“智慧零碳”码头的周年报
2022年11月04日 09时 天津港集团
清晨，站在全球首个“智慧零碳”码头——天津港北疆港区C段智能化集装箱码头远眺，码头12台自动化岸桥、76台智能水平运输机器人（ART）、42台自动化场桥运转自如，开启了高效运转模式，碧水蓝天与七彩码头交相辉映、美不胜收。日前，随着自动化岸桥将投产运营以来的第100万个标准箱，稳稳装上“中远海运天秤座”轮，天津港全球首个“智慧零碳”码头仅用时33个月，创下了从开工建设到完成100万标准箱作业的全球自动化集装箱码头用时最短纪录。
投产运营以来一年来，天津港“智慧零碳”码头已实现智能水平运输机器人不同场景下安全高效运行，“智慧水平运输系统”复杂工况、特殊工况处理能力持续加强；单桥作业效率提升40%以上，外集卡平均滞场时间压缩至8.6分钟；设备平均综合单耗下降30%以上，居于行业领先水平；“风光储荷一体化”智慧绿色能源系统并网后，已供电超2077万千瓦时，实现生产全过程“碳中和”，不断推进新发展理念在港口的全面落实，为集装箱码头迭代升级提供可复制、可推广的“中国方案”。
“三年前，这里还是一片盐碱滩涂，我们说要利用一年的时间将这里建设成为全球领先的全自动化码头时，很多国内外的专家都持怀疑态度。现在，一眼望去，尽收眼底的已是七彩设备、大小货轮和各色集装箱构成的繁忙画面。”天津港第二集装箱码头公司工程总务部经理曹亚宾站在码头的七彩廊道上回忆起近年来的奋斗，感慨万千。
2019年1月，习近平总书记视察天津港，作出了“要志在万里，努力打造世界一流的智慧港口、绿色港口”的重要指示。作为天津港集团忠诚践行嘱托的重大项目，天津港北疆港区c段智能化集装箱码头项目在万众期待中酝酿而生。
2019年7月，项目建设方案初步确定，仅用5个月时间就办理完开工前全部许可手续，同年12月28日打下码头第一根桩，一项与时间赛跑、与科技比高的攀登序幕：从码头打下第一根桩开始，10个月，基本完成泊位建设；13个月，实现1号泊位联调联试；18个月，完成实船作业；21个月，码头正式投产；23个月，2台风力发电机并网发电；24个月，完成第一条外贸船舶作业；33个月，码头作业量突破100万标准箱……
天津港“智慧零碳”码头拥有3个20万吨级泊位，可接卸目前世界上最大的集装箱船舶，岸线长度1100米，后方陆域占地面积约75万㎡，设计集装箱通过能力250万标准箱/年。在这场时与速的竞赛中，天津港克服新冠肺炎疫情带来的影响，在一系列超前理念中推演出最优化的建设方案，破解13项世界难题，形成76项发明创造，在一片荒滩上，建起全球首个“智慧零碳”码头，创下了一连串震撼行业的纪录。
据了解，从施工建设到调试形成生产能力，这个“0”到“1”再到“N”的过程，传统自动化集装箱码头需要6到8年的时间，天津港却将这个周期被压缩到了33个月，走出一条与西方截然不同的自动化集装箱码头建设方案，开辟了传统集装箱码头自动化升级改造和新一代自动化集装箱码头建设发展的新路径，诠释着“中国智慧”和“中国速度”。
如果说自动化码头“硬件”的日益完备背后是夜以继日的辛勤汗水，“软件”的日趋完善背后则是精益求精的创新创造。
作为全球首个港口自动驾驶示范区的诞生地，天津港集团直面制约当前自动化集装箱码头推广应用的垂直堆场工艺布局、建设成本高、能源消耗大等难点、痛点，大胆走独立自主的自动化码头升级道路。
在开创最大规模无人驾驶电动集卡车队规模化运行、集装箱地面智能加解锁站投入使用、传统集装箱码头全流程自动化升级改造等众多“全球第一”之后，天津港集团再次实现革命性突破，升级自动化码头2.0方案，推出“智慧零碳”码头全新理念，基于单小车岸桥+地面智能解锁站+智能水平运输机器人（ART）+水平运输边装卸堆场核心工艺，加持诸多尖端、硬核科技应用，实现“智慧”+“绿色”全领域深度融合，为全球集装箱码头转型升级打开广阔前景。
“运用‘基于单小车岸桥+地面智能解锁站+（ART）+水平运输边装卸堆场核心工艺’，我们实现了码头‘智慧’+‘绿色’全领域深度融合。通过码头场景L4级自动驾驶多年的研究应用，我们对ART雨天作业、智能解锁站作业交互适配等模式进行了优化升级，ART运行速度提升50%，设备综合单耗降低40%以上。”天津港第二集装箱公司技术部副经理陈培介绍说。
由于采用了超前的设计理念，各项技术门槛也同样“水涨船高”，特别是投产以来，面对现实作业中出现的各种工况和难以预见的突发状况。为增加码头运行稳定性，天津港集团自主研发的“智能水平运输系统”，作为“智慧零碳”码头的“智慧大脑”。“智能水平运输系统”联通着码头12台岸桥、42台场桥、76台智能水平运输机器人，涵盖10类人工智能算法和20个智能模块。任务分配、分级调整、差速调节、路口排序……在没有先例可循的条件下，每一个环节的精进，系统处理的复杂程度都会指数级增长。就是在这种挑战下，技术团队从码头实际作业需求出发，在不到一年间对系统进行41次版本迭代，完成1125项功能优化。投产以来仅用8个月时间，便实现三个泊位五船同靠作业；仅用10个月时间，便创下“新明州70”轮峰值单桥效率56箱/小时的纪录，再次攻克看似“不可能完成”的任务。
创新永无止境，突破永不停息。3月2日，由天津港集团、华为和中国移动联合打造的“5G+智慧港口”项目，荣获2022世界移动通信大会（MWC2022）的全球移动大奖（GLOMO Award）—“互联经济最佳移动创新奖”，成为全球首个获此殊荣的智慧港口项目。大会评委表示，“这是一项创造性工程，不仅对全球的传统码头改造产生了标杆性意义，也为世界在攻克集装箱码头无人自动化改造提供了样本。”
站在时代前列，引领行业进步，天津港集团坚持以高标准推动创新和工艺进步，携手合作伙伴打造智慧港口创新联合体，集成“中国智慧”，致力创新突破，着力提升码头的先进性、适配性、成长性，不断将“智慧零碳”的优势转化为“硬核”实力。
早在2020年9月，天津港集团联合华为、中国移动成立智慧港口联合创新体，聚焦自动化集装箱码头建设成本高、能源消耗大等难点、痛点。今年8月，天津港集团携手华为、知名高校、科研院所及行业头部企业成立智慧港口全球创新实验室，以港口为依托，深入开展场景研究、技术攻关、标准制定、成果转化等工作，构建产学研用生态体系，打造港口科技创新高地，为全球智慧港口建设提供更多“中国范例”。
潮涌天地阔，奋进正当时。下一步，天津港集团将以更新科技打造世界一流智慧港口，加强5G、北斗、人工智能、区块链等新技术与港口深度融合，以自动化码头2.0提升运营管理智能化，全方位推进天津港数字化转型；以更大力度打造世界一流绿色港口，大力推广风能、光伏、氢能等新能源应用，构建绿色低碳发展体系，全力打造“零碳港区”“零碳港口”，继续引领世界港口智能化升级和低碳发展，在建设世界一流绿色智慧枢纽港口的征途上，踔厉奋发、笃行不怠，志在万里、勇攀高峰……
来源：天津港集团
