港口智能化，是推动现代物流及高能级国际航运服务业发展的关键，也是未来港口建设和升级迭代的必由之路。

虽然起步较晚，但目前我国港口的智能化水平领跑全球之势已现，并形成了新建码头和传统码头改造齐头并进、多种技术路线并举的发展道路。其中，东南沿海的厦门港异彩独具——建成全国首个自动化码头、完成全国首个传统集装箱码头全智能化改造项目、入围交通运输部智慧港口示范工程、获评亚太绿色港口、荣膺首批中国智慧港口称号……厦门港智慧绿色港口建设已走在全国前列。

7月，记者走进厦门港，以中国智慧港口海润码头、亚太绿色港口远海码头为窗口，一探究竟。

桥吊远控，码头变“聪明”

7月13日15点，厦门海沧港区晴空万里，海天一色。厦门集装箱码头集团下属的海润码头现场，智能化、自动化的桥吊、龙门吊林立，无人驾驶的IGV（自动驾驶集卡）、有人驾驶集卡来回穿梭，各司其职，互不干扰。泊位上，一艘来自MSC（地中海航运）的集装箱货轮正在装卸。其间，轮船关掉了辅助柴油发电机，连通高压船舶岸电系统维持正常运作，实现靠泊期间“零排放”。

岸边80米高的桥吊将吊具放下，将集装箱从巨轮上平稳吊起，越过船舷精准落在自动驾驶集卡上，集装箱随后被运往堆场。流畅的动作，丝毫看不出桥吊驾驶室里没有人。

两公里外，位于海润码头大厦15层的远程控制室里，司机吴文峰面对6个显示屏，熟练地通过操纵杆与按键，掌控着吊具的移动与起降。

两年前，他的工作一线还在离地44米高的桥吊驾驶室中，每天操作设备要保持90度向下看的姿势，吃喝拉撒都在那方寸之间。

“在40多米高空，要控制吊具对上火柴盒大小的集装箱锁孔，基本靠的是眼力与经验。由于作业艰苦与高度紧张，有些司机40岁左右就会因职业病转岗。”吴文峰说，他这样工作了24年，开过10多种型号桥吊。

就在临近40岁要转岗时，他接到了新任务——与来自上海振华重工的工程师一起，探索传统桥吊的智能化改造。

2020年7月，厦门港海润码头投资3.38亿元，在全国率先实施传统集装箱码头全智能化改造工程，涵盖港口装卸及运输装备、码头生产操作系统、信息化基础设施网络及信息安全等方面，其中桥吊是智能化改造的重点之一。

“改善桥吊司机的工作环境，提升作业安全与人才队伍建设，是开启智慧化建设的主要考量因素之一。”厦门集装箱码头集团副总经理李美贞告诉记者，因职业病高发、职业生涯短，招工越来越难，因此桥吊、龙门吊的自动化改造成为首要的需求。

“我们为桥吊加装了激光扫描仪、传感器、吊具防撞系统、探头等，就像安上了多只可近距离观察物件的眼睛，桥吊成了一个能够完成自主安全避障作业任务的机器人。”吴文峰说道，经过近8个月攻关，他们才完成了试验改造任务。

此后，海润码头的8台桥吊、22台龙门吊全部进行智能化改造，应用桥吊远程操控、智能理货、集卡智能导引等技术，实现船舶装卸智能化；应用RTG（轮胎式龙门吊）自动操控等技术，实现堆场装卸自动化。

吴文峰说，智能化远程控制技术让装卸设备的安全性和效率越来越高。比如，现在岸桥可以主动检测集装箱型，根据箱型对吊具姿态进行调整，确保精准、稳固抓箱；RTG可以实现轮胎吊轨迹自动纠偏、智能防撞、精准停车，提升了堆场集装箱装卸效率；安装在龙门吊大车门腿上的摄像头，支持大车防撞、定位纠偏、来车信息识别等功能……

“有先进技术支撑，更多年轻人可以弥补经验不足，快速上手。”吴文峰如今已是司机们的“教头”，他介绍说，原先因特殊作业条件没有女司机，现在公司有了8名优秀的桥吊女司机。

智能化也带来了降本增效。“一名司机可以管理4~5台龙门吊，人力成本大大下降。”李美贞说，新装卸效率不低于纯人工，并在不断上升中。数据显示，厦门港以平均在港时间1.35天的综合效率、平均在泊时间1.05天的装卸作业效率，分别排名全球第3、第4位，表现不俗。

自主研发，不再受制于人

自动驾驶是码头智能化改造的又一重点。距离海润码头不远处的厦门远海集装箱码头，在中国港口自动化智能化进程中写下浓墨重彩的一笔。

早在2016年，全球首个“第四代自动化码头”在远海建成并投入商用。

20世纪90年代，自动化码头在荷兰横空出世。从第一代集装箱装卸实现垂直自动化，到第二代、第三代逐步启用AGV（无人导引运输车），实现水平自动化运输。第四代自动化码头，则在智能化和绿色低碳上全面进步。

作为全国港口的“试验田”，远海码头取得了31项专利，突破性地攻克了AGV磁钉导航、桥吊远程控制等关键难题，传统集装箱码头的主要功能，如集装箱装卸、堆存等，均由计算机控制操作列自动化设备完成，实现真正意义上的无人化全自动化码头。

厦门远海对全国甚至全球集装箱码头的发展进步，具有里程碑式的意义。

“厦门港区泊位集中，增量无法扩大。”厦门市港口管理党组成员、一级调研员林德清表示，在此特点下进行存量改造，不同于“全部新建”，一边生产，一边改造，厦门港传统集装箱码头的自动化之路有别于国内其他大港。

2020年以来，得益于人工智能、大数据、5G、北斗、工业互联网、物联网等先进技术发展，更先进的IGV进行平面自动运输，以远海和海润码头为代表的厦门港，进一步推动码头从自动化走向智能化。

“AGV需要在场地上铺设磁钉，在固定路线中行走，路线长且成本较高，更加适合新建，我们需要寻找更适合厦门港口实际的道路。”李美贞说，在码头生产不停工、无物理隔离的开放场地中，IGV显示出高度的灵活性。它们借助北斗厘米级高精度定位，加以5G网络通信，实时接收并精准执行运输指令，同时根据周边环境自动做出微调、避让等动作，安全穿行于码头堆场之中，实现了自动驾驶集卡、有人驾驶集卡的安全高效混合运行。

应用无人驾驶、定位、导航技术，海润码头实现了平面运输内拖车无人化、外拖车引导自动化。远海码头以自动化码头技术交通运输行业研发中心为依托，推动包括北斗高精定位与多传感融合、基于5G的港机远控改造等关键技术的系统性提升，制定了港口无人驾驶集装箱车的标准。

如果说码头机械、运输设备是“手脚”，那么智能生产管理系统就是港口的“超级大脑”，5G专网就是连接二者的“神经系统”。

具有大带宽、低时延、广联接三种特性的5G网络，与联接设备众多、传送任务复杂的龙门吊远程控制，乃至智慧港口需求高度契合。

海润码头与中国电信合作，搭建了全国首个物理隔离工业控制级5G专网。远海码头则与中国移动合作实现了5G高中低频立体组网。

在开发“超级大脑”上，海润的智能化改造进程还凸显出更为深刻的意义——他们自主研发、自主创新和自主生产了智能码头操作系统“iTOS”，改变了“大脑”受制于人的局面。

“此前，采用国外先进的港口管理系统是我国大多数港口的选择。但没有自己的知识产权，不仅升级受限，更无法适应智能化升级过程中的本土需求。”李美贞表示，开发国产管理系统，是现实所迫，更是未来所向。

2021年4月，他们与上海港合作成立了厦门智图思科技有限公司，专注于研发国产港口生产管理系统。

经过一年多研发，“iTOS”系统出炉。2022年1月，双系统并行，3月局部上线，11月整体上线。

通过“iTOS”，海润码头的作业指令发布、集装箱装卸、平面运输、堆场作业等多环节，都可用智能化统领、串联，并与集装箱智慧物流平台对接，将码头操作管理智能延伸至集装箱全物流链。“它搭建了更符合中国港口的全新技术架构，支持优化算法，实现对工艺流程的改善优化。”李美贞说，更为未来码头升级开发留下了空间，让中国人拥有了掌握在自己手中的主动权。

智慧“大脑”与“肢体”连通，2022年1月，海润全智能化改造项目试投产。数据显示，提升改造后的海润码头整体综合成本显著下降，综合作业效率提高10%。

李美贞表示，继海润码头之后，集装箱公司旗下的其他码头也已经陆续开始上线该系统。“未来，依托该系统的可塑性和延展性，厦门港集装箱业务的核心港区还有望实现所有中控指挥平台串联，进一步提高一体化运营效率。”她说，这或将为业界提供更成熟、可复制、可借鉴的“厦门港方案”。

绿色转型，港口更低碳

传统码头全流程智能化改造并非一蹴而就。对智慧港口的“创新深水区”，厦门港还在不断探索。

在海润码头的许多智能化模块中，可以看到福建电子口岸股份有限公司的身影。

近日，世界最大咖啡输出港——巴西桑托斯港正在进行8台套集卡防吊起系统的升级改造，为桑托斯港生产运营更加安全高效提供“智慧”依托。该智能化改造项目的技术支持同样来自福建电子口岸股份有限公司。

这家于2019年成立的新兴科技企业，隶属于厦门港务控股集团。2021年，公司创立“海睿未来”品牌，专注集人工智能领域算法研究、软硬件集成为一体的科技创新，为港口提供安全作业生产、工艺流程改善、机器视觉自动化应用和AI运筹调度等一系列智能化整体解决方案。

公司副总经理刘键涛介绍说，集装箱码头生产作业流程多样，装卸船业务涉及方方面面，作业规则十分灵活。面对多变的业务规则逻辑，只有深刻理解并亲身参与整个业务流程，才能更好地理解业务的痛点难点，从而有效智能化改造。拥有经验丰富的港口运营老将和朝气蓬勃的人工智能团队，“海睿未来”在传统港口的智能化改造上拥有得天独厚的优势。

“我们的改造方案具备低成本、高效率、轻影响、高弹性、易维护等优势，同时支持国产化适配和远程OTA升级。设备的智能化改造，既可以对单个子系统进行升级改造，例如大车防撞、定位纠偏、集卡定位等等，也可以对设备整机进行全自动化改造。这种灵活的港口智能化方案，可对码头上每一个单独的整机设备进行改造，码头可以单独选择闸口或龙门吊等某一类设备进行自动化改造，也可以由点及面，陆续实现码头整体的自动化升级。”他说，“零售”式改造，投资小、见效快、可复制推广，是传统码头升级的好选择。

不仅厦门，在宁波、天津、广州等地，“海睿未来”已经参与到国内大港的智慧化进程。在不断完善、实践验证中，它的智慧港口方案更是扬帆出海，销往巴西、印尼、美国。“目前正与和记黄埔、马士基等国际航运龙头企业洽谈合作方案。”刘键涛说道。

传统码头转型升级与绿色生态港口建设，在厦门始终并辔而行。海润码头获评中国智慧港口、四星级中国绿色港口、亚太绿色港口，远海码头也蝉联亚太绿色港口称号。

“积极贯彻落实国家绿色交通发展战略，推动港口节能减排与绿色发展。”林德清介绍说，作为我国首批十个低碳交通运输体系建设试点城市之一，厦门不断加快低碳港口建设，通过制定《厦门港低碳发展行动方案》、岸电建设与使用、码头RTG“油改电”、集卡“油改电”、船舶新能源化、船舶污染物接收处置与监管等项目，建设绿色生态港口。

岸电技术，是用岸电箱代替柴油发电，直接对船舶、游艇供电的技术，减少轮船停泊时的碳排放，保护码头环境。

在厦门港，对使用岸电的船舶实施优先靠泊、服务费优惠。2022年，厦门靠泊国际邮轮使用岸电，实现了沿海国内港口零的突破。

截至目前，厦门国际邮轮母港已累计为邮轮供电60小时，累计供电约17万千瓦时。2023年1—6月，累计接电时长22.8万小时，使用岸电195.4万千瓦时，减少二氧化碳排放约1391吨。

“全部龙门吊设备以及堆场完成‘油改电’改造，取得了良好的节能减排成效，所有新购的龙门吊均采用电力驱动、电池转场技术，实现龙门吊‘零排放’。”林德清说，截至目前，厦门港已在全港推广应用纯电动集卡93台、纯电的无人集卡（含AGV、IGV）83台、电动叉车100多台、电动堆高机18台和电动装载机5台，非道路移动机械电动化比例逐年提升。

据统计，港内集装箱牵引车“油改电”节能率达80%以上，每部纯电动港内牵引车每年可节约能源17吨标煤，减少排放47.4吨二氧化碳。

根据《厦门港口高质量发展规划》，未来，将不断加快智慧绿色发展，推动港口发展绿色升级，将厦门港打造成“中国智造”在全球港航界的“代言人”。

（《福建日报》2023-7-31 记者 张颖 陈旻）