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。

  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（无人驾驶集卡）、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，越过船舷精准落在无人驾驶集卡上，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和记者说，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慢慢的升高。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做调整，确保精准、稳固抓箱；RTG能轻松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……

  “有先进的技术支撑，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，人力成本大幅度下降。”李美贞说，新装卸效率不低于纯人工，并在一直上升中。多个方面数据显示，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。

  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，传统集装箱码头的基本功能，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、物联网等先进的技术发展，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，逐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，路线长且成本比较高，更为适合新建，我们应该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，同时根据旁边的环境自动做出微调、避让等动作，安全穿行于码头堆场之中，实现了无人驾驶集卡、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。多个方面数据显示，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，进一步提升一体化运营效率。”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”。

  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。

  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安全高效提供“智慧”依托。该智能化改造项目的技术上的支持同样来自福建电子口岸股份有限公司。

  这家于2019年成立的新兴科技公司，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AI领域算法研究、软硬件集成为一体的科学技术创新，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。拥有经验比较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做改造，码头可以单独选择闸口或龙门吊等某一类设备做自动化改造，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。在逐渐完备、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、马士基等国际航运有突出贡献的公司洽谈合作方案。”刘键涛说道。

  传统码头转变发展方式与经济转型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的策略，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。

  “全部龙门吊设备和堆场完成‘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《厦门港口高水平质量的发展规划》，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”。

  岸桥、龙门吊静静伫立，无人集卡穿梭往返，海潮声中，似乎一成不变的码头运作背后蕴藏着巨大的革新。在厦门港，我们强烈感受到中国港口转变发展方式与经济转型的决心和勇气，更看到了以5G、北斗导航为代表的中国技术剧烈地影响着产业的发展。

  作为中国港口自动化的开先河者，过去10年，厦门港展现了“闯”的精神、“创”的劲头，坚定不移地加快数字化转型。他们立足厦门港口的现实，脚踏实地，以“干”的作风，在传统集装箱码头智能化改造上，摸索出特色之路，智慧港口建设处于领先水平。

  回望过去10年，厦门港的可贵之处在于从实际出发，从产业出发，一直在践行“懂行才懂数字”的产业数字化转型新理念。无论是实现生产管理系统的国产化，还是开发投资小、见效快、可复制推广的港口智能改造方案，只有洞悉发展的新趋势，深刻理解行业的痛点难点，才能真正解决实际问题。

  在高质量发展与“双碳”战略双轮驱动下，厦门港不断巩固国际集装箱干线枢纽港地位，朝着世界一流港口目标坚定前行。数字孪生、低碳等成为未来厦门港迈向智慧港口的新发力点，我们期待还有更多的奇迹发生、更好的“厦门方案”出现。

  在远程控制室里，司机面对多个显示屏，熟练地通过操纵杆与按键掌控着码头龙门吊的移动与起降。福建日报记者 张颖 陈旻 摄