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全國多地加快智慧港口建設步伐 “三個加強”助力行業提質增效

一、智慧港口行業概述

智慧港口是指在現代港口設施的基礎上,充分運用5G通信技術、物聯網技術、人工智能、大數據等,實現港口現有的設施智能化,其打破了傳統港口的物理隔離,實現了港口供應鏈的所有資源和各活動參與方之間的無縫連接和協調。

智慧港口有別于傳統的自動化碼頭,其主要特征有以下四個方面:

智慧港口的主要特征

特征 介紹
全面感知 指利用各種信息獲取設備,如射頻識別技術(RFID)、傳感器、北斗衛星導航系統等,實現對整個運輸過程實時跟蹤、定位、監控和管理,并保障貨物運輸的安全性和經濟性等。
智能決策 指根據系統中現有的數據,對運輸活動的未來發展趨勢進行預估,從而為未來港口發展決策提供依據。
信息整合與共享 智慧港口通過信息獲取技術得到整個運輸過程中的所有活動信息,然后將該信息傳送至港口后臺數據庫中,并通過信息處理和整合技術將其展示在碼頭綜合信息化平臺中以實現信息共享。
全程參與 利用5G通信、物聯網及大數據技術等實現信息實時通訊和交流,保障綜合信息化平臺能可靠、穩定的為管理者和碼頭運輸各參與方提供服務。

資料來源:觀研天下數據中心整理

迄今為止,全球港口的發展經歷了五代。第一代主要是作為海陸運輸的節點;第二代部署基礎設施和設備,減少了對人力的依賴;第三代逐漸作為貨物裝卸中心;第四代打破了港口的物理隔離性,致力于港口網絡化服務;第五代是致力于打造以顧客和貿易中心為主的智慧港口。全球第五代各港口的發展方向和功能如下圖所示。

全球部分智慧港口功能描述

國家 港口 特點
中國 上海洋山四期 使用有遠程控制岸橋、場橋以及自動導引車的自動化碼頭。
荷蘭 阿姆斯特丹 改進資產管理,并在廢物管理方面發展獨特的專業知識。
西班牙 巴塞羅那 實現風暴預警系統,并能夠量化客戶貨物的運動軌跡。
德國 漢堡 實時監控導航從可再生能源中獲取岸電,并使用移動GPS傳感器進行智能車隊管理。
美國 洛杉磯TraPac港 收集來自具有數據分析的港口生態環境的實時數據并進行分析,以提高供應鏈的效率。
新加坡 大士大型港口 實現碼頭的自動船塢及自動堆場、全自動的AGV。

資料來源:觀研天下數據中心整理

二、建設智慧港口不僅能提質增效,還能為社會帶來巨大的實際價值

近年來,我國港口規模穩居世界第一。交通運輸部發布的《2022中國航運發展報告》顯示,2022年全國港口貨物吞吐量156.8億噸、港口集裝箱吞吐量近3億標箱,同比分別增長0.9%、4.7%,較十年前分別增長33%、56%。展望未來,我國港口貨物吞吐量仍將保持穩步增長,增速在4%左右…巨大市場需求之下,國內港口迎來了商機,也倒逼“重勞動力、效力低”的傳統港口直面向“高效率、自動無人化智慧港口”升級的挑戰。

近年來,我國港口規模穩居世界第一。交通運輸部發布的《2022中國航運發展報告》顯示,2022年全國港口貨物吞吐量156.8億噸、港口集裝箱吞吐量近3億標箱,同比分別增長0.9%、4.7%,較十年前分別增長33%、56%。展望未來,我國港口貨物吞吐量仍將保持穩步增長,增速在4%左右…巨大市場需求之下,國內港口迎來了商機,也倒逼“重勞動力、效力低”的傳統港口直面向“高效率、自動無人化智慧港口”升級的挑戰。

資料來源:觀研天下整理

除此之外,智慧港口建設還涉及到許多方面,包括物流、航運、能源、信息技術等,能夠為社會帶來巨大的實際價值。以中國長三角區域為例,通過海運的國際貿易金額約8.1萬億元,中國社會物流成本占GDP的比例約18%,其中,運輸費用占比超過一半,倉儲堆存等費用占約三分之一,管理費用占約八分之一,智慧港口一系列建設舉措約能降低物流成本3.6%,每年智慧港口預計能為腹地海運物流創造價值338億元,通過自下而上地分析智慧港口建設對碼頭效率、船公司效率、腹地物流效率的影響,其中因自動化智能化碼頭、港區信息化平臺建設大大提升集疏運效率,每年約帶來約227億元的價值增值;因為智能化信息平臺以及內陸運輸網絡的優化,每年可降低約22億元的資金成本,并產生約89億元的貿易融資收益;同時借助自動化流程、能源結構優化、管理創新以及信息化水平提升,未來港口的可靠性將大大增強,每年可減少排放硫氧化合物約6萬噸、氮氧化合物約萬噸。

再來看媽灣智慧港,在智慧港口一系列建設舉措下,經濟、社會及生態效益顯著:吞吐量已超過設計能力,綜合作業效率提高30%,安全隱患減少50%,總體碳排放降低90%。

三、自動化碼頭大幅提高運轉效率,是我國智慧港口發展的基礎

自動化碼頭建設是我國智慧港口發展的基礎。比傳統碼頭相比較,自動化碼頭更高效便捷,提卸箱速度非???,從進閘到提箱出閘只需要15分鐘。在消化吸收國外經驗的基礎上,我國已全面掌握了自動化碼頭設計建造、裝備制造、系統集成和運營管理全鏈條的關鍵技術,在碼頭總體布局、裝卸工藝、智能化閘口、堆場協同、北斗及“5G”技術應用等方面取得了大量創新成果。尤其是自動駕駛方面,在依托地面磁釘的自動導航運載車(AGV)基礎上創新發展了無人集卡、人工智能搬運機器人(ART)、智能導引運輸車(IGV)等新型港內運輸工具,極大豐富了自動化碼頭建設內涵和適用范圍。

自動化碼頭提質增效的案例

碼頭 介紹
青島港全自動化集裝箱碼頭 2017年5月,青島港全自動化集裝箱碼頭正式投入運營。幾年來,這座智能自動化碼頭,屢次刷新作業效率。不久前,該碼頭自主研發的智能管控系統,單臺橋吊晝夜在港裝卸集裝箱量突破1100標準箱,達到1192標準箱,比全球同類碼頭高出19%。
欽州港自動化碼頭 欽州港自動化集裝箱碼頭項目一期已投產運營,配備自動化裝卸設備及水平運輸設備,搭建了智慧安防系統、智能運維平臺系統,集裝箱碼頭實現了高度信息化、標準化。據欽州港相關負責人介紹,“相比傳統人工碼頭,自動化碼頭的作業效率可提高約30%,操作人員可減少90%?!?
蕪湖港自動化碼頭 人工操作一臺場橋,一個小時可以作業12至13個標箱,無人化作業可以完成16至17個標箱。每月的作業量由原來的約1600個,提升到現在的2500個標箱。
上海洋山港四期自動化碼頭 上海洋山港四期自動化碼頭建成運營后,人工成本降低了70%,工作效率比2017年開港之初提升了30%。
日照港全自動化集裝箱碼頭 日照港加快運用數字孿生、模擬仿真平臺技術,優化作業流程,實現自動化碼頭生產組織歷史回溯與模擬預演,碼頭不斷實現效率突破:遠控橋吊單機效率先后5次打破紀錄,較傳統人工橋吊效率提升15%,平均效率趕超人工碼頭;有人內集卡裝卸船作業壓縮2分鐘/move,裝船作業效率顯著提升。

資料來源:觀研天下數據中心整理

2023年全國各大港口繼續利用大數據、物聯網、云計算、區塊鏈等技術提升智能化發展水平,國內自動化碼頭升級正在持續推進。今年以來,我國水運建設推動高質量發展,目前已經建成自動化集裝箱碼頭16座、在建10余座,已建成和在建的自動化集裝箱碼頭數量均居世界首位。

天下分析師觀點:現階段智慧港口的發展還有局限性,而自動化碼頭之所以能成為智慧港口的建設基礎發展,這主要是因為它實現了兩大目標:一是切實提高了作業效率、大幅提高了產能,二是大大降低了港口、碼頭工人的勞動強度,也改善了工作環境,但還有很大的提升空間。

四、試點帶動促發展,智慧港口建設顯成效

1、明確山東港口為全國首個“智慧港口建設”試點單位

根據觀研報告網發布的《中國智慧港口行業現狀深度分析與發展前景預測報告(2023-2030年)》顯示,為推進港口自動化和智能化,提高港口效率和安全性,實現可持續發展,2020年交通運輸部發布意見,明確山東港口為“智慧港口建設”試點單位。這是全國首個“智慧港口建設”試點單位。之所以選擇山東作為試點,是因為“智慧港口”本就是山東港口建設的重點領域和優勢領域,“智慧港口看山東”已成為港航業界共識。

天下分析師觀點:當前我國智慧港口試點還相對較少,一方面是因為智慧港口的建設需要大量的資金和技術支持,對于一些發展較為滯后的地區可能是一個難以承擔的負擔;另一方面也與各港口實際情況和需求有關。

2、港口“智慧競爭”的大幕正在徐徐拉開

當前“智慧港口”建設已經成為我國推進港口轉型升級和行業提質增效的重要抓手。在首個試點單位的帶動下,國內其他省份的港口集團,紛紛開始大力推進智慧港口建設,港口“智慧競爭”的大幕正在徐徐拉開。以蕪湖港為例,近年來,不斷加快智慧港口建設步伐,先后完成了網上業務受理、設備單證無紙化、電子提單等項目建設,建成并啟用長江首座新建集裝箱無人智能堆場,實現了裕溪口和朱家橋港區的5G專網覆蓋,并通過與上海港、中遠海運、海關等深度合作,成為全國內河港口中第一個應用區塊鏈技術進行線上提貨放行的港口。目前,蕪湖港朱家橋集裝箱碼頭三期工程正在加快建設中,將充分應用物聯網、大數據、5G通信等現代信息技術。

港口集團大力推進智慧港口建設

港口集團 智慧港口建設進程
江西省港口集團 2023年伊始,該集團啟動《江西省港口集團碼頭生產作業管理等系統建設項目》,通過統籌九江光物流園、九江銀砂灣、九江星子沙山、樟樹河西、贛州五云5個在建碼頭建設項目,建設包括綜合碼頭生產作業系統,統一運營管控平臺、智能卡口系統、統一客戶門戶系統等業務系統。
遼寧港口集團 2023年9月4日,遼寧港口集團有限公司與中國移動通信集團遼寧有限公司成功簽署戰略合作協議,雙方將依托5G網絡、物聯網、大數據、人工智能、云計算等信息技術手段,在數字化基礎服務、數字化轉型服務、5G業務場景等領域開展深度合作。
河北港口集團有限公司 河北港口集團在智慧港口、綠色港口、平安港口建設等方面加快關鍵環節技術研發突破,“秦皇島港煤三期裝船機更新土建改造項目”“秦皇島港煤五期集控中心設計與實施”等一大批高質量技術創新成果如雨后春筍般涌現,推動港口作業設備智能化改造程度達40%,數字堆場建設率達40%,實現所有業務網上處理、客戶貨物實時監控。
四川省港航投資集團有限責任公司 依托長江黃金水道,萬州新田港二期工程進入開工建設階段,岷江高等級航道和瀘州港、宜賓港智慧港口加快建設,川渝共建長江上游航運中心推進順利,川貨出川出海的東向戰略布局加快形成。2022年宜賓港已建成全省首個5G智慧港口。
福建省港口集團有限責任公司 2023年9月8日下午,在第五屆“絲路海運”國際合作論壇期間,福建省港口集團有限責任公司和中國交通建設股份有限公司舉行戰略合作協議簽約儀式。根據協議,雙方將秉承“優勢互補、資源共享、互惠互利、合作共贏”的原則,共享創新經驗,共謀互利發展,在港口碼頭、物流園區、綜合樞紐等基礎設施投資建設開發及市場開拓,港口機械設備提升改造,智慧港口建設,供應鏈及金融等領域開展多層次、多渠道、多模式交流合作,共同建設港口示范工程,樹立行業標桿,合作金額力爭達200億元以上。
重慶港務物流集團有限公司 重慶港務集團通過果園港建設投用智能閘口、智能理貨、無紙化平臺等系統,實現與重慶市口岸物流辦、重慶海關等187個數據接口互聯互通,港區整體作業效率提升30%以上。同時,為了進一步壓縮重慶口岸整體通關時間,提升通關效率,重慶港務配合重慶海關開展了進口箱“船邊直提”和出口箱“抵港直裝”試點。此外,2小時到2分鐘的無紙化平臺省時又便捷,這也是智慧港口建設進程中的重要一環。

資料來源:觀研天下數據中心整理

此外,眾多互聯網科技企業也深度參與到智慧港口建設中。去年,華為聯合多家單位在天津泰達科技發展中心共同成立智慧港口全球創新實驗室,聚焦智能算法、智能硬件、應用與集成三大課題方向,圍繞港口行業場景方案創新與研究、信息通信技術行業應用驗證、生態伙伴能力集成驗證、創新成果轉化交流、人才培養與創新實踐等五大中心任務進行創新建設和研究,助推港口智化轉型更有“生命力”;九科信息近年來也與眾多港口企業和物流企業建立了緊密的合作關系,通過共同創新、技術合作和資源共享,共同推動港口行業的數字化和智能化發展;騰訊也與眾多合作伙伴開展合作,探索交通OS、實時孿生、智能網聯等技術在港口落地,促進人和物的高效流轉,助力實體經濟發展。此前,騰訊云還助力招商局集團區塊鏈平臺和分布式身份TDID認證平臺的發布,進一步促進區塊鏈技術在招商局的交通物流、貿易金融和文化宣傳等場景的創新應用。

五、聚焦智慧港口建設短板,“三個加強”助推行業發展

當前我國智慧港口在提高效率、降低成本和增加安全性等方面已經取得了顯著的成果,但是仍然存在一些問題需要進一步解決。一方面是智慧港口建設中的技術問題。雖然已經引入了物聯網、云計算、大數據、人工智能等技術來提高港口運營效率,但是在一些具體的應用場景中,技術仍然存在一些局限性,如自動化設備的故障率、信息系統的穩定性等方面,需要進一步提升。

另一方面是智慧港口的管理問題。智慧港口的管理涉及多個環節和多個參與者,包括貨物裝卸、運輸、倉儲、報關等,需要協調和管理各方的合作和信息共享。此外,智慧港口也需要建立完善的安全管理體系,保障信息的隱私和安全,防止信息泄露和被攻擊。

針對以上問題,可以采取以下措施進行改進:

一是加強技術研發和升級。通過不斷引入新的技術和應用創新,提高自動化設備的可靠性和信息系統的穩定性,進一步優化智慧港口的運營流程。

二是加強管理協調和管理創新。通過建立智慧港口綜合管理系統,整合各方的資源和信息,提高協同效率和管理水平。同時,也需要制定更加嚴格的安全管理制度和規范,保障信息的隱私和安全。

三是加強人才培養和引進。智慧港口的建設需要高素質的人才支持,需要加強人才培養和引進工作,建立完善的人才培養體系和激勵機制,吸引更多優秀的人才加入智慧港口的建設行列。

天下分析師觀點:當前我國智慧港口建設更多的是停留在單點智能環節,下一階段應朝著全面智能,逐漸減少人的控制和干預的方向發展??梢詮暮唵螆鼍白鳂I開始,將單元作業進行具體分解,其中較為機械性操作的且在簡單場景下作業可實現全自動化,然后逐漸向復雜的場景與操作過渡。作業過程人的角色可以從控制向監控轉變,人的直接參與度由多轉變為少,最后是無需監控。(LZC

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