導(dǎo)語:港口是傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型企業(yè),作為綜合交通的核心樞紐,擁有幾千年歷史,近年來,隨著港口業(yè)務(wù)量的不斷增長及對(duì)自身發(fā)展的考量,港口對(duì)采用新技術(shù)、新理念完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型有了新的訴求。
天津港,位于渤海灣西端,是京津冀及“三北”地區(qū)的海上門戶、雄安新區(qū)主要的出???,是“一帶一路”的海陸交匯點(diǎn),也是新亞歐大陸橋經(jīng)濟(jì)走廊的重要節(jié)點(diǎn)和服務(wù)全面對(duì)外開放的國際樞紐港,其同世界上200多個(gè)國家和地區(qū)的800多個(gè)港口保持貿(mào)易往來,連續(xù)多年躋身世界港口前十強(qiáng)。
作為北方港口的重要代表,天津港集團(tuán)希望通過AI、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G等先進(jìn)技術(shù)在核心生產(chǎn)業(yè)務(wù)的應(yīng)用,進(jìn)一步提升港口運(yùn)營的科學(xué)性,實(shí)現(xiàn)港口經(jīng)營的降本增效,將其建設(shè)成為國際樞紐型、綠色安全型和智慧服務(wù)型的高水平世界一流大港?;诖耍瘓F(tuán)提出了“2028年集裝箱吞吐量力爭突破3000萬標(biāo)箱,國際樞紐港地位更加鞏固,服務(wù)效率保持國際領(lǐng)先水平,智慧港口建設(shè)全球領(lǐng)先”的戰(zhàn)略目標(biāo)。
傳統(tǒng)碼頭生產(chǎn)無法匹配業(yè)務(wù)發(fā)展
貨物周轉(zhuǎn)為傳統(tǒng)碼頭的核心業(yè)務(wù),近來年,中大型港口不斷新建碼頭、泊位以滿足不斷上升的貨物周轉(zhuǎn)需求,由于現(xiàn)代化碼頭對(duì)智能化、自動(dòng)化、精細(xì)化手段依賴度較高,因此需要通過現(xiàn)代化的手段來提高現(xiàn)有碼頭的運(yùn)營效率。
在此過程中,天津港面臨以下幾個(gè)方面的挑戰(zhàn):
勞動(dòng)密集型行業(yè),人力需求量大。天津港作為全球前十大港口,年集裝箱吞吐量達(dá)到了1835萬TEU,全港員工達(dá)2萬人,在碼頭現(xiàn)場有大量的作業(yè)人員,包括集卡司機(jī)、場橋司機(jī)、調(diào)度員、理貨員等作業(yè)人員,及現(xiàn)場安全巡視等安監(jiān)人員。天津港通過多年的自動(dòng)化改造,已經(jīng)完成了場橋的遠(yuǎn)程操控改造、無人集卡的測試上線等工作,隨著自動(dòng)化程度的提高,天津港需要一套水平運(yùn)輸系統(tǒng)來保證自動(dòng)化設(shè)備更好地協(xié)調(diào),以發(fā)揮自動(dòng)化設(shè)備的最大優(yōu)勢。
計(jì)劃調(diào)度自動(dòng)化、智能化程度有待提高。港口每天有數(shù)十條船完成??俊?shù)百輛集卡在港區(qū)內(nèi)不停地穿梭、數(shù)萬集裝箱完成裝卸、數(shù)萬輛外集卡進(jìn)入港口提箱,這些操作都需要港口計(jì)劃員來制訂計(jì)劃,依靠人腦去規(guī)劃每天的作業(yè),雖然天津港部分碼頭已經(jīng)通過岸橋工作計(jì)劃等工作方式提高了傳統(tǒng)計(jì)劃調(diào)度的作業(yè)效率,但是仍需要結(jié)合人工智能等最新技術(shù),進(jìn)一步提高調(diào)度和計(jì)劃的智能化程度。
管理精細(xì)度有待提高,需要增加港口運(yùn)營精細(xì)化管理。港口是一個(gè)多要素集中的封閉場地,涉及到人、車、物、船等多重要素,也涉及到了能耗、維護(hù)、運(yùn)營等多個(gè)方面,各個(gè)碼頭的經(jīng)營情況需要以月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)的形式向上匯報(bào),中高層領(lǐng)導(dǎo)需要實(shí)時(shí)掌握整個(gè)港口集團(tuán)以及各個(gè)碼頭多維度、精準(zhǔn)的經(jīng)營數(shù)據(jù),以便公司領(lǐng)導(dǎo)全面了解經(jīng)營情況,并對(duì)未來的經(jīng)營決策提供足夠的支撐。要滿足對(duì)碼頭生產(chǎn)的作業(yè)活動(dòng)和對(duì)應(yīng)的人力、能源等消耗精細(xì)管理的需求,需獲取全港及全碼頭整體人員、設(shè)備及能耗的數(shù)據(jù),且需精確到每條船、每個(gè)岸橋、甚至每個(gè)集裝箱對(duì)應(yīng)的資源消耗情況,以便精確分析,進(jìn)一步合理降低港口的運(yùn)營成本。
港口被動(dòng)式安監(jiān),需要智能化的管理手段。天津港整個(gè)港區(qū)已經(jīng)部署了1萬多路攝像頭,基本做到了視頻的無死角覆蓋,由于大多數(shù)為傳統(tǒng)攝像頭,因此,每個(gè)碼頭仍需安保人員在港區(qū)內(nèi)部進(jìn)行人工巡視。港口迫切需要通過主動(dòng)安防提高巡查效率,以及時(shí)發(fā)現(xiàn)港區(qū)內(nèi)的各種違規(guī)行為(例如卡車違規(guī)停車、超速、人員進(jìn)入違規(guī)區(qū)域等)。
打造港口智能體,啟動(dòng)天津港數(shù)字化轉(zhuǎn)型
2020年6月,在第四屆世界智能大會(huì)“未來交通,通聯(lián)世界”智能交通峰會(huì)上,天津港集團(tuán)公司與華為技術(shù)有限公司簽署了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》。雙方以“建設(shè)世界一流港口”為目標(biāo),通過信息化頂層設(shè)計(jì)及智慧港口建設(shè)方面的深度合作,共同建設(shè)港口示范工程,樹立行業(yè)標(biāo)桿,打造綠色、智慧的樞紐強(qiáng)港。天津港攜手華為團(tuán)隊(duì),規(guī)劃了面向船舶、貨物、集卡、安防、運(yùn)營、設(shè)備六大領(lǐng)域的14個(gè)落地項(xiàng)目,首次提出了“港口智能體”理念,希望將港口變成一個(gè)自治運(yùn)行,無需人工干預(yù)的智能體,能夠以最優(yōu)化、最合理、最科學(xué)的方式運(yùn)行。
華為港口智能體包括智慧應(yīng)用、智能中樞、智能聯(lián)接、智能交互4個(gè)部分:
智慧應(yīng)用 港口的核心生產(chǎn)系統(tǒng),包括智能TOS系統(tǒng)、生產(chǎn)輔助系統(tǒng)、水平運(yùn)輸系統(tǒng)、物流管理等,通過智慧化的應(yīng)用,可解決港口業(yè)務(wù)系統(tǒng)的智慧化;
智慧中樞 智慧港口最核心的部分,包括人工智能、數(shù)據(jù)分析、智能視頻、無人駕駛等模塊,作為整個(gè)港口的運(yùn)營和決策中心,可為智慧應(yīng)用的運(yùn)行提供決策支撐;
智能聯(lián)接 作為智慧港口的神經(jīng),可將智慧港口的人、車、船、物、貨等與虛擬世界進(jìn)行聯(lián)接,通過5G、Wi-Fi 6、微波等通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)港口的全聯(lián)接;
智能交互 包括港口的視頻、傳感器、GPS、雷達(dá)等感知和交互設(shè)備,可實(shí)時(shí)收集全港的數(shù)據(jù)信息,并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
圍繞智慧港口建設(shè)過程中最迫切的業(yè)務(wù)痛點(diǎn),雙方規(guī)劃并部分落地了以下智能化場景:
1、水平運(yùn)輸系統(tǒng)
在天津港北疆港區(qū)C段的智能化集裝箱碼頭,順利完成了無人集卡的聯(lián)調(diào)聯(lián)試,標(biāo)志著天津港北疆港區(qū)C段智能化集裝箱碼頭1#泊位聯(lián)調(diào)聯(lián)試取得成功。該方案經(jīng)過5個(gè)月的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,集成應(yīng)用了無人自動(dòng)化軌道橋、無人駕駛電動(dòng)集卡、遠(yuǎn)程控制無人自動(dòng)駕駛岸橋等智慧港口“金牌產(chǎn)品”,在多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)上取得了重大突破。在項(xiàng)目中,華為提供的智能水平運(yùn)輸系統(tǒng)、云平臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品及解決方案,助力天津港的數(shù)字化轉(zhuǎn)型及智能升級(jí)之路邁出了標(biāo)桿性的一步。
2、港口智能調(diào)度
通過深入調(diào)研,天津港規(guī)劃了岸橋工作計(jì)劃、泊位分配、單船智能配載、智能堆場計(jì)劃等場景,這些計(jì)劃將結(jié)合港口的初始限制條件,采用人工智能技術(shù)和模型,通過現(xiàn)有配載員的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真系統(tǒng),配合機(jī)器學(xué)習(xí)和自我訓(xùn)練,來實(shí)現(xiàn)港口的高效調(diào)度,以上幾個(gè)場景正在開發(fā),計(jì)劃在2021年逐步落地。
岸橋工作計(jì)劃:CWP計(jì)劃理念的引入是對(duì)現(xiàn)行碼頭生產(chǎn)作業(yè)模式的一次重大改革,它吸取了國內(nèi)外部分先進(jìn)港口的成功經(jīng)驗(yàn),改變了以往“以控制為中心” 的模式以及單純追求效率的局面,通過對(duì)計(jì)劃和控制實(shí)施精細(xì)化管理,力爭取得效率與效益的雙豐收。
泊位分配:港口智能泊位計(jì)劃解決方案的架構(gòu)為:通過整合泊位資源、岸橋資源、船舶到港動(dòng)態(tài)信息、港口機(jī)械、人力等相關(guān)保障數(shù)據(jù)信息,結(jié)合運(yùn)籌優(yōu)化算法,為運(yùn)行管理人員的智能泊位計(jì)劃等提供決策支持,以提升港口資源的綜合效率。
單船智能配載:通過人工智能算法,代替原有的人工集裝箱配載操作,在保證船舶航行安全的基礎(chǔ)上,通過智能單船配載計(jì)劃方案實(shí)現(xiàn)船舶裝卸效率的提升,從而優(yōu)化整個(gè)海上集裝箱運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。
智能堆場計(jì)劃:堆場計(jì)劃主要包括堆場空間資源分配及搗垛決策,堆場空間資源分配決策指的是安排船舶對(duì)應(yīng)進(jìn)出口箱應(yīng)分別堆放在哪些堆存區(qū)段,以及如何分配集裝箱到對(duì)應(yīng)的箱位,最終達(dá)到裝卸機(jī)械移動(dòng)距離最小化的目的;搗垛決策是指在給定裝卸船順序的條件下,輸出集裝箱在堆場內(nèi)的翻箱方案,達(dá)到倒垛率最小化的目的。
天津港與華為的合作在一期方案已經(jīng)取得了明顯的效果,在一期方案繼續(xù)優(yōu)化迭代的基礎(chǔ)上,雙方開展了二期方案的合作,包括智能樓宇、智慧港區(qū)、智慧能源管理、智控平臺(tái)、視頻平臺(tái)等項(xiàng)目。
提升客戶業(yè)務(wù)指標(biāo),展現(xiàn)解決方案業(yè)務(wù)價(jià)值
通過天津港一期項(xiàng)目落地及長期藍(lán)圖規(guī)劃,未來將會(huì)實(shí)現(xiàn)以下業(yè)務(wù)價(jià)值:
1、改變港口的勞動(dòng)結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的碼頭是勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè),一線作業(yè)人員是港口的主力。通過一系列數(shù)字化轉(zhuǎn)型措施的采用,未來,自動(dòng)化、信息化、智能化將成為了港口的生產(chǎn)力,通過無人集卡,集卡司機(jī)的數(shù)量可減少90%,大車司機(jī)配比可由以前的1:1變成1:6甚至更少。數(shù)字化一方面解決了港口招工難的問題,另一方面也解決了港口工作環(huán)境惡劣,員工感受差的問題,真正實(shí)現(xiàn)了港口由勞動(dòng)密集型行業(yè)向科技密集型行業(yè)的轉(zhuǎn)變。
2、實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的降本增效
通過采用自動(dòng)化、智能化智慧港口方案,天津港將實(shí)現(xiàn)以下幾大業(yè)務(wù)指標(biāo)的提升:岸橋工作計(jì)劃由2小時(shí)縮短為10秒,工作效率提高10%以上,直靠率目標(biāo)提高5%,外集卡平均滯場時(shí)間縮短5分鐘;通過精細(xì)化管理,將進(jìn)一步優(yōu)化港口的資源分配,降低10%的整體運(yùn)營成本;在不新建碼頭、泊位的情況下,進(jìn)一步提升港口的運(yùn)營能力,真正實(shí)現(xiàn)通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)港口的“降本增效”。
3、讓港口運(yùn)營安全
通過智慧港區(qū)及智能樓宇的規(guī)劃,將賦予港口更智慧化的管理,通過主動(dòng)式安防,將安全事件的識(shí)別效率提升30%;通過智能化視頻,主動(dòng)檢查港口108個(gè)安監(jiān)檢查項(xiàng)目,減少了人員被動(dòng)巡檢的頻次;通過能耗管理,精細(xì)化掌握港口的能源消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析模型,進(jìn)一步減少港區(qū)的能源消耗,實(shí)現(xiàn)能源科學(xué)管控。
未來3~5年,天津港將攜手華為在港口無人駕駛領(lǐng)域深入合作,共同打造港口行業(yè)無人駕駛商用落地方案,后續(xù)雙方將在港口自動(dòng)化、智能化領(lǐng)域繼續(xù)全面合作,,在業(yè)內(nèi)率先提出了基于智能交互、智能聯(lián)接、智能中樞和智慧應(yīng)用打造港口智能體,加速港口行業(yè)在安全、效率、體驗(yàn)領(lǐng)域的全面提升,實(shí)現(xiàn)船悅其行、物優(yōu)其流的智慧交通愿景。
圖/文來源北方網(wǎng)
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