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科工力量:3年超越西方30年!|2024-09-25

2024-09-25 08:29 分类：百家争鸣

被外国专家认为成功可能性为零的无人港口自主建设，中国不仅成功了，而且用短短3年时间走完欧洲30年历程，现在中国自主研发的自动化港口技术已经领先全球。这个听起来或许有点俗套的故事，因为其真实性反而具有了特别的感染力。

中国自动化港口的发展史，既凝结着港口人艰苦奋斗的精神，更体现了一个国家完备工业体系的支撑。来自不同行业的分散创新，集成在一起就能产生令人意想不到的超强爆发力，让技术实现阶梯式跳跃。

像其他领域一样，中国自动化港口技术的成熟，首先给很多亚非拉国家带来实实在在的帮助。就在这几天，美国港口大罢工山雨欲来，对全球供应链都将造成严重冲击。两者形成鲜明对比。

“你们想用自己的力量建设自动化码头，成功的可能性是零。”多年以前，外国专家的这句话深深刺痛了张连钢。

张连钢是青岛港高级别技术专家，2013年，他作为项目负责人，承担起中国第一个自动化码头的建设任务。
彼时，尽管中国在港口规模上已经居于世界前列，但在自动化领域却远远落后。青岛港最初的打算，也是全盘引进国外方案。
但是垄断自动化码头技术的4家国外企业不仅成本高、工期长、存在捆绑销售等不平等条款，还有一个“致命”的问题，那就是系统不开放，中方只能拿来用，却学不到核心技术。
心中“窝火”的张连钢，决心为了国家脸面争一口气，完全投入自主研发。短短4年后，青岛港不仅顺利完成改造，还多次创下作业效率世界纪录。
如今，中国已经成为全球自动化码头技术的高地，上海洋山港更是建成全球首个第四代自动化码头。技术飞速进步背后，不仅仅是靠埋头苦干。
当初不看好中国人的国外专家忽略了一点。自动化码头的难点，本不在于某一单项技术，而在于对不同技术的大规模集成。而中国作为全世界工业门类最齐全、基建速度最迅猛的国家，在系统集成上有着先天的优势。
中国自动化码头的发展历程中，处处体现着整个国家工业和科技完备体系的支撑。
01. 3年走完30年历程
张连钢曾经回忆过自己职业生涯早期感受到的强烈冲击。
1986年，青岛港桥吊发生故障，码头被迫停工。当时国内没人能处理这样的问题，只能去请外国专家。一位外国工程师在码头上工作了12天，报酬是43200元，相当于当时30多位码头工人的年薪之和。
当张连钢向他请教技术问题时，对方却三缄其口。
1987年，张连钢被派到日本横滨港学习，看到日本人已经开始使用计算机指挥管理，这让张连钢深刻意识到中外技术水平的差距。
在被誉为港口科技“皇冠明珠”的自动化码头建设上，欧洲领先中国20余年。早在1993年，荷兰鹿特丹港就落成了全球第一座自动化码头。
到2013年，全世界已经建成三四十个自动化码头。那时候，世界排名前10的集装箱大港，中国已经占据7席，青岛港的人工装卸效率也位居世界第一，可是全中国却还没有一个自动化码头。
自动化码头是一套极其复杂的系统，不仅投资需要数十亿元，从国外经验来看，工期也往往要6-8年。但是为了追赶市场需求，当时青岛港提出了要将工期减半的目标。
国外专家对此极不看好，尤其是中国人还想靠自己从零开始研发。张连钢带领团队奔赴荷兰、英国、德国、西班牙等国外自动化码头考察“取经”时，对方直言，凭中国人的技术想做出自动化码头，至少需要10年。
但是从2013年10月立项，到2017年5月投产，青岛港仅仅用了3年多的时间，就走完了西方国家30年的历程。
更让国际航运界震惊的是，青岛港自动化码头开港作业便达到桥吊单机效率26.1自然箱/小时，创世界自动化集装箱码头开港作业最高效率。
曾经跟张连钢打赌“你们开港的效率肯定不会超过20自然箱/小时，输了请你们喝茅台”的DPworld资深专家一改过去的傲慢，闭口不提之前的赌约；往日的“指导”顾问，改拜“连钢创新团队”为“师傅”……
此后，青岛港继续不断刷新世界纪录，到2017年底单机平均作业效率达到39.6自然箱/小时，在全球首次超越人工码头作业效率，将自动化码头的平均效率提升了50%。
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2018年，从未邀请过亚洲港口的“全球自动化码头峰会”，专程致函青岛港自动化码头，邀请其担任大会主报告人，并颁发“自动化码头最佳效率奖”，将其认定为“世界上建设周期最快、运行效率最高、作业增量最快的自动化码头”。
02. 最大工业国的“大军团作战”
自动化码头“中国速度”的背后，是同样具有中国特色的“大军团作战”。
在立项之初，一位国外资深专家得知青岛港有20多人负责方案设计和系统集成时，他的第一反应是：“人太多了！”
据他介绍，国外的通行做法是分工严明，先聘请4、5名专业咨询师分专业做咨询，每人费用约40万美元；然后再分别请专业公司进行咨询方案论证、审核；审核通过后，再进行方案细化设计和集成。
按照这套流程走下来，国外自动化码头的设计周期往往就要3年以上。
国外这套少数人控制流程的方式自有其道理。
青岛新前湾集装箱码头有限公司党委副书记栾宝波介绍，一个港口主要分岸边装卸、水平运输、堆场装卸和集装箱收发4个方面。为何不同的港口运营效率有高有低呢？是因为4个方面就像4根拼接在一起的管道，有的粗有的细。管道的运输量则是以最细的瓶颈来决定的，码头建设就需要从最初宏观上进行均衡的设计。
由此而言，统筹负责的人数越少，越有利于系统的宏观均衡。
但是为了提升效率，张连钢团队则抛弃了这套“串行”方案，采用了“并行协同”方式，从一开始就成立了IT组、土建组、桥吊组等9个攻关小组，分兵出击，召开了3000多场技术研讨会，形成了几十万字的分析报告，硬生生把国外3年的设计工作在15个月内完成。
这不仅是人数投入的增加，更体现了中国人团队协作的强大能力。
但是将“大军团作战”仅仅理解为人力层面的协作，未免过于粗浅。支撑青岛港自动化码头“一步登天”的更大力量，是整个国家完备工业体系的协同。
例如，青岛港在全球首创了氢动力自动化轨道吊，每年可以降低2万吨二氧化碳排放。氢能源在全球范围内仍然是昂贵的能源形式，为什么青岛港要采用氢能源？因为山东省是全国最大的工业副氢产地，每年产生废氢400万吨，如果不利用反而白白浪费。
青岛港全自动化二期工程也是全球首个运用“5G+自动化技术”的码头，实现了在5G网络下的岸桥、轨道吊自动控制操作、抓取和运输集装箱及高清视频大数据回传等场景的应用。
此前，欧洲自动化港口普遍采用光纤通信方式，面临建设运维成本高、灵活性与可扩展性差等问题，尤其是铺设光纤的土建作业，会导致码头处于半停工状态，拖累整个经济体的运转效率。
中国完备的5G基础设施，则直接为自动化港口赋予了更高的起点。
振华重工是世界领先的港口机械重型装备制造商，在全球集装箱起重设备市场占有率超过70%，在智能码头领域的研发涵盖了自动导引车（AGV）、无人化桥吊、自动化堆场等先进设备，其产品和服务被广泛应用于荷兰鹿特丹港、德国汉堡港、新加坡港以及中国上海的洋山港等多个全球重要的物流枢纽。
振华重工方面曾对观察者网指出，5G不仅使原来不具备远程及自动化能力的设备具备了改造升级的能力，也将会加速人工智能技术在港口的发展，引发码头行业的新一轮变革。
借助5G等新一代技术加持，2015年，厦门港远海码头建成世界首个第四代集装箱全自动化码头。
03. 全球海运大变局
去年，由于胡塞武装对红海发动袭击，大量商船只能避开苏伊士运河，改道好望角。到2023年12月，非洲南端航行的船只数量同比增加了85%。
对于非洲南部国家来说，这原本是一个提升收入的绝佳机会，但并不是所有国家都抓住了机会。南非就是其中一个典型代表。
尽管坐拥好望角这一天然地理优势，南非港口老旧的基础设施导致效率低下。世界银行发布的2023年全球集装箱港口绩效指数（CPPI），对全球405个集装箱港口的运行效率进行了排名，南非的开普敦港位列倒数第一，另外两个主要港口也情况类似，德班港排名第398位，伊丽莎白港排名第391位。
报告指出，2023年南非港口出现危机，港口拥堵和延误每天给南非造成9800万兰特（1南非兰特约合0.40元人民币）的直接经济损失，并导致价值约70亿兰特的货物运输受阻。
因此，一些使用开普敦航线的海运公司，却并不在南非进行补货和加油，而是选择停靠马达加斯加、毛里求斯等地。
作为对比，加纳则凭借更现代化的港口设施，成为这场海运危机的赢家。中国交建等企业承担的加纳特马港改造项目，自2020年完工后的两年内，集装箱吞吐量年均增长20%以上。
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摩洛哥的丹吉尔港，更是在短短十五年内跃居非洲第一大港。2017年，振华重工为丹吉尔港提供了世界最先进的超3E级岸桥。
相比于欧洲承包商，中国企业提供的自动化港口建设方案显然更适合第三世界国家。
正如前面提到，尽管欧洲早在1993年就建成自动化港口，但是直到2017年，青岛港才让自动化港口的装卸效率首次超过人工。此前的欧洲方案，更多是为了解决高昂的人力成本和劳动力短缺问题，并一定程度上提升安全性。而欧洲方案长达6-8年的改造工期，也意味着高昂的成本投入，是常规码头的3倍以上。
因此，高效廉价的中国方案，正在主导亚非拉地区的新港口建设。
印度近年来展现出发展本土制造业的雄心，但是港口却成为制约“印度制造”出口的瓶颈。即使是印度最大的尼赫鲁港，也无法停靠一些吨位最大的货船。
印度与欧洲或东亚之间的海上运输时常无法直达，大约25%的集装箱货物需要通过新加坡、迪拜或斯里兰卡科伦坡的港口转运。印度托运人不得不为每箱货物额外支付200美元费用，航程也多出三天。
印度想要在全球制造业产业链上同中国竞争，最终还得靠中国技术。今年7月11日，由振华重工承建的印度阿达尼集团维津詹姆自动化码头项目迎来商业运营，该项目是印度首个大型深水港和集装箱转运港，也是首个自动化码头。
在地球另一端，中国承建的港口也在深刻改变拉美贸易格局。
中远海运投资的钱凯港位于秘鲁首都利马以北的钱凯湾内，建成后将成为南美洲西海岸最先进的大型港口。其一期工程具备年吞吐100万标准箱的能力，相当于将秘鲁目前的运力提升了三分之一。
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建设中的智利钱凯港
钱凯港不仅有助于秘鲁丰富的铜矿、铁矿等资源外运，帮助秘鲁依托港口发展加工产业，更重要的是，它可以同泛美公路相连，帮助整个南美洲打开新的出口方向。
由于历史和地理原因，南美洲港口多分布在靠大西洋一侧的东海岸，货物往往要经由巴拿马运河或者麦哲伦海峡，才能通向太平洋方向。而太平洋一侧的秘鲁港口，则为这些南美国家，尤其是巴西内陆等地区的货物开辟了直接向西出海的道路，大大缩短运输时间。
这种地缘政治的深刻改变，引发美国强烈担忧。在美国施压下，中企在钱凯港的经营权一度受到政治阻碍。
但中美港口现代化水平的显著差异，决定了南美国家想要寻求发展，最终只能选择中国。
就在最近，美国东海岸港口工人正在寻求大罢工，其核心诉求除了涨工资，就是抵制港口自动化。
作为全世界最大经济体，美国的港口效率如今却成为发达国家中最落后的水平，没有一座港口能够进入全球效率排行榜的前50名。由于工会的抵制，美国港口至今几乎完全依靠人工操作，自动化改造进度停滞不前。
在疫情期间，美国工人短缺导致的港口拥堵，更是加重了当时全球供应链危机，也助推美国国内通胀的飙升。
如今，当中国用最先进的自动化港口技术帮助很多亚非拉国家，带来一场全球海运格局的重新洗牌，美国在这个领域固步自封，已经远远落到了后面。

 

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