2020年度上海市科學(xué)技術(shù)獎于2021年5月25日重磅揭曉，“洋山四期超大型自動化集裝箱碼頭關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”榮獲科技進(jìn)步特等獎！這個在習(xí)近平總書記2018年新年賀辭中被列為當(dāng)年國家科技創(chuàng)新和重大工程建設(shè)十大捷報之一的項(xiàng)目再次閃亮“出圈”。

循著東海大橋向海洋延伸，巨輪云集之處，星光閃耀。偌大的碼頭現(xiàn)場空無一人，一個個集裝箱被AGV導(dǎo)引車井然有序地自動“派送”，再被紅白相間的裝卸設(shè)備準(zhǔn)確無誤地吊起和安放——這就是上港集團(tuán)洋山四期超大型自動化集裝箱碼頭。

“洋山四期超大型自動化集裝箱碼頭關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”通過在生產(chǎn)管控系統(tǒng)、工程設(shè)計、智能裝備等方面的創(chuàng)新研究，建成了目前全球單體規(guī)模最大、智能化程度最高、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的洋山四期自動化集裝箱碼頭。自主研發(fā)的自動化碼頭作業(yè)管控系統(tǒng)，在全球港口行業(yè)首次實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)自動化和核心業(yè)務(wù)智能化，打破國外技術(shù)壟斷并實(shí)現(xiàn)反超。項(xiàng)目社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著，碼頭生產(chǎn)效率屢創(chuàng)世界紀(jì)錄，生產(chǎn)作業(yè)實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，勞動環(huán)境極大改善，勞動生產(chǎn)率是傳統(tǒng)碼頭的213%，碼頭作業(yè)實(shí)現(xiàn)零排放。項(xiàng)目成果已在14個國內(nèi)外碼頭中應(yīng)用，彰顯了“中國智造、中國服務(wù)、中國品牌”的實(shí)力。

從“0”到“1”努力創(chuàng)造更多世界第一

加速建設(shè)世界一流強(qiáng)港，更好地服務(wù)國家建設(shè)，是習(xí)近平總書記一直牽掛的大事，是新時期建設(shè)航運(yùn)強(qiáng)國的重要命題。2018年11月6日，習(xí)近平總書記在上海視察時視頻連線洋山港四期自動化碼頭并提出，要有勇創(chuàng)世界一流的志氣和勇氣，要做就做最好的，努力創(chuàng)造更多世界第一。他希望上海把洋山港建設(shè)好、管理好、發(fā)展好，加強(qiáng)軟環(huán)境建設(shè)，不斷提高港口運(yùn)營管理能力、綜合服務(wù)能力，在我國全面擴(kuò)大開放、共建“一帶一路”中發(fā)揮更大作用。

近年來，集團(tuán)積極踐行總書記殷殷囑托，團(tuán)結(jié)進(jìn)取，不懈努力，服務(wù)能級穩(wěn)步提升，上海港集裝箱吞吐量已連續(xù)十一年雄踞世界第一，成為全球唯一持續(xù)突破4000萬標(biāo)準(zhǔn)箱的港口。與此同時，上海港堅持把科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)企業(yè)發(fā)展的第一動力，聚焦科技強(qiáng)港建設(shè)，集中力量攻克關(guān)鍵技術(shù)，并把自動化集裝箱碼頭作為未來港口發(fā)展的主要方向。

洋山深水港是上海國際航運(yùn)中心的核心港區(qū)、“一帶一路”的戰(zhàn)略節(jié)點(diǎn)、長三角一體化高質(zhì)量發(fā)展的重要功能載體。在小洋山建設(shè)自動化碼頭，是增強(qiáng)港口核心能力，適應(yīng)當(dāng)今世界港口科技發(fā)展趨勢的必然選擇。集團(tuán)敢為人先作出建設(shè)洋山四期自動化碼頭的決策，作為科技創(chuàng)新重大工程建設(shè)項(xiàng)目，一直得到中央和上海市領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心指導(dǎo)和港航界的高度關(guān)注。

上港集團(tuán)以“高可靠、高效率、世界先進(jìn)水平”為目標(biāo)，銳意創(chuàng)新，把洋山四期建成全球單體規(guī)模最大、智能化程度最高、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動化集裝箱碼頭，打破國外壟斷，并實(shí)現(xiàn)技術(shù)反超，年吞吐量和作業(yè)效率均居世界自動化碼頭首位。洋山四期的成熟運(yùn)行是我國港口科技發(fā)展新的里程碑，標(biāo)志著上海國際航運(yùn)中心代表國家參與國際經(jīng)濟(jì)合作與競爭形成了新的“硬核”力量，引領(lǐng)了當(dāng)今國內(nèi)外自動化集裝箱碼頭換代式發(fā)展的新潮流。

自2017年12月開港以來，洋山四期的規(guī)模不斷擴(kuò)大、產(chǎn)能不斷釋放，一年躍上一個新臺階，2018年達(dá)到201萬標(biāo)準(zhǔn)箱，2019年實(shí)現(xiàn)327萬標(biāo)準(zhǔn)箱，2020年突破420萬標(biāo)準(zhǔn)箱，實(shí)現(xiàn)了初期目標(biāo)。開港三年多以來，生產(chǎn)管控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，生產(chǎn)效率屢創(chuàng)世界紀(jì)錄，岸橋最高臺時量57.17自然箱/小時，單船平均臺時量最高47.33自然箱，晝夜最高吞吐量20823.25TEU。生產(chǎn)作業(yè)實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全和零排放，勞動環(huán)境極大改善，勞動生產(chǎn)率為傳統(tǒng)碼頭的213%。此外，ITOS智能作業(yè)管控系統(tǒng)這個指揮整個碼頭運(yùn)作的“大腦”還在不斷地迭代升級，以先進(jìn)性和前瞻性領(lǐng)先于近期最新建設(shè)的自動化集裝箱碼頭。洋山深水港四期項(xiàng)目榮獲中國港口協(xié)會科技進(jìn)步特等獎1項(xiàng)、一等獎2項(xiàng)；取得發(fā)明專利8項(xiàng)，實(shí)用新型專利6項(xiàng)，軟件著作權(quán)14項(xiàng)；發(fā)表著作1部，論文65篇；發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，在編行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系1項(xiàng)，地方標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。其成熟運(yùn)行，標(biāo)志著我國港口技術(shù)和運(yùn)營模式實(shí)現(xiàn)跨越式升級與重大變革，成為上海國際航運(yùn)中心建設(shè)的重大里程碑。

2020年12月10日，集團(tuán)黨委書記、董事長顧金山出席洋山四期開港三周年暨900萬箱起吊儀式，并在講話中指出，洋山四期產(chǎn)能的增加和產(chǎn)量的提升，為上海港鞏固提升上海國際航運(yùn)中心地位、進(jìn)一步增強(qiáng)服務(wù)國家發(fā)展戰(zhàn)略的能力注入了新的動能，未來，集團(tuán)將建立并不斷完善集互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和碼頭自動化技術(shù)為一體的、多邊界屬性的、系統(tǒng)化的港口生態(tài)圈為努力方向，為國際航運(yùn)中心建設(shè)提供重要支撐，更好地服務(wù)國家戰(zhàn)略，加快同長三角共建輻射全球的航運(yùn)樞紐，提升整體競爭力和影響力而不懈奮斗。集團(tuán)黨委副書記、總裁嚴(yán)俊，副總裁方懷瑾、王海建等共同見證了洋山四期900萬箱起吊的重要時刻。

上港集團(tuán)勇創(chuàng)一流的決心和雄心可見，從“0”到“1”，已圓滿畫下句點(diǎn)；從“1”到“N”，未來可期。

從“制造”到“智造”解決“卡脖子”問題

核心技術(shù)不僅要領(lǐng)先，還要保持領(lǐng)先優(yōu)勢，從根本上解決自動化碼頭技術(shù)領(lǐng)域智能化作業(yè)管控系統(tǒng)“卡脖子”問題！洋山四期建設(shè)中，最大的難點(diǎn)是怎樣構(gòu)建自動化碼頭“大腦”——智能管控系統(tǒng)（ITOS），它必須具有極高的功能適應(yīng)性、性能高效性和運(yùn)營可靠性。作業(yè)管控系統(tǒng)外連海運(yùn)船舶、道路運(yùn)輸、口岸監(jiān)管，內(nèi)控計劃調(diào)度、設(shè)備設(shè)施各執(zhí)行與傳感單元，覆蓋碼頭作業(yè)多場景、全流程，是超大型自動化集裝箱碼頭的“大腦”。

為此，上港集團(tuán)率先牽頭開展自主研發(fā)，通過理論研究，構(gòu)建數(shù)據(jù)差異量化模型和相關(guān)算法，攻克無人設(shè)備全域感知、多體協(xié)同、多活并發(fā)等核心技術(shù)，打造了全新的基于流程與數(shù)據(jù)雙驅(qū)動的分布式、可配置全域融合協(xié)同控制架構(gòu)和信息交互平臺，創(chuàng)新研發(fā)了全新的智能作業(yè)管控系統(tǒng)（ITOS），解決了作業(yè)時空多變、狀態(tài)不確定導(dǎo)致設(shè)備協(xié)同難的關(guān)鍵問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與設(shè)備設(shè)施間海量數(shù)據(jù)處理動態(tài)協(xié)同與高效可靠，核心功能與性能全面超越國外產(chǎn)品，能力與效率均居全球自動化碼頭首位。

百尺竿頭，更進(jìn)一步。在上海市科委的鼎力支持和悉心指導(dǎo)下，上港集團(tuán)積極牽頭承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造和智能工廠”重點(diǎn)專項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目，啟動實(shí)施了“基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動的超大型集裝箱碼頭智能化作業(yè)管控技術(shù)”研發(fā)工作。面向超大型自動化集裝箱碼頭裝卸、堆存、轉(zhuǎn)運(yùn)、進(jìn)出道口等多種作業(yè)場景，項(xiàng)目將重點(diǎn)解決基于大數(shù)據(jù)的碼頭全域協(xié)同優(yōu)化與智能決策這一關(guān)鍵科學(xué)問題，聚焦作業(yè)協(xié)同智能規(guī)劃、大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用服務(wù)、智能管控系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)開展產(chǎn)學(xué)研用密切協(xié)同攻關(guān)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算和數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)，從計劃、調(diào)度、工藝和過程控制等各方面進(jìn)一步提升超大型集裝箱碼頭作業(yè)管控系統(tǒng)的智能化水平，進(jìn)一步減少人工干預(yù)，優(yōu)化資源任務(wù)匹配，從而突破制約自動化碼頭效率進(jìn)一步提升的各類瓶頸，實(shí)現(xiàn)港口運(yùn)營管理能力和綜合服務(wù)能力的不斷提升。預(yù)計到2022年，項(xiàng)目將完成我國首個擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超大型自動化集裝箱碼頭智能操作系統(tǒng)的升級研發(fā)，推進(jìn)碼頭運(yùn)營效率再次大幅提升，實(shí)現(xiàn)整體橋吊平均臺時效率進(jìn)一步提升10%以上、單體碼頭年吞吐能力進(jìn)一步提升50%以上、作業(yè)人員減少70%以上。

從“穩(wěn)吊裝”到“防沉降”打磨每一個細(xì)節(jié)

除了智能管控系統(tǒng)，創(chuàng)新火花也閃耀在洋山四期碼頭設(shè)計和設(shè)備制造等方面。

首創(chuàng)軌道吊雙箱裝卸、橋吊雙起升雙吊具作業(yè)、多種軌道吊柔性混合布局的全新自動化操作技術(shù)。自動化設(shè)備需要精確地吊起集裝箱，需要解決船舶搖晃導(dǎo)致的船上集裝箱對位變化，以及氣候風(fēng)向等原因?qū)е碌牡蹙邠u晃等難題。為此項(xiàng)目組創(chuàng)新研發(fā)了前后任務(wù)物理三維特征AI感知、設(shè)備高精度自動扭擺控制等技術(shù)，以達(dá)到箱姿箱位實(shí)時感知、吊具狀態(tài)精確控制的效果，提升碼頭運(yùn)營效率約20%，滿足了大規(guī)模樞紐型碼頭多種作業(yè)狀態(tài)高效運(yùn)作的實(shí)際需求。

創(chuàng)新使用自動化碼頭道路堆場沉降控制技術(shù)。為解決洋山地區(qū)不均勻深厚軟土地基條件下堆場建設(shè)工程復(fù)雜、變形控制難的問題，創(chuàng)新提出深厚軟土地基—軌道基礎(chǔ)—軌道協(xié)同設(shè)計方法，研發(fā)了堆場雙重可調(diào)式軌道基礎(chǔ)和新型軌枕結(jié)構(gòu)，在有效解決地基問題的同時，還顯著節(jié)約了工期和投資。

從“洋山工程”到“洋山精神”唱響新時代奮斗強(qiáng)音

洋山四期從前期孕育時被寄予厚望，到建成開港后的不負(fù)眾望，這來自于習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想指引，這來自于集團(tuán)上下眾志成城英勇奮戰(zhàn)，這也來自于賡續(xù)“不辱使命、艱苦創(chuàng)業(yè)、求真務(wù)實(shí)、勇創(chuàng)一流”洋山精神的建設(shè)者、管理者、經(jīng)營者群體的努力奮斗。

來自集團(tuán)、機(jī)關(guān)部室及海勃、尚東、指揮部、同盛、瑞祥等單位的方懷瑾、張斌、黃秀松、黃桁、秦濤、柳長滿、羅文斌、周亞平、王施恩、丁益華、楊楣、孫金余、王黎明、陳迪茂、張傳捷、許力、吳慶飛等人組成了項(xiàng)目團(tuán)隊的核心。他們牢牢把握住港口變革發(fā)展的時機(jī)，始終保持艱苦奮斗的昂揚(yáng)精神，戰(zhàn)勝一切艱難險阻，把洋山四期建設(shè)好、管理好、發(fā)展好。

為什么他們可以想法設(shè)法克服一切困難？因?yàn)樗麄冊谟脢^斗續(xù)寫新時代的“洋山精神”。在建設(shè)中，在項(xiàng)目核心團(tuán)隊的帶領(lǐng)下，他們用2年的時間就完成了國外團(tuán)隊需要5年才能實(shí)現(xiàn)的重大突破，用事實(shí)向世界證明了中國速度！有些人曾為了優(yōu)化設(shè)計方案，時常面紅耳赤激烈爭論；有些人曾為了攻克一個難題，挑燈夜戰(zhàn)、廢寢忘食；還有些人經(jīng)歷了整整4個多月的摸索和努力，迎來了設(shè)備聯(lián)調(diào)第一條路測試貫通的欣喜……

洋山工程孕育了“洋山精神”，“洋山精神”推動了洋山高質(zhì)量發(fā)展并極大豐富了上海港人的精神品格。不辱使命、艱苦創(chuàng)業(yè)、求真務(wù)實(shí)、勇創(chuàng)一流——“洋山精神”內(nèi)涵在新時代迸發(fā)出新的生命力，激勵著項(xiàng)目團(tuán)隊汲取真理的力量、創(chuàng)新的力量、奮進(jìn)的力量，推動著洋山四期全體員工克難奮進(jìn)、真抓實(shí)干、繼續(xù)奮斗，為加快構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局作出新貢獻(xiàn)。