全国产全自主自动化码头投产运营 

全国产全自主自动化码头投产运营 



12月27日，在山东港口青岛港自动化码头，全国首个全国产全自主自动化集装箱码头——山东港口青岛港自动化码头（三期）投产运营，标志着我国在自动化码头建设领域有了完全自主可控的整套解决方案，我国自动化码头研发建设领域实现全新突破，将进一步加速培育新质生产力，提升港口领域产业链核心竞争力。
“全国产、全自主”，打造了港口领域的新质生产力
27日上午，在山东港口青岛港自动化码头三期，作业现场集装箱起吊、运输一派繁忙景象，但码头上空无一人，吊机行云流水般运行自如，在这里平均每1秒就有1个集装箱进出……此次投产运营的三期工程位于山东港口青岛港前湾港区南岸，建设2个10万吨级集装箱泊位，投产运营后，全自动化集装箱码头岸线总长将达2088米，可用岸线1652米，将提升码头堆存能力26%，提升装卸效率6%。
青岛港自动化码头（三期）投产运营是山东省贯彻落实“积极培育未来产业，加快形成新质生产力，增强发展新动能”重要指示要求、建设山东省世界级港口群的生动实践，也是山东港口坚持走高水平科技自立自强之路、构建核心竞争优势结出的又一硕果，标志着我国在自动化码头建设领域有了完全自主可控的整套解决方案，将进一步加速培育新质生产力，提升港口领域产业链核心竞争力。
山东港口青岛港自动化码头（三期）拥有六大自主突破、12项新质攻坚成果，实现了“全国产、全自主”，打造了港口领域的新质生产力，成为工业互联网在港口场景应用的成功典范、世界自动化集装箱码头建设运营标准的制定者与引领者。
起步晚走在前，自动化码头自主建设的“中国方案”
青岛港2023年全年装卸超3000万个集装箱，相当于平均每秒吞吐近1个标准箱，这其实是一件需要超级运算和科学调配的工作。这样的装卸体量和强度，拼的不再是工人，而是智能化、数字化、自动化的码头。很明显，青岛港通过建设三期的自动化码头实现了突破。早在2013年，青岛港组建以张连钢为带头人的“连钢创新团队”，开始了向世界港口科技制高点的攀登。2017年，青岛港自动化码头一期投产运营，是亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱码头。2019年，青岛港自动化码头二期投入运营，运用氢动力自动化轨道吊等6项全球首创科技成果。自动化码头运行以来，先后9次刷新世界纪录，在效率上全面超越人工码头。
据统计，中国已建成18座自动化集装箱码头，在建包括改造的自动化集装箱码头27座，已建和在建数量位居世界首位。而青岛港的自动化码头建设始终跑在全国前列。
作为一座打造港口领域新质生产力的码头，青岛港自动化三期码头瞄准从硬件到软件、从装置到系统全国产化的突破目标，实现从港口重大装备芯片到传感器、从单机到系统、从底层基础到上层应用的全面自主可控，实现我国港口行业全自主集成创新应用场景“零的突破”。三期码头拥有智能管控系统（A-TOS）、水平运输智能控制系统（A-ECS）、操作系统及数据库应用、自动化电控系统、自动化轨道吊高效直流供电系统、关键核心零部件等六大自主突破、12项创新攻坚成果，将关键核心技术牢牢掌握在自己手中，为世界港航业贡献自动化码头自主建设的“中国方案”。
“2013年我们开始着手建设自动化码头，当时规划设计6个泊位，分三期建设，一转眼10年过去了，三期也终于投产，三期码头投产运营后，综合服务效率将提升6%，各项指标达到国际领先水平，更关键的是，标志着我国在自动化码头领域有了完全自主可控的整套解决方案，也提升了中国在世界港口领域产业链、供应链的核心竞争力。”山东省港口集团高级别专家张连钢在现场接受采访时表示，三期自动化码头拥有六大自主突破、12项创新攻坚成果，实现了“全国产、全自主”。
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A-TOS系统焕新升级：码头“智慧大脑”A-TOS系统继续焕新升级
三期自动化码头的算法实现了再提升，研发了码头全链智能集成资源配置算法，完成计划链-调度链-服务链的智能化升级；研发了智能全要素排序算法，堆场翻箱率降低6%。算力更强劲，实现多维算法异步加速和计算过程动态处理，单服务节点计算效率每秒超百万次，单体千万标准箱级集装箱码头实现“秒级”计算。
研发全新一代水平运输智能控制系统（A-ECS）：码头“神经中枢”全新一代A-ECS更安全、更高效、更便捷
三期自动化码头不停产升级和运维，全球首次实现码头设备控制系统的不停产升级和运维，以年吞吐量千万级标箱集装箱码头为例，每年可增收近千万元。启发式最优路径计算，实现多设备实时感知和多阶段高动态协同控制，码头设备周转时间降低20%，交互时间减少50%以上。
集成创新国产操作系统及数据库应用：联合国内厂商自主研发攻关，实现操作系统及数据库的全国产化
三期自动化码头全栈国产化生态建设，形成具备软硬协同、全栈自主的原研生态产品，在信息数据方面有效保障港口数据安全，形成虚拟数据中心的跨物理系统和虚拟机集群的统一监控和管理体系，提高IT运维效率和质量。
集成创新首套全国产自动化电控系统并实现规模化应用：打破目前规模化的大型集装箱码头设备电控系统主要依赖国外产品的“瓶颈”，实现设备电控系统国产化替代和规模化应用。基础电控硬件全面替代，完成“国产芯片+国产基础软件”为底层的PLC开发，基础电控硬件具备了宽温、三防、强大的电磁兼容和抗震等性能的码头应用条件。基础电控软件全新升级，实现了基于全国产电控系统的港口大型机械设备精准控制与自动运行，形成从底层硬件到上层应用的一揽子国产化解决方案。国产智能感知系统全面集成创新，实现自动化轨道吊全天候、全流程作业成功率达95%以上。
全球首创自动化轨道吊高效直流供电系统：作为港口大型机械设备的“心脏”，自主研发的低压直流移动供电系统具有供电结构简单、设备自重降低、装机容量降低、馈能利用高效清洁、超高可靠性以及多种新能源直接高效耦合等六大优势，彻底颠覆了传统的高压交流移动供电模式。构建自动化轨道吊高效直流供电微电网，首次提出港口大型变频驱动设备高效直流供电模式，并构建形成自动化轨道吊源-网-荷一体化直流供电微电网，降低设备自重10余吨，降低设备运行能耗4%以上。研发自动化轨道吊多层级环网冗余智慧供电管控系统，实现单元化微电网间的智能调度、智能降容、快速投切的智能化管理，多层级环网冗余模式下的电力调度更加灵活、设备侧故障对电网影响降低，具备超高供电可靠性。
关键核心部件国产化替代：项目集成应用过程中，充分带动产业链、供应链的国产化进程，以关键核心部件的国产化替代，在实际作业中实现高效能、高质量生产力跃升。研制国内首款高载荷全功能驱动桥，联合国内厂商合力攻关研制国内首款高载荷全功能干式驱动桥，消除湿式制动器内齿轮油产生的粘滞阻力，能耗下降约10%。其他关键核心部件的国产化替代，攻克一系列关键部件国产化和规模化应用问题，带动全国产产业链快速发展，助力形成自主可控的供应链保障体系。