511日,当今世界最先进、亚洲首个全自动化集装箱码头在青岛港成功投产。在全省全市深入开展新旧动能转换重大工程的重要机遇期,青岛港聚焦港口生产新技术、新模式、新产业、新业态,实现产业智慧化、智慧产业化、跨界融合化、品牌高端化,坚持自主创新,突破了一批全自动化码头世界性技术难题,构建了具有行业示范意义的“青岛模式”。

  上世纪90年代,全自动化码头概念在发达国家港口行业当中崭露头角。自1993年荷兰鹿特丹港ECTEurope Combined Terminals)码头投产以来,全球共建成了数十个全自动、半自动化码头,主要被欧美发达国家垄断。全球吞吐量前十名的集装箱大港中,中国占了7个,但却没有象征港口最强科技的全自动化码头。

  201310月,青岛港抽调了20多名技术骨干组建了青岛前湾自动化码头建设项目组,开始了项目前期的调研论证和规划设计工作。面对发达国家对集装箱自动化码头建设的技术壁垒,项目组人员克服重重困难,千方百计搜集信息,举行了数千次专题分析论证会,用计算分析、逆向推导、模拟仿真等方法艰难推进。在生产工艺流程控制方面,青岛港组织本港技术力量集中攻关,根据青岛的口岸实际、货源结构、码头流程、操作习惯,规划设计出符合本地港口作业特点的工艺流程、总平面布局和技术指标体系及规格参数,构建起一整套合理的集成方案和实施策略。通过采用全新的信息技术手段,建设全新一代智能生产控制调度系统,实现了生产作业指挥的一体化、装卸船计划、设备调度的智能化。码头现场桥吊、AGV、轨道吊等设备作业全部实现了毫米级的精准定位,各作业环节做到全流程无缝衔接。在码头设备选型方面,对码头作业流程的每个数据都进行了千百次测算优化。在确定桥吊制造方案过程中,研究提出了“桥吊后伸距减少12米”的全球首创桥吊设计方案。同时,所有桥吊不设司机室,实现了减轻桥吊轮压的重大革新,破解了业已建成的码头承载压力的难题,保证了安全,节约了上千万元的建设资金。在自动导引运输车(AGV)设计过程中,大胆采用先进的钛锂电池替代铅酸电池,设计制造了世界首台不用换电池的AGV,每个作业循环自动完成充电,巡航里程无限制,不但节能环保,而且设备减重十几吨,实现了低成本、小容量、长寿命、轻量化,大大提高了工作效率,并一举节省换电站建设成本上亿元。在生产系统软件开发方面,梳理规划并设计出100多个清晰业务流程,编写流程测试案例5000多个,反复测试达十几万次,自主构建了符合青岛港特色的全自动化码头系统架构。

  经过三年多时间的艰难探索,青岛港推出了自动化码头建设一连串耀眼的“全球首创”:全球首次研制成功了机器人自动拆装集装箱扭锁;全球首次研制成功了轨道吊防风“一键锚定”装置;全球首创了自动导引车循环充电技术;全球首创非等长后伸距双小车桥吊;首创高速轨道吊无轮缘车轮设计,避免车轮啃轨;实现岸边全自动无人理货、全自动喷淋熏蒸消毒、全自动空箱查验、冷箱温度自动监控等等,解决了一大批全球自动化码头建设过程中没有解决的技术难题,成为当之无愧的世界最先进、最高效、最经济、最绿色、最安全的集装箱自动化码头。

  最先进,体现在自主构建了全新一代的智能生产控制系统,实现生产作业指挥的一体化、装卸船计划、设备调度的智能化、堆场闸口作业的无人化。码头装卸设备全部实现了无人驾驶,自动完成装卸生产全过程。最高效,设计平均效率40自然箱/小时,是当今世界设计效率最高的集装箱码头,比传统码头提升作业效率30%。码头闸口可同时满足600辆车/小时的通过能力。陆侧交互区可同时满足300辆车的交互作业。车辆进出闸周转时间控制在15分钟以内,较之传统码头缩短一半以上,消除了集疏港用时的不确定性。最经济,一是建设周期短,建立了一支集码头规划设计、建设集成和商业运营“三位一体”的管理团队,高质量、短周期,主导数十家参与方成功实施了自动化码头系统的总集成。仅用3年多时间就完成了码头规划设计、建设和系统开发调试,而国外同类码头建设周期大约6-8年。二是成本低,建设成本是国外同类码头的75%左右,码头设计规划合理,资源利用率最佳,实现了码头利用率的最大化。三是人工成本低。先期建成的两个泊位为例用9个远程操控员干了传统码头60个人的活。最绿色,码头装卸运输设备全部采用电力驱动,单位耗能最低,实现零排放和无灯光条件下作业。最安全,码头装卸设备全部实现了无人驾驶,自动完成装卸生产全过程。作业现场全封闭,实现无人化。应急状态时,一键锚定指令可使桥吊、轨道吊在2分钟内自动完成防风锚定,从根本上解决了围绕码头安全生产的难题。凭借低成本、短周期、高质量等卓越绩效,在美国第11届“Navis World[美国Navis公司是世界领先的集装箱码头操作系统(TOS)提供商]全球年会上荣获“全自动化集装箱码头建设杰出成就奖”。

   2017315日,青岛前湾集装箱自动化码头实现首条内贸船实船作业。511日,码头成功启动运营,开创了全自动化集装箱作业的新纪元。

  新常态形式下,面对全球工业4.0和“互联网+”的发展趋势,青岛港抓住全省深入开展新旧动能转换重大工程重要机遇,深入实施港口服务供给侧改革,深化现代物流+金融、国际化、互联网“三大战略”,聚焦港口生产新技术、新业态、新模式,充分利用互联网时代前沿信息技术,加快对传统产业、传统流程的信息化改造,推动港口以“脏苦累险”为特征的劳动密集型产业向自动化、智能化的技术密集型产业转变,构建港口发展新旧动能转换“青岛模式”,实现港口转型升级。