原標題：“氫+5G”領跑未來 青島港自動化碼頭誰與爭鋒

(記者 江東旭 孫志文 徐斌)在青島港前灣碼頭，一排排藍色岸橋、軌道吊和導引車正在進行集裝箱裝船作業，整個過程如行云流水般一氣呵成。與其他碼頭不同的是，這些身穿藍色“工裝”的設備全都無人駕駛……

11月28日，集合了全球首創氫動力自動化軌道吊、全球首創5G+自動化技術等6項頂尖“黑科技”的山東港口青島港全自動化碼頭二期投產運營。該碼頭岸線長660米，擁有2個泊位，設計吞吐能力170萬標準箱/年。

見證這一刻的自動化控制專家、航運巨頭、集裝箱港口運營商紛紛點贊。他們說：青島港定義了港口未來的發展方向，第五代全自動化碼頭或許就是這個模樣。

六年技術研發建設   每一步都朝著巔峰邁進

早在上個世紀80年代，西方先進國家便開始研究全自動化集裝箱碼頭成套技術。1993年，世界第一個集裝箱自動化碼頭ECT在荷蘭鹿特丹誕生。2002年，第二代自動化碼頭CTA在德國漢堡誕生。2008年，第三代自動化碼頭EUROMAX在荷蘭鹿特丹投產，自動化碼頭技術迭代越來越快。

2013年10月，青島港決定建設全自動化碼頭一期，采用第四代集裝箱自動化碼頭技術，這項技術當時還處于業內技術探討階段。2017年6月，青島港全自動化碼頭二期立項，在碼頭設計伊始采用“氫+5G”技術，再次引領港口自動化碼頭設計、建設標準。

那么，此次投產的青島港全自動化碼頭二期又有哪些新的“黑科技”?讓青島港再次摘得全球港口航運界“皇冠上的明珠”?

首先是在全球港口中率先采用氫能源作為動力。氫能作為綠色、高效的二次能源，應用前景廣泛。將氫氣和氧氣發生反應的化學能直接轉換成電能直接驅動自動化軌道吊，是青島港二期自動化碼頭的“殺手锏”級技術之一。通過自主研發的氫燃料電池組為自動軌道吊提供動力，不僅減輕了軌道吊自重近10噸，而且發電效率高。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%。

“山東氟堿化工、石油煉化、煤化工等工業副產品氫平均年產量約260萬噸，其中有不少氫沒有合適的應用場景被閑置，有的甚至被白白排放掉。我們想把閑置的氫資源利用起來，打造綠色港口。” 山東港口青島港副總工程師張連鋼說。

今年5月，以打造“中國氫港”為目標的青島港還專項研究氫燃料在集裝箱卡車的使用，目前已在全球港口中率先投入運營氫燃料集裝箱卡車。

另一項“黑科技”則是5G通信技術的加持。目前運營的自動化碼頭普遍使用光纖、5.8Ghz無線局域網等通訊技術，越來越難以滿足碼頭繁重的業務需求。青島港二期自動化碼頭在全球率先完成“5G+自動化技術”全覆蓋，可解決傳統模式下光纖維護成本高、無線局域網擴容困難等問題，大幅提高岸橋、軌道吊和導引車的連續作業能力與可靠性，整體提升碼頭運營效率。

“相對于光纖和傳統的通訊方式，5G的靈活性、建設成本、維護成本和可擴展性更有優勢。比如此前碼頭設備依靠光纜通訊的運行區域需要開挖土坑，而運用5G網絡則不受地理位置的限制，此外接入設備的數量也不受限制。無形之中，為未來人工碼頭的轉型升級提供了可靠的經驗。”山東港口青島港自動化碼頭副總經理李永翠說。

此外，二期自動化碼頭還在陸側全動化技術、智慧監管系統、三維可視化運維平臺、基于商業智能(BI)的自診斷系統等領域應用了一系列全球首創的“黑科技”。

如果說傳統碼頭是橋吊工人在50米高空吊運集裝箱 “百步穿楊”，那么這座自動化碼頭則是技術人員在中控室指點江山，如同打游戲一般就把活干完了。

“天下武功”唯快不破  青島港屢破行業運營記錄

截至2018年底，全球自動化集裝箱碼頭有34個(在建3個)，其中全自動化碼頭13個，半自動化碼頭21個。2017年5月11日，青島港全自動化碼頭一期正式投產運營。兩年多的時間里，先后接待了70多個港口管理研發團隊的參觀、考察，其中不乏荷蘭鹿特丹ECT港、美國長灘LBCT港、新加坡PSA港等世界航運大港。

為何世界港口巨頭爭相來青島港打卡?原因是青島港全自動化碼頭屢破行業運營記錄。

自動化碼頭是集物聯網、大數據、人工智能、自動控制技術和碼頭作業流程等十幾個學科交叉融合的復雜系統工程。建設難度大、成本高，背后還有令人意想不到的收益慢。全球自動化碼頭的單機平均作業效率一直在20自然箱/小時左右(計數周期為30天)，還不如傳統人工碼頭的平均作業效率。在繁忙的亞太航線，人工集裝箱碼頭單機平均作業效率及格線是25自然箱/小時，低于這個指標，碼頭利潤將得不到充分保證。

但是青島港打破了這個魔咒。截止今年11月26日，青島港全自動化集裝箱碼頭一期月平均裝卸效率由開港時的24.2自然箱/小時提升到36.2自然箱/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。港外集裝箱卡車在港周轉時間15分鐘以內，比人工碼頭耗時縮短50%以上。

自動化碼頭建設并非單純的資金投入和技術創新，還要培養出一套專業的運營團隊，探索出合適的運作模式和良好的保障條件，才能在商業競爭中笑到最后。

青島港自動化碼頭副總經理李永翠告訴記者，為了提升月平均運營效率，在每一艘集裝箱班輪裝卸離港后，碼頭設計、運營團隊都會進行技術分析。不同船長、不同艙位設計的集裝箱班輪作業數據會被逐一分析比對。隨后，整個團隊要設法減少每個作業流程中的等待、銜接時間，僅僅為了減少1秒鐘，他們都要驗證三四套解決方案。

據了解，青島港全自動化集裝箱碼頭一期經過兩年半的商業運行驗證，整套系統可靠性99.9%以上，每個月系統硬件維護時間僅為30分鐘左右。高可靠性的系統設計，精細化地運維保障，不斷自我革新的迭代演化，為一次次刷新行業記錄奠定了堅實基礎。

從無人問津到走出國門  咬定自主創新不放松

現在的青島港全自動化碼頭為業界所矚目，大家紛紛上門“取經”。如果把時間撥回到2017年春天，卻是另一番景象。

2017年2月末，青島港全自動化碼頭一期準備整體測試。青島港向航運巨頭們發出邀請，希望商業班輪參與測試，結果卻是無人響應。航運巨頭們給出的理由是國外同類碼頭初期效率為18自然箱/小時，這個作業效率會耽誤班輪船期。經過多方協調，負責國內集裝箱海運的“仁建15”輪最終同意靠泊青島港全自動化集裝箱碼頭參與測試。

“聽說我們要用青島港全自動化碼頭裝卸，短短兩天時間，原先預定好的1500多個集裝箱艙位，只剩下900個，退倉率高達40%。航運界業內人士預測，青島港全自動化碼頭要用3天才能把900個集裝箱裝完。”“仁建15”輪的青島貨運代理公司王經理回憶道。

班輪停靠青島港全自動化碼頭泊位

2017年3月15日，青島港全自動化集裝箱碼頭一期整體測試開始。研發團隊的68名工程師全部上陣，緊盯實時監測數據，隨時準備處理突發故障。57歲的項目總工程師張連鋼親自登上“仁建15”輪，觀察無人岸橋吊車吊運集裝箱落艙細節。

經過6小時52分的緊張作業，900個集裝箱被安全地吊放到“仁建15”輪的貨艙內，單機平均作業效率達到25.89自然箱/小時。整個裝卸過程設備運行良好，無任何故障出現。

“看到最后的顯示數據，我們自己都很震驚!”張連鋼說。聽到這個消息后，航運巨頭們紛紛聯系青島港，希望搶先體驗港航界的“黑科技”。青島港全自動化集裝箱碼頭一炮走紅，泊位停靠計劃單里馬士基、地中海、達飛等世界集裝箱航運巨頭的班輪不斷添加。

2019年4月20日，由青島港集團、中遠海運、阿聯酋阿布扎比港務局共同設計建造的中遠海運•阿布扎比港集裝箱碼頭投產成功。這標志著青島港自動化集裝箱碼頭技術成功輸出海外，服務“一帶一路”沿線國家。“青島模式”、“中國智慧”為世界航運業發展提供了高效、智能化發展的新思路。

從無人問津到走出國門，究其根源是青島港擁有一支專業的技術研發團隊，與新時代產業工人在內的高素質員工隊伍。他們不妥協不氣餒，腳踏實地努力拼搏，堅持走自主創新的道路。

“目前，我們的系統程序化痕跡重一些，我們希望以后的碼頭能夠實現柔性化生產作業，應對各種復雜工況能夠更加靈活，實現碼頭泊位作業效率最高、耗能最低。我們還需要繼續努力，讓AI賦能智慧港口”張連鋼說。

據了解，青島港全自動化集裝箱碼頭三期已經開始土建施工。在自動化碼頭設計、建造、運營領域，青島港人正在從必然王國走向自由王國……