耿衛(wèi)寧

在集裝箱裝卸流程標(biāo)準(zhǔn)化、船舶大型化、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電控技術(shù)日益成熟、人力資源日趨緊張等因素的推動下，自動化集裝箱碼頭迅速發(fā)展。國外自動化集裝箱碼頭運(yùn)營穩(wěn)定，技術(shù)比較成熟；而我國自動化集裝箱碼頭建設(shè)目前尚處于起步階段，但具有起點(diǎn)高、自動化程度高、發(fā)力強(qiáng)勁等優(yōu)勢。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展和管理的精細(xì)化，自動化集裝箱碼頭人力資源管理還有很大的提升空間。

1 自動化已成大型集裝箱碼頭發(fā)展趨勢

集裝箱裝卸流程的標(biāo)準(zhǔn)化是集裝箱碼頭實(shí)現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)。集裝箱的標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)了集裝箱裝卸設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，后者的標(biāo)準(zhǔn)化又促進(jìn)了集裝箱裝卸流程的標(biāo)準(zhǔn)化。集裝箱裝卸流程標(biāo)準(zhǔn)化的核心是把集裝箱裝卸過程分成若干環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都遵循嚴(yán)格的操作方式，各環(huán)節(jié)由計(jì)算機(jī)指令驅(qū)動，無須人工介入操作，從而實(shí)現(xiàn)自動化。

集裝箱船舶的大型化推動傳統(tǒng)人工集裝箱碼頭向自動化轉(zhuǎn)型升級。目前，2萬TEU集裝箱船舶已經(jīng)投入運(yùn)營，2.1萬TEU船舶也將投入使用。大型集裝箱船舶頻頻靠港給傳統(tǒng)集裝箱碼頭帶來巨大的作業(yè)壓力，傳統(tǒng)人工集裝箱碼頭向自動化轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫。此外，從技術(shù)層面來看，計(jì)算機(jī)和電控技術(shù)的發(fā)展為自動化集裝箱碼頭發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；從人力資源層面來看，人力資源緊張及勞動者對勞動環(huán)境要求的提高推動集裝箱碼頭自動化發(fā)展進(jìn)程。

2 自動化集裝箱碼頭發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 世界自動化集裝箱碼頭發(fā)展現(xiàn)狀

目前，全球建成和在建的自動化集裝箱碼頭共計(jì)32個，自動化程度較高的碼頭大多在歐洲。近年來，隨著亞洲成為世界經(jīng)濟(jì)中心，亞洲自動化集裝箱碼頭建設(shè)異軍突起。

2.2 我國自動化集裝箱碼頭發(fā)展現(xiàn)狀

2014年，天津港務(wù)集團(tuán)在天津東疆保稅港區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)擁有4個泊位的自動化集裝箱碼頭。2014年12月，上海國際港務(wù)集團(tuán)正式宣布，洋山深水港四期自動化集裝箱碼頭建設(shè)工程計(jì)劃于2016年底基本建成，2017年投入試運(yùn)營。2015年4月，青島港與迪拜環(huán)球港務(wù)集團(tuán)、中遠(yuǎn)集團(tuán)、馬士基集團(tuán)、泛亞集團(tuán)、招商局國際、中海集團(tuán)等世界著名船公司正式簽約，設(shè)立合資公司青島前灣智能集裝箱碼頭有限公司（以下簡稱前灣智能集裝箱碼頭），在前灣港區(qū)開發(fā)建設(shè)、運(yùn)營管理前灣四期5～6號自動化集裝箱碼頭，預(yù)計(jì)碼頭將于2016年底投入試運(yùn)營。2015年底，廈門遠(yuǎn)海自動化集裝箱碼頭宣布正式營業(yè)。此外，很多傳統(tǒng)人工集裝箱碼頭正在推進(jìn)堆場自動化改造。

3 自動化集裝箱碼頭設(shè)備配置類型

3.1 “半自動橋吊+自動導(dǎo)引小車+自動軌道吊”配置類型

碼頭海側(cè)使用半自動橋吊，水平運(yùn)輸使用自動導(dǎo)引小車，堆場使用自動軌道吊，代表碼頭包括荷蘭鹿特丹港Euromax碼頭、日本名古屋港TCB碼頭等。使用自動導(dǎo)引小車的自動化集裝箱碼頭建設(shè)初期的投資成本較大，對調(diào)度軟件的要求較高，后期廢舊電池處理也是個較大的難題。

3.2 “半自動橋吊+人工跨運(yùn)車+自動軌道吊”配置類型

碼頭海側(cè)使用半自動橋吊，水平運(yùn)輸使用人工跨運(yùn)車，堆場使用自動軌道吊，代表碼頭包括西班牙巴塞羅那港巴塞南歐碼頭、英國倫敦港門戶碼頭等。使用人工跨運(yùn)車的自動化集裝箱碼頭建設(shè)初期的投資成本較小，對調(diào)度軟件的要求不高，但自動化程度較低。目前，自動跨運(yùn)車已研發(fā)成功，正在測試階段，而人工跨運(yùn)車的改造升級尚沒有成熟的方案。

3.3 小結(jié)

綜合多種因素考慮，“半自動橋吊+自動導(dǎo)引小車+自動軌道吊”配置方式的自動化程度較高，運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)較低，并且經(jīng)過實(shí)際運(yùn)營檢驗(yàn)，是當(dāng)今自動化集裝箱碼頭的主流設(shè)備配置方式。

4 自動化集裝箱碼頭人力資源使用情況及管理提升策略

相較于傳統(tǒng)人工集裝箱碼頭，自動化集裝箱碼頭最大的特點(diǎn)是通過信息技術(shù)和自動控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備操控的自動化或遠(yuǎn)程化，從而節(jié)省大量人力資源，并使裝卸效率穩(wěn)定，不受人為因素干擾。隨著標(biāo)準(zhǔn)化、自動化技術(shù)的發(fā)展，自動化集裝箱碼頭人力資源使用仍有很大壓縮空間。

4.1 設(shè)備司機(jī)和遠(yuǎn)程操控人員

自動化集裝箱碼頭橋吊和堆場機(jī)械大多采用遠(yuǎn)程操控模式，司機(jī)通過視頻觀察作業(yè)環(huán)境，并通過后方操控臺控制設(shè)備運(yùn)行。前灣智能集裝箱碼頭橋吊遠(yuǎn)程操控員與設(shè)備的配比是1：1，在裝卸船作業(yè)過程中，遠(yuǎn)程操控員只在橋吊吊具著船和離船時(shí)手動介入，其他環(huán)節(jié)由吊具全自動運(yùn)行；堆場軌道吊遠(yuǎn)程操控員與設(shè)備的配比是1：8，堆場收發(fā)箱、裝卸船、場內(nèi)移箱等作業(yè)均由設(shè)備全自動完成，遠(yuǎn)程操控員只在特殊作業(yè)時(shí)介入。隨著精確對位技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程操控員與設(shè)備的配比還可以大幅優(yōu)化。前灣智能集裝箱碼頭遠(yuǎn)程操控員與設(shè)備的配比目標(biāo)是，橋吊的該配比達(dá)到1：3，堆場軌道吊的該配比達(dá)到1：16，從而使操控人員再減少60%。傳統(tǒng)人工集裝箱碼頭與前灣智能集裝箱碼頭作業(yè)人員配備對比見表1。

4.2 船邊拆加固人員

與傳統(tǒng)人工集裝箱碼頭相比，自動化集裝箱碼頭對船邊拆加固人員的需求并未減少；這是因?yàn)榧b箱船舶船況復(fù)雜，加固件和扭鎖型號繁多，各船舶加固要求不統(tǒng)一，導(dǎo)致船邊拆加固要求手工作業(yè)，無法使用機(jī)械設(shè)備輔助作業(yè)。近年，瑞典卡爾瑪港口設(shè)備制造商研發(fā)出自動拆加鎖設(shè)備，但由于該設(shè)備體積過大，不能適用于所有鎖型，導(dǎo)致其推廣應(yīng)用有一定難度。

前灣智能集裝箱碼頭自主研發(fā)的一款機(jī)械臂拆加鎖系統(tǒng)可接收碼頭生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)送的拆加鎖指令，實(shí)現(xiàn)自動拆加鎖，目前正在測試階段。該拆加鎖系統(tǒng)適用于只需扭力和拉力拆加的扭鎖，可節(jié)省船邊拆加固人員50%。隨著船舶大型化、扭鎖標(biāo)準(zhǔn)化和自動化技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全自動拆加鎖為期不遠(yuǎn)。

4.3 計(jì)劃控制員、冷箱監(jiān)控插拔電人員和設(shè)備維保人員

隨著大型服務(wù)器、云計(jì)算等計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，碼頭生產(chǎn)管理系統(tǒng)已初步具備智能化特點(diǎn)。碼頭生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以仿真生產(chǎn)、預(yù)演作業(yè)、規(guī)避沖突，使傳統(tǒng)的制訂堆場堆碼計(jì)劃、船舶配載計(jì)劃轉(zhuǎn)變?yōu)橹朴啿呗?、?guī)則及調(diào)整參數(shù)，由系統(tǒng)根據(jù)人工設(shè)定的策略、規(guī)則、參數(shù)自動生成碼頭生產(chǎn)計(jì)劃；當(dāng)生產(chǎn)作業(yè)之間出現(xiàn)沖突時(shí)，無須調(diào)整具體的計(jì)劃，由系統(tǒng)自動調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)即可解決沖突，從而使作業(yè)人員減少50%。

設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和無線傳輸技術(shù)的發(fā)展使冷箱和機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控成為可能：由監(jiān)控軟件識別、處理終端設(shè)備實(shí)時(shí)發(fā)回的信號，自動分析設(shè)備狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題自動報(bào)警。輕微故障可由人工遠(yuǎn)程處理修復(fù)；嚴(yán)重故障可由人工根據(jù)情況決定讓設(shè)備自動運(yùn)行至維修區(qū)接受檢修，或者人工介入實(shí)施現(xiàn)場搶修。隨著電控技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備的穩(wěn)定性越來越高；同時(shí)，隨著設(shè)備管理軟件的發(fā)展，人工介入的情況將越來越少，使用的人力資源也將大幅減少。

5 結(jié)束語

目前，自動化集裝箱碼頭已經(jīng)成為國外大型集裝箱碼頭的主流發(fā)展趨勢。經(jīng)過多年的探索和改進(jìn)，自動化集裝箱碼頭運(yùn)營技術(shù)日趨成熟，碼頭裝卸船效率逐漸穩(wěn)定，其在能源消耗、人員安全、收益回報(bào)等方面的表現(xiàn)均優(yōu)于傳統(tǒng)人工集裝箱碼頭。我國自動化集裝箱碼頭起步較晚，但因?yàn)榫哂辛己玫能浻布A(chǔ)，在建設(shè)初期就提出了比國外自動化集裝箱碼頭更高的要求，如裝卸效率更高、自動化程度更高、能耗更低、人力資源使用更少等。展望未來，我國自動化集裝箱碼頭一定會引領(lǐng)世界自動化集裝箱碼頭發(fā)展的新潮流。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2016-05-05）