山東港口青島港全自動化碼頭。
過去談及自動化碼頭，提到更多的是自動控制、物聯網和人工智能；其實，自動化碼頭也是工業互聯網應用的一個重要場景。就在不久前，青島港5G智慧碼頭應用入選了“2020年5G+工業互聯網十大典型應用案例”。
“定義全自動化碼頭是‘工業互聯網’的典型應用絕不是‘蹭熱點’。就碼頭目前結構和運行機制來講，我們完全是一個工業互聯網的碼頭。”山東港口青島港首席高級工程師，青港國際黨委委員、副總經理張連鋼説。
在山東港口青島港全自動化碼頭，每台設備、每個環節、每個用户都是數據的生產者、傳送者和消費者，工業互聯網就像流動數據的“毛細血管”一樣，重新定義港口的形態。
更復雜的應用環境
空無一人的碼頭上，16台自動化橋吊、76台高速軌道吊、83台自動導引車，不論白天黑夜自動作業，靠的就是工業互聯網這一“血液循環”系統的支撐。
集裝箱岸橋無人操作，機器人自動拆集裝箱鎖墊，軌道吊“一鍵錨定”，AGV自動導引車循環充電……在集裝箱裝卸、水平運輸、堆場裝卸各環節，每一個指令、策略和過程控制等都是在網絡系統的統一協調下運行。
以軌道吊為例，幾百噸重的軌道吊每分鐘可運行270米，要在極短的時間內到達指定位置錨定，必須依靠網絡的精確控制。
在張連鋼看來，自動化碼頭好比一座無人工廠。但與處於室內環境的無人工廠相比，自動化碼頭的外部環境更加複雜，受到海風、日曬、鹽霧、水氣、低温等一系列因素影響，對設備和系統穩定性的要求更高。
在人工碼頭，設備狀況幾乎是靠碼頭工人手摸眼看耳聽來判斷，無法預判設備存在的問題，只要一個關鍵設備出現故障，生產流程就會停止。
但在工業互聯網賦能下，自動化碼頭利用設備運行情況的實時數據，預判哪台設備哪個環節可能出現故障，做到設備的預測性維護，從而減少停機風險，降低管理和運營成本。
疫情期間，自動化碼頭的無人化、零接觸、高可靠的優勢更為凸顯。在平均作業效率達到36.2自然箱/小時的基礎上，“連鋼創新團隊”不斷超越自我，創造了44.6自然箱/小時的自動化碼頭裝卸效率世界紀錄。
“自動化碼頭生產逆勢增長，上半年吞吐量同比實現兩位數以上增長。”張連鋼介紹。
打破外部數據孤島
碼頭上沒有一個人，很多人不禁要問：貨物怎樣進出？司機如何溝通？海關怎麼監管？
對自動化碼頭而言，工業互聯網的意義不只是內部生產系統的互聯互通，更在於整個業務流程以及上下游快速高效的溝通協同，實現碼頭與船公司、船代貨代、集卡司機以及口岸單位等之間的系統互聯和數據互通。
在集裝箱船大型化的時代，最大型集裝箱船一次可裝載2.4萬標箱，人工作業效率難以滿足港口生產要求，而工業互聯網成為化解大船、大運量壓力的顯著手段。從船舶計劃來港到集卡車提箱，系統與系統之間的協調調度取代了人與人的交互，作業計劃自動生成並下達指令，完全是智能化生產調度和自動化作業。
“集裝箱船到每個港口裝卸的箱子數量和位置都不一樣，哪個先裝哪個後裝，要排一個時間隊列並不斷調整，靠人來協調很難做到。”青島港自動化碼頭常務副總經理楊傑敏介紹，“通過工業互聯網，自動化碼頭在船靠泊之前提前獲取信息，通過算法制定作業計劃，在裝卸過程中視覺系統自動感知集裝箱箱號等信息。”
集卡車司機來提箱送箱也剔除了人工溝通的環節，無需像傳統碼頭一樣來現場辦理手續，直接通過手機線上辦理線上預約。集卡車從無人閘口進入指定位置，由自動化軌道吊自動作業，再從無人閘口出去，全過程只要十三四分鐘，而傳統碼頭通常需要半個小時。
“自動化碼頭對於‘計件’工資的集卡車司機來説更有吸引力，他們很喜歡來自動化碼頭，作業效率很快。”楊傑敏説。
貨物進出還有一道重要的關口是海關監管。海關無人化無縫嵌入自動化碼頭生產作業系統，在船舶卸船落箱的同時，集裝箱稱重信息、理貨報告、運抵報告就自動傳送給海關，通過X光機查驗、ASC稱重、空箱檢測、智能梯口等多系統協同，實現碼頭現場監管“零干預”、閘口監管“零駐守”、實施監管“零待時”。（周曉峯）