2021 年 10 月 17 日，智能水平运输机器人在天津港北疆港区 C 段智能化集装箱码头行驶   赵子硕摄 / 本刊

➤“以往同等体量的码头大约需要900人到1200人，现在建成了一个自动化、智能化的码头，只需要不超过200人。”

　　文 |《瞭望》新闻周刊记者 尚前名 王井怀

　　熟悉码头的人对集装箱锁具不会陌生。锁具不大，却是把集装箱固定在货船上必不可少的设备。集装箱下船，需要两名工人手动把锁具卸下，花费大约一分钟时间。

　　这一简单动作，多年来世界各大港口都想通过机械来完成，但由于锁具种类多、结构差异大、开锁方式千差万别，始终没能实现。

　　近年来，天津港通过激光视觉扫描系统解决了这一难题，无人操作的集装箱智能解锁站可在二三十秒内完成。

　　“以前的港口傻大笨粗，码头工人靠力气吃饭。”在接受《瞭望》新闻周刊记者采访时，天津港集团副总裁杨杰敏说，在数字化手段加持下，如今的天津港，无论是生产效率还是生产安全，都有了大幅提升。

　　天津港，位列全球十大港口，中国北方地区最重要的综合性枢纽港之一。“这样体量的港口生产运营非常复杂，各个环节都要有人盯着，但老虎也有打盹的时候，这不但限制了效率提升，也给生产安全带来风险。”天津港集团安全环保部副总经理黄文栋说。

　　类似问题还有很多，如何解决？答案指向了数字化转型。

　　2020年6月，天津港集团公司与华为技术有限公司签署了《战略合作协议》，双方以“建设世界一流港口”为目标，通过信息化顶层设计及智慧港口建设方面的深度合作，共同建设港口示范工程，树立行业标杆，打造绿色、智慧的枢纽强港。

　　大港发展遭遇瓶颈

　　作为京津冀及“三北”地区的海上门户、雄安新区主要出海口，天津港的发展近年来却面临一系列瓶颈：

　　——劳动密集型行业，人力需求量大。

　　天津港年集装箱吞吐量达到了1835万标准箱，在码头现场有大量作业人员，包括集卡司机、场桥司机、调度员、理货员等作业人员，及现场安全巡视等安监人员。杨杰敏告诉记者，天津港通过多年的技术改造，自动化程度显著提高，但依然需要一套水平运输系统来保证自动化设备更好地协调。

　　——计划调度自动化、智能化程度有待提高。

　　港口每天有数十条船完成停靠、数百辆集卡在港区内穿梭、数万集装箱完成装卸、数万辆外集卡进入港口提箱，这些操作都需要港口计划员依靠人脑去规划作业。天津港部分码头已经通过岸桥工作计划等方式提高了作业效率，但仍需要进一步提高调度和计划的智能化程度。

　　——管理精细度有待提高，需要增加港口运营精细化管理。

　　港口是一个多要素集中的封闭场地，涉及人、车、物、船等多重要素，也涉及能耗、维护、运营等多个方面。因此，要满足精细管理需求，需获取全港及全码头整体人员、设备及能耗的数据，且需精确到每条船、每个岸桥，甚至每个集装箱对应的资源消耗情况，以便精确分析。

　　——港口被动式安监，需要智能化的管理手段。

　　天津港整个港区已经部署了1万多路摄像头，基本做到了视频无死角覆盖，由于大多数为传统摄像头，因此，每个码头仍需安保人员在港区内部进行人工巡视，港口迫切需要通过主动安防提高巡查效率。

　　闯出众多“第一”

　　为了解决上述问题，天津港集团利用AI、大数据、云计算、5G等先进技术推动企业实现数字化转型。

　　天津港提出的思路是“1+3+N”：“1”是指新基建，采用5G、北斗导航、云计算等打造新一代高性能高可靠的港口信息基础设施。“3”是指港口三个关键领域：生产自动化、管理数字化、服务平台化。“N”是指在打造的数字孪生天津港的平台上，和港航供应链上下游伙伴一起，形成N多应用，建立良好生态体系。

　　“企业的数字化转型需要根据企业自身的特点，包括规模、业务领域、当前发展的阶段、人员结构等多方面因素都要考虑，因此企业的数字化转型无法套用现成模式，只能采取定制化的方式。”杨杰敏说。

　　以首个智慧零碳码头——天津港北疆港区C段智能化集装箱码头为例，不仅中国没有先例，世界范围内也没有相关方案，一切必须自己摸索突破。

　　“在新一代码头的核心系统过程中，研发团队闭关一年时间，解决了多项关键性难题。”杨杰敏说，技术的创新突破是数字化过程中的首要难题。

　　以“智能水平运输系统”为例，研发团队以动态态势感知高精地图为基础，使用时空一致性的动态路径规划算法，通过标准化的控制接口实现无人驾驶的精细化管控，可实现全场景可视化与AI智能识别，实时感知作业态势。

　　记者了解到，天津港在打造5G智慧港口过程中，相继攻克世界性智慧港口建设诸多难题，取得全国乃至全球多项第一：全球首个单体集装箱码头全堆场轨道桥自动化升级改造、全球最大规模无人驾驶电动集卡车队规模化运行、全球首台集装箱地面智能加解锁站投入使用……一系列具有里程碑意义的创新实践突破后，天津港成为全球首个获批建设的港口自动驾驶示范区。

　　干煤不见煤、干矿不见矿、码头不见人

　　北疆港区C段智能化集装箱码头，一台台无人驾驶的新一代智能水平运输机器人平稳有序运行。

　　“以往同等体量的码头大约需要900人到1200人，现在建成了一个自动化、智能化的码头，只需要不超过200人。”杨杰敏说，通过数字化转型，我们的目标是实现干煤不见煤、干矿不见矿、码头不见人。

　　首先，港口用工结构彻底改变。传统的码头是劳动密集型的产业，一线作业人员是港口的主力。现在，通过采用一系列数字化转型措施，自动化、信息化、智能化将成为港口的生产力。据测算，通过无人集卡，未来集卡司机的数量可减少90%，大车司机配比可由以前的1:1变成1:6，港口实现由劳动密集型行业向科技密集型行业的转变。

　　其次，实现进一步的降本增效。通过精细化管理，将进一步优化港口的资源分配，降低10%的整体运营成本；在不新建码头、泊位的情况下，进一步提升港口的运营能力，通过数字化转型实现港口降本增效。

　　最后，港口运营更加安全。通过赋予港口更智慧化的管理，通过主动式安防，将安全事件的识别效率提升30%；通过智能化视频，主动检查港口安监检查项目，减少了人员被动巡检的频次；通过能耗管理，精细化掌握港口的能源消耗情况，通过数据分析模型，进一步减少港区的能源消耗。

　　“十四五”期间，天津港要通过数字化转型的推动，真正实现港口生产方式一个根本性的变革。杨杰敏说，整个码头现场生产不靠人，主要靠自动化的设备。五年之后、十年之后，天津港会变成一个靠高科技支撑的港口、一个数字孪生的港口。□