中国港口自动化领跑全球 张连钢团队创新突破诠释“中国速度”

问题:全球航运竞争不断加剧,港口作为供应链的关键枢纽,既要提升装卸效率、压降单位成本,也要应对用工结构变化以及能耗、排放等约束。较长一段时间里,自动化码头的核心方案、关键装备和系统集成经验主要掌握少数发达国家企业手中。国内港口在建设周期、运行效率、可靠性与综合成本之间如何取得平衡,成为必须解决的现实难题。原因:需求推动技术变革,也对组织方式提出新要求。随着我国外贸规模扩大、航线网络加密,集装箱吞吐量持续增长,传统作业模式在效率、稳定性与安全性上的提升空间逐渐收窄。青岛港前湾港区南岸曾有一片闲置区域,如何将“存量资源”转化为“增量能力”,不仅考验工程建设能力,也考验科技创新、系统集成与管理协同水平。张连钢自上世纪80年代高校毕业进入青岛港,长期从事港口技术与生产组织研究,既熟悉现场工艺,也了解管理决策,为推动全流程自动化改造奠定了基础。影响:以自主创新为牵引的自动化码头建设,正重塑我国港口竞争力。2013年项目启动后,张连钢牵头将IT、工艺、土建、设备等多专业力量集中协同,围绕控制系统、调度算法、设备联动、作业安全等关键环节联合攻关,先后突破10余项国际级技术难题。通过流程再造与系统联调,项目将国际上普遍较长的设计与建设周期明显压缩,推动自动化码头快速形成产能。2018年前后,码头多次刷新装卸效率纪录,投用后实现效率提升与成本下降同步显现的综合效益,增强了对航线与货源的吸引力,也为港口高质量发展提供了可量化的样本。对策:坚持关键技术自主可控,推动绿色低碳与数字基础设施协同布局。围绕“少人化、无人化、低碳化”目标,二期工程在一期经验基础上,继续强化网络通信、智能感知与清洁能源应用:一上通过5G专网等提升设备间高可靠、低时延的通信能力,增强复杂工况下的协同控制与应急处置能力;另一方面推进氢能等清洁能源与岸电应用,优化港区能源结构。同时,以机器视觉、自动定位等技术提升操作精度与安全水平,并通过标准化接口与模块化系统,为后续复制推广降低门槛。2020年智能空轨集疏运系统建成、2021年对应的技术日照港落地,显示出从点上突破到面上推广的扩散效应,为传统码头改造升级提供了可借鉴的工程路径与管理经验。前景:面向更高水平开放和更高标准绿色发展,自动化码头建设将从“单项领先”走向“系统领先”。业内人士认为,下一阶段竞争焦点将集中在超大型船舶靠泊效率、极端天气与高峰期稳定性、跨环节协同(港航、铁路、公路、堆场)以及全生命周期成本控制等。张连钢目前仍在三期建设一线,团队也在加快培养青年骨干,推动工程经验向标准体系、技术平台与人才梯队转化。随着我国港口群联动能力增强、数字化供应链加快成型,自动化码头有望在提升全球航运枢纽竞争力、保障产业链供应链稳定、推动绿色低碳转型等上发挥更大作用。

从闲置库房里通宵达旦的联合攻关,到一次次刷新世界纪录的稳定运行,青岛港自动化码头的实践表明:重大工程的竞争力不仅取决于单项技术,更取决于面向复杂系统的组织协同、系统集成与持续创新;面向更高水平的对外开放和更深层次的产业升级,只有把关键技术牢牢掌握在自己手中,把绿色低碳与数字化转型落实到每一道工序、每一次调度,才能在全球港口新一轮竞争中赢得更大的发展主动权。