“我们很早就开始寻求如何使集装箱装卸更加高效,发现通过在系统中加入实时信息可以使装卸过程更智能和自动化。从而可以对集装箱流进行优化,减少依赖单个中央系统的的风险。”ABB 港口高级副总裁Uno Bryfors 说。
ABB 港口已经使用智能自动化有一段时间了,装卸起重机可以在它们之间分配工作,并主动和运输车辆进行交互,从而可以优化码头的生产率。“我们正在向机器智能化发展,而在不久的将来,这种情况会变得更多。”他解释道。
我们正在向机器智能化发展
“自动化是引入智能机器的基础,”Bryfors 说明道,“港口自动化正越来越多的被采用,并且发展空间非常大。世界上所有的港口都在加速布置装卸自动化、闸及码头流程自动化。今天有6%-7% 的全球集装箱通过自动堆垛起重机搬运,当所有正在进行的项目完工并完全运作后,这一比例将翻倍。许多即将交付的岸桥起重机都将配备远程操作系统,以实现自动无人操作。”
但是起重机的寿命对换代速度有影响。“起重机的预期寿命超过30 年,要使全球5000 多台STS 起重机具备自动功能还需要一些时间。”他说。
Bryfors 强调道,对整个行业来说智能自动化理念仍然是一件新事物。传统上,码头操作系统(TOS)需要协调所有的设备和集装箱运动,确定执行哪项作业并如何执行它们。“更好的方式是,TOS 告诉设备其所需要执行的任务,然后由设备自己决定作业的执行顺序。”
Bryfors 指出,在一个拥有数十甚至上百自动起重机和运输车辆的码头,是可以做到使所有事情相互配合并达到最高的生产率。“在拥有如此所设备的情况下,我们需要分布式智能系统,使设备能根据当前条件调节他们的行为,并以最优和最高效的方式完成作业。”
Bryfors 澄清道,虽然设备可以自主运行,但这并不意味着它们没有受到监督和控制。“虽然和传统码头相比,员工的作用已经非常不一样,但是依然非常重要。”
他也报告道,大多数客户正越来越乐意接收自动和智能设备。“行业的驱动力是生产率。越大的船对码头的压力就越大。他们一次需要装卸的集装箱也越多,而码头希望在不增加设备的情况下完成它。”
对于着眼于未来的建设,Bryfors 认为所有必需的部件如今都可以获取到:“目前我们实际上已经知道流程中的所有一切,我们只需要尽可能高效的利用这一信息。而永远都存在提升的空间,即使是对最现代化的码头也是如此。”
远程
向机器授权进行远程操作的下一个阶段自然是从一个中央控制室控制多个码头的概念,Bryfors 认为这是一个触手可及的目标。“今天从控制室到设备的距离比以往要长的多。这使得整个行业可以以一种全新的方式进行思考,使作业服从人而不是人服从作业。”
他指出只有少量港口还留在市区或闹市附近,大部分都已经因空间紧张或开辟深水区等实际原因而搬迁到郊外。释放靠近市区的港口空间在经济上也非常诱人。当港口搬迁后,工人上下班需要漫长的通勤时间。而远程控制除了可以实现更灵活的人员安置解决方案外,还解决了这个问题,
“远程操作可以更容易调节集装箱流量峰谷。”Bryfors说道,一个团队可以服务于多个码头:“各个码头的作业都基本相同,资源可以根据需要在几秒钟内从一个码头间切换到另一个码头。”
远程操作对港口发展的一个最基本作用是使工作人员脱离了危险区域。“更安全、更环保和更高效是我们的主要目标。而自动化和远程操作是实现这3 个目标的核心。”
安全性也和职业健康紧密相关。通过远程操作,起重机操作人员可以从起重机驾驶室转移到符合人体工程学的舒适控制室。对于操作人员来说,这一转移是工作环境的重大改善,而且能实现真正的团队合作,此外,也延长了操作人员的工作年龄,并为招募极紧缺的下一代港口从业人员上提供了一张王牌。“整个行业都面临着人员短缺,而事实证明,远程操作工作比在起重机上操作工作更有吸引力。”
虽然和传统码头相比,人的角色变化很大,但是依然重要。
自动化、远程操作和从一处操作多个码头的理念不仅面向大型市郊港口的运行模型,现有的各种规模的港口在进行升级以便能停靠更大船舶、增加码头工作量和岸上交通量的时候也可以从这些解决方案中受益。我们现在可以看到几个已有的港口正在逐步使其部分运营实现自动化。选择适合港口策略、容量和剩余设备寿命的方法很重要。“Bryfors 说。
更绿色环保
随着蓄电池和快速充电技术的发展,Bryfors 相信未来可以实现全电气化码头。“到2030 年,加利福尼亚的所有港口都必须实现零排放,而鹿特丹已经有一个零排放港口投入使用了。15 年后,我相信在大型港口将不会使用任何柴油动力设备或车辆。”
思考深入内部
Uno Bryfors 和他的团队不仅关心装卸集装箱,他们还对集装箱本身进行了一些研究:是否所有的东西都能够放入集装箱?
“装入集装箱的东西越多,船舶就更加灵活,更不专门化。但是集装箱也有限制,基本上只有3 个尺寸可选。我们需要的是更加专业化的集装箱而不是更大的集装箱。”他认为将更多的货物装入集装箱能够使运输行业更高效的利用现有的基础设施。
运输行业的另一个转变可能回到速度上。“优先级可能会从低成本转变为高速度。由于所有投资都放在容纳大型船舶及服务时间上,成本也许根本不可能下降。价格实惠的高速运输可能会是一个新的增长点,但是这需要新的思维方式和更多的灵活性,例如在码头运营上。”
但是船会一直变大吗? Bryfors 解释说目前订购的最大船实际上并没有比已经在航行的最大船舶大。“这表明已经达到了认知极限。”Bryfors 观察到在未来的2-3 年更多大型船舶将投入亚洲- 欧洲和北美- 亚洲航线,使船舶平均大小超过13000 个标准箱(TEU),达到18000 个TEU。“一旦实现,也许在相对长一段时间内都不再需要更多的大型船舶了。”他总结到。
更多地船舶意味着更多的靠港次数和更大的灵活性,而这也是货主优先考虑的事情。“靠港的次数决定着订到舱位的机会。对于大型船舶来说,如果错过了机会,则下一次可能就需要等几天,甚至几周了。”
虚拟港口趋势
“虚拟港口已经来临了。”Uno Bryfors 认为。“我们现在已经能够以非常逼真的方式运营港口而不需实际设备。这将带来诸多益处,使项目实施和系统集成更高效,改善操作人员培训,而无需进行大量资产投资。”
模拟的起重机和机器是互连的,这些智能连接使港口团队可以针对相关作业设备协作的港口进行培训。可以模拟各种情景而不会对人员、设备和货物产生威胁。
“我们不仅仅是在培训,也是在试验和测试。通过模拟的船舶、满载靠港和港口,我们可真实看到团队和港口间的互动。我们可以了解到真实的例外和连锁反应。”
未雨绸缪
Uno Bryfors 对港口在整个物流链中的地位有一些想法。“环境问题是推动集装箱海运和码头发展的重要因素,但是兼并也正在促使行业发生改变。我们正看到码头和航运公司间的联系日益清晰,这可能带来很多变化。”
当整个产业聚集到控制力更强的少数几个公司身上后,谁将引领行业的未来发展呢?“很难确切的说是谁。可能是托运人,也可能是航运公司或港口。亚马逊是托运人控制其整个供应链的一个例子。我们也看到了其它会影响到行业发展情况。其中一个是,事情快速变化的概率比前几年要高的过。
*1TEU=20 英尺=6 米长集装箱
