箱自动化码头单机平均作业效率最高纪录,且全面超越人工码头作业效率,比全球集装箱自动化码头单机平均效率高出50%。经过近7个月的商业运营,青岛港集装箱自动化码头平均效率从运营时每小时26只自然箱提升至11月的每小时35只自然箱,船舶准班率保持100%

  现在→未来,中国“智造”

  巨大的桥吊自行挥舞巨臂,从船上精准抓箱,码头上空无一人,只有无人驾驶的电动卡车来回运送……这样的场景不再只是科幻片中的画面,而是集装箱自动化码头上的常态。

  能实现这样的操作,得益于中国“智造”的支撑。

  从厦门,青岛到上海,目前国内集装箱自动化码头建设都与振华重工有着紧密联系。振华重工从1998年开始涉足自动化领域,2000年为汉堡CTA集装箱自动化码头提供4台双小车岸桥,2002年开始研发AGV2005年成功研发第一代跨运车,2008年成功研发并建成集装箱自动化码头的示范线。2013年,振华重工开始承建国内首个集装箱自动化码头——厦门远海集装箱自动化码头。2015年,振华重工相继拿下青岛集装箱自动化码头和洋山四期订单。振华重工一步一个脚印,填补了国内集装箱自动化码头的空白,并稳固了其码头项目集成商的地位。

  除了提供码头设备之外,振华重工更是与港方一起加强合作,开发适合港区的设备控制系统和码头操作系统。与青岛港集装箱自动化码头采用国外码头操作系统不同的是,洋山四期则全部国产化。振华重工与上港集团通力合作,双方分别自主研制ECS软件系统(设备控制系统)和TOS系统(码头操作系统),组成洋山四期的“神经”与“大脑”。这两套系统的研制与应用,让国内集装箱自动化码头第一次用上“中国芯”。在强大的“大脑”与“神经”支持下,为码头装卸作业打开了更大的空间。

  船舶抵港靠岸后,计算机会自动安排作业时间点,系统提前通知无人转运车到达位置。电脑会根据卸船计划,实时计算路径,无人转运车则会按照电脑规划的行驶路径,前往堆场,整个计划可以精确到秒级。

  采用集装箱自动化技术后,洋山四期的装卸效率将是全上海港最高的。洋山四期海侧的岸桥和陆侧的轨道吊均实现自动化远程操控,其中可实现双箱自动化起吊的轨道吊。使用自动化双箱轨道吊,配合自动化双箱岸桥作业,可以尽快释放岸线空间,提高码头的使用率,理论上能够提升50%的工作效率。

  此外,洋山四期的主要装卸环节均实现了全电力驱动,提高能源利用效率的同时,能最大程度减少碳排放,降低废气和噪音对环境的影响。因此,洋山四期将是一个真正的零排放绿色码头。

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洋山四期自动化码头

  随着码头的集装箱自动化发展,对于班轮公司而言,同样能感受到中国“智造”的魅力,享受到中国“智造”的效率。马士基航运作为上港集团的合作伙伴,参与了新码头的调试和准备工作。马士基航运大中华区总裁方雪刚在接受《航运交易公报》记者采访时表示:“对于洋山四期的开港,我们应恭喜上港集团取得这样骄人的进步。港口操作的智能化和无人化是大趋势,上海港为此付出了很多努力,相信这也适应了中国经济发展的要求。洋山四期的投入使用,会增加上海港的码头处理能力,能够进一步提高上海港为行业服务的标准。” 

来源:航运交易公报

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