自動化碼頭發展趨勢探究

摘 要：當前我國在大力推進“一帶一路”的建設，給世界經濟的增長增添了新的動力，彰顯了中國作為有責任感的大國形象?！耙粠б宦贰钡慕ㄔO為我國的交通運輸行業提出了全新的高標準的要求，推動我國航運不斷向前邁進。自動化集裝箱碼頭的推廣應用可以有效提高我國碼頭集裝箱裝卸效率，給港機市場的發展指明了前進的方向，同時為港機制造企業帶來了全新的機遇和挑戰。

關鍵詞：一帶一路；自動化集裝箱碼頭；裝卸效率；港機市場“一帶一路”

1 概述

在當前全球經濟和平發展、合作共贏的主旋律下，中國作為世界最重要的經濟體之一，其一舉一動都備受各國的矚目。中國經濟的平穩向上發展是全球經濟的保心丸也是驅動全球經濟回暖的主要力量。我國提出的“一帶一路”戰略是一項造福亞歐大陸的重要決策，有利于加強區域經濟合作和各國間的友好往來，對消除貧富差異，維護世界和平發展做出了重要的貢獻?！耙粠б宦贰睉鹇缘闹黝}思想就是加強沿線各國的貿易往來與基礎設施建設，使我國遠洋航運業的發展注入了新的動力，自動化碼頭的推廣建設同樣也是“一帶一路”戰略的重要環節之一。在當今世界物流體系中，世界貿易總量的70%左右由海運承擔。海運以其得天獨厚的優勢成為了國際物流體系中的絕對主力。港口作為“一帶一路”戰略版圖上的一個個節點，是加快推進“一帶一路”戰略建設的重點領域，而集裝箱碼頭作為承載港口功能的主要形式擁有著極其重要的地位。自經濟全球化趨勢興起之時，集裝箱碼頭自動化改造的發展就備受世界各國的青睞。

2 自動化碼頭發展現狀

2.1 自動化碼頭發展歷程

第一代自動化集裝箱碼頭是位于荷蘭鹿特丹港的歐洲聯合碼頭公司（ECT）的DS集裝箱碼頭，于1993年投入運營，是第一代自動化集裝箱碼頭的代表。該碼頭采用半自動化岸橋進行集裝箱裝卸作業，并使用了全自動化堆場軌道吊RMG。水平轉運設備由內燃機驅動的AGV完成，但DS自動化集裝箱碼頭所采用的AGV運行速度只能達到3m/s，且單次只支持一個集裝箱的裝卸。

第二代自動化集裝箱碼頭是位于歐洲第二大貿易港漢堡港的CTA碼頭，歸漢堡港倉儲公司（HH-LA）所有。其獨特之處在于由振華重工（ZPMC）研制的雙箱雙小車岸橋，該岸橋由兩種小車構成，分別是海測小車和陸側小車。兩種小車高度不同、分工不同，交替接力的形式進行作業，從而極大地提高了裝卸效率。同時，CTA碼頭的AGV較之荷蘭鹿特丹港的第一代自動化集裝箱碼頭進行了大幅優化，從而從根本上解決了在鹿特丹港出現的AGV效率不高的弊端。同時漢堡港CTA碼頭的AGV通過改進動力系統，采用柴油發電機電力驅動將運行速度提高到了5.8m/s。同時通過DGPS系統與LADER系統的運用，使得漢堡港的AGV定位精度大大提高，使小車在岸橋與堆場間穿梭自如，實現了真正意義上的自動化。

第三代自動化集裝箱碼頭同樣是位于荷蘭鹿特丹港的EUROMAX碼頭，由和記黃埔所有。與前兩代相比，EUROMAX碼頭集各家之所長，并結合最新一代港機機械設備技術，大幅提高了碼頭的自動化與信息化水平，這些都得益于振華重工（ZPMC）所提供的設備支持。EUROMAX碼頭應用了振華重工（ZPMC）的第二代大型雙箱雙小車岸橋技術，大大提升了岸橋的自動化水平，同時采用了定位更為精準的AGV小車，這些先進機械設備的應用使得EUROMAX碼頭的自動化水平達到了一個全新的高度。

2.2 自動化碼頭發展現狀

加快自動化集裝箱碼頭的規劃與發展已經成為了世界航運業界所達成的共識。目前，全自動化集裝箱碼頭是自動化碼頭發展的新趨勢、新潮流。據不完全統計，全世界在建和建成的自動化集裝箱碼頭已多達30個，經過不斷的實踐和積累，自動化碼頭的發展有了長足的進步。在港機設備領域，我國上海的振華重工有著極高的行業地位，并在自動化碼頭研發領域有著重要的發言權。這得益于振華重工長期致力于發展港機設備，長期在自動化碼頭技術領域深耕所積累的技術優勢。振華重工先后在2012年、2014年、2015年分別與廈門遠海碼頭、上海洋山港、山東青島港等一批國內遠洋運輸行業重點企業簽訂了一系列的戰略合作框架協議，興建了一批國際先進、全國領先的智能化、自動化的集裝箱碼頭，將我國集裝箱碼頭的自動化水平提升到一個全新的高度。

3 自動化集裝箱碼頭的主要設備

3.1 岸橋

隨著自動化碼頭技術的不斷發展，岸橋的技術水平也在飛速提升，歷經但小車、雙箱雙小車等改進過程，朝著多種改進的方向大步邁進。目前在自動化集裝箱碼頭中普遍應用的雙箱雙小車岸橋主要包括海測小車、陸側小車與中轉平臺等關鍵部件。兩種小車交替接力，協調工作，大幅提高了集裝箱裝卸效率。中轉平臺的主要功能是控制、協調傳送時間，保證小車間交接的順利進行。

3.2 水平轉運設備

目前，AGV是自動化碼頭中應用最為廣泛的水平轉運設備。目前德國漢堡港CTA碼頭與荷蘭鹿特丹港的EUROMAX碼頭所用的AGV均能達到60t的運載能力與5.8m/s的運行速度。二者均采用柴油發電機進行電力驅動，但是后者的定位能力要強于前者。隨著岸橋技術的發展，AGV也實現了從只運載一個集裝箱到運載多個集裝箱的跨越式發展。在2007年上海振華重工（ZPMC）首次提出了智能化立體裝卸集裝箱碼頭系統與立體轉運概念，通過立體軌道高低架橋與系能源電動小車構建新型智能化轉運系統。并在2013年在與廈門市政府聯合開發的廈門遠海碼頭中實現了運用。廈門遠海碼頭是以振華重工以智能化、自動化并輔以環保觀念為主題思想建設的國際領先的集裝箱碼頭，并首次引用鋰電池作為AGV的動力來源，實現了碼頭的零排放。

3.3 堆場起重機

目前在自動化集裝箱碼頭所應用的堆場起重機主要是全自動軌道式龍門集裝箱起重機ARMG以及全自動輪胎式龍門集裝箱起重機ARTG。前者采用電力驅動，清潔環保；后者采用內燃機驅動，運轉靈活，兩種堆場起重機各有優勢。對于堆場起重機的改進也主要集中在運轉模式與起重能力上。振華重工研發的雙起升場橋ARMG最大起重能力達到了4個20英寸集裝箱，大幅提高了岸橋的工作效率。在運轉模式，德國漢堡港的CTA碼頭采用高低雙軌式ARMG運行模式，兩臺ARMG擁有不同的軌距且運行中能夠互相穿越，裝卸效率和裝卸靈活性大幅提高。

4 自動化碼頭存在的問題

大量先進港機設備的應用，在大幅提升碼頭自動化水平的同時，所帶來的主要問題就是投資成本過高，這是必然的也是不可避免的。AGV小車的運用給集裝箱裝卸提供便利的同時，其高額的導航設備與系統投資，使得很多港口企業望而卻步。同時AGV小車所采用的內燃機驅動模式，也給碼頭運行過程中帶來巨大的噪音污染與廢氣污染。而且AGV小車依賴程序進行導航轉運，但是系統存在一定的故障率。一旦AGV運行數量增多，容易造成系統壓力增大，導致轉運車輛容易發生碰撞、堵塞，從而給集裝箱的裝卸造成了額外的負擔。

5 自動化碼頭的發展趨勢

針對目前自動化碼頭所存在的問題，振華重工經過對世界各大主要港口的細致調研，結合自身多年在港機設備的技術儲備，提出了切實有效的解決方案，指明了未來自動化碼頭的發展趨勢。

針對AGV水平轉運所用的昂貴的導航系統與內燃機驅動模式的弊病，振華重工提出了開創性的立體軌道式自動化集裝箱裝卸方案，通過多年自動化碼頭運用中積累的經驗與技術的儲備，使用全新的工藝布局，通過軌道依托電驅動模式來實現碼頭全部裝卸工作，并通過光纜、磁尺等高科技手段實現轉運系統的軌道定位。這種全新的集裝箱裝卸模式，不僅大幅提升了生產效率還縮減了碼頭建設運營成本，這是自動化碼頭發展中開天辟地的大事件，開啟了自動化碼頭智能化，高效化的新篇章。

6 結束語

港口作為國家“一帶一路”建設的重要戰略節點與布局領域，在促進我國經濟又好又快發展中扮演著極為重要的角色。集裝箱碼頭作為主要的物資流動平臺，其自動化發展趨勢是順應時代進步的必然，也是社會生產力發展的需要。

參考文獻

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[2]李金龍.中國自動化集裝箱碼頭的發展與挑戰[J].港口經濟，2016（1）.

[3]劉曄.談自動化集裝箱碼頭[J].港工技術，2014（2）.

作者簡介：周春華（1982，12-），男，江蘇省東臺人，學歷：本科，畢業于上海海洋大學，職稱：中級工程師，研究方向：港口機械。