自动化码头发展趋势探究

摘 要：当前我国在大力推进“一带一路”的建设，给世界经济的增长增添了新的动力，彰显了中国作为有责任感的大国形象。“一带一路”的建设为我国的交通运输行业提出了全新的高标准的要求，推动我国航运不断向前迈进。自动化集装箱码头的推广应用可以有效提高我国码头集装箱装卸效率，给港机市场的发展指明了前进的方向，同时为港机制造企业带来了全新的机遇和挑战。

关键词：一带一路；自动化集装箱码头；装卸效率；港机市场“一带一路”

1 概述

在当前全球经济和平发展、合作共赢的主旋律下，中国作为世界最重要的经济体之一，其一举一动都备受各国的瞩目。中国经济的平稳向上发展是全球经济的保心丸也是驱动全球经济回暖的主要力量。我国提出的“一带一路”战略是一项造福亚欧大陆的重要决策，有利于加强区域经济合作和各国间的友好往来，对消除贫富差异，维护世界和平发展做出了重要的贡献。“一带一路”战略的主题思想就是加强沿线各国的贸易往来与基础设施建设，使我国远洋航运业的发展注入了新的动力，自动化码头的推广建设同样也是“一带一路”战略的重要环节之一。在当今世界物流体系中，世界贸易总量的70%左右由海运承担。海运以其得天独厚的优势成为了国际物流体系中的绝对主力。港口作为“一带一路”战略版图上的一个个节点，是加快推进“一带一路”战略建设的重点领域，而集装箱码头作为承载港口功能的主要形式拥有着极其重要的地位。自经济全球化趋势兴起之时，集装箱码头自动化改造的发展就备受世界各国的青睐。

2 自动化码头发展现状

2.1 自动化码头发展历程

第一代自动化集装箱码头是位于荷兰鹿特丹港的欧洲联合码头公司（ECT）的DS集装箱码头，于1993年投入运营，是第一代自动化集装箱码头的代表。该码头采用半自动化岸桥进行集装箱装卸作业，并使用了全自动化堆场轨道吊RMG。水平转运设备由内燃机驱动的AGV完成，但DS自动化集装箱码头所采用的AGV运行速度只能达到3m/s，且单次只支持一个集装箱的装卸。

第二代自动化集装箱码头是位于欧洲第二大贸易港汉堡港的CTA码头，归汉堡港仓储公司（HH-LA）所有。其独特之处在于由振华重工（ZPMC）研制的双箱双小车岸桥，该岸桥由两种小车构成，分别是海测小车和陆侧小车。两种小车高度不同、分工不同，交替接力的形式进行作业，从而极大地提高了装卸效率。同时，CTA码头的AGV较之荷兰鹿特丹港的第一代自动化集装箱码头进行了大幅优化，从而从根本上解决了在鹿特丹港出现的AGV效率不高的弊端。同时汉堡港CTA码头的AGV通过改进动力系统，采用柴油发电机电力驱动将运行速度提高到了5.8m/s。同时通过DGPS系统与LADER系统的运用，使得汉堡港的AGV定位精度大大提高，使小车在岸桥与堆场间穿梭自如，实现了真正意义上的自动化。

第三代自动化集装箱码头同样是位于荷兰鹿特丹港的EUROMAX码头，由和记黄埔所有。与前两代相比，EUROMAX码头集各家之所长，并结合最新一代港机机械设备技术，大幅提高了码头的自动化与信息化水平，这些都得益于振华重工（ZPMC）所提供的设备支持。EUROMAX码头应用了振华重工（ZPMC）的第二代大型双箱双小车岸桥技术，大大提升了岸桥的自动化水平，同时采用了定位更为精准的AGV小车，这些先进机械设备的应用使得EUROMAX码头的自动化水平达到了一个全新的高度。

2.2 自动化码头发展现状

加快自动化集装箱码头的规划与发展已经成为了世界航运业界所达成的共识。目前，全自动化集装箱码头是自动化码头发展的新趋势、新潮流。据不完全统计，全世界在建和建成的自动化集装箱码头已多达30个，经过不断的实践和积累，自动化码头的发展有了长足的进步。在港机设备领域，我国上海的振华重工有着极高的行业地位，并在自动化码头研发领域有着重要的发言权。这得益于振华重工长期致力于发展港机设备，长期在自动化码头技术领域深耕所积累的技术优势。振华重工先后在2012年、2014年、2015年分别与厦门远海码头、上海洋山港、山东青岛港等一批国内远洋运输行业重点企业签订了一系列的战略合作框架协议，兴建了一批国际先进、全国领先的智能化、自动化的集装箱码头，将我国集装箱码头的自动化水平提升到一个全新的高度。

3 自动化集装箱码头的主要设备

3.1 岸桥

随着自动化码头技术的不断发展，岸桥的技术水平也在飞速提升，历经但小车、双箱双小车等改进过程，朝着多种改进的方向大步迈进。目前在自动化集装箱码头中普遍应用的双箱双小车岸桥主要包括海测小车、陆侧小车与中转平台等关键部件。两种小车交替接力，协调工作，大幅提高了集装箱装卸效率。中转平台的主要功能是控制、协调传送时间，保证小车间交接的顺利进行。

3.2 水平转运设备

目前，AGV是自動化码头中应用最为广泛的水平转运设备。目前德国汉堡港CTA码头与荷兰鹿特丹港的EUROMAX码头所用的AGV均能达到60t的运载能力与5.8m/s的运行速度。二者均采用柴油发电机进行电力驱动，但是后者的定位能力要强于前者。随着岸桥技术的发展，AGV也实现了从只运载一个集装箱到运载多个集装箱的跨越式发展。在2007年上海振华重工（ZPMC）首次提出了智能化立体装卸集装箱码头系统与立体转运概念，通过立体轨道高低架桥与系能源电动小车构建新型智能化转运系统。并在2013年在与厦门市政府联合开发的厦门远海码头中实现了运用。厦门远海码头是以振华重工以智能化、自动化并辅以环保观念为主题思想建设的国际领先的集装箱码头，并首次引用锂电池作为AGV的动力来源，实现了码头的零排放。

3.3 堆场起重机

目前在自动化集装箱码头所应用的堆场起重机主要是全自动轨道式龙门集装箱起重机ARMG以及全自动轮胎式龙门集装箱起重机ARTG。前者采用电力驱动，清洁环保；后者采用内燃机驱动，运转灵活，两种堆场起重机各有优势。对于堆场起重机的改进也主要集中在运转模式与起重能力上。振华重工研发的双起升场桥ARMG最大起重能力达到了4个20英寸集装箱，大幅提高了岸桥的工作效率。在运转模式，德国汉堡港的CTA码头采用高低双轨式ARMG运行模式，两台ARMG拥有不同的轨距且运行中能够互相穿越，装卸效率和装卸灵活性大幅提高。

4 自动化码头存在的问题

大量先进港机设备的应用，在大幅提升码头自动化水平的同时，所带来的主要问题就是投资成本过高，这是必然的也是不可避免的。AGV小车的运用给集装箱装卸提供便利的同时，其高额的导航设备与系统投资，使得很多港口企业望而却步。同时AGV小车所采用的内燃机驱动模式，也给码头运行过程中带来巨大的噪音污染与废气污染。而且AGV小车依赖程序进行导航转运，但是系统存在一定的故障率。一旦AGV运行数量增多，容易造成系统压力增大，导致转运车辆容易发生碰撞、堵塞，从而给集装箱的装卸造成了额外的负担。

5 自动化码头的发展趋势

针对目前自动化码头所存在的问题，振华重工经过对世界各大主要港口的细致调研，结合自身多年在港机设备的技术储备，提出了切实有效的解决方案，指明了未来自动化码头的发展趋势。

针对AGV水平转运所用的昂贵的导航系统与内燃机驱动模式的弊病，振华重工提出了开创性的立体轨道式自动化集装箱装卸方案，通过多年自动化码头运用中积累的经验与技术的储备，使用全新的工艺布局，通过轨道依托电驱动模式来实现码头全部装卸工作，并通过光缆、磁尺等高科技手段实现转运系统的轨道定位。这种全新的集装箱装卸模式，不仅大幅提升了生产效率还缩减了码头建设运营成本，这是自动化码头发展中开天辟地的大事件，开启了自动化码头智能化，高效化的新篇章。

6 结束语

港口作为国家“一带一路”建设的重要战略节点与布局领域，在促进我国经济又好又快发展中扮演着极为重要的角色。集装箱码头作为主要的物资流动平台，其自动化发展趋势是顺应时代进步的必然，也是社会生产力发展的需要。

参考文献

[1]杨宇华，张氢，聂飞龙.集装箱自动化码头发展趋势分析[J].中国工程机械学报，2015（6）.

[2]李金龙.中国自动化集装箱码头的发展与挑战[J].港口经济，2016（1）.

[3]刘晔.谈自动化集装箱码头[J].港工技术，2014（2）.

作者简介：周春华（1982，12-），男，江苏省东台人，学历：本科，毕业于上海海洋大学，职称：中级工程师，研究方向：港口机械。