【文/觀察者網(wǎng) 周遠方】隨著青島港、廈門遠海港、上海洋山港等全自動化集裝箱碼頭的相繼投產(chǎn)運行，無人作業(yè)的“魔鬼碼頭”的概念逐漸為中國大眾熟知。

如今，振華重工研發(fā)成功并正在測試的IGV，使“魔鬼碼頭”技術(shù)再次升級。與此前在洋山港等地的投運AGV相比，IGV無需依賴地上的磁釘就能自動駕駛，使全球傳統(tǒng)碼頭以更為簡單的施工和較低的成本改造為“魔鬼碼頭”成為可能。

2021年中國品牌日（5月10日至12日）前夕，觀察者網(wǎng)參加了由國務(wù)院國資委新聞中心組織的“走進新國企業(yè)·智能制造”大型采訪活動，4月27日與新華社、科技日報等16家媒體一起走進上海振華重工長興基地，參觀采訪智能制造生產(chǎn)車間和調(diào)試現(xiàn)場。

長興島基地IGV測試場

基于IGV，振華重工自主研發(fā)、全球首創(chuàng)的“單小車自動化岸橋+智能引導車（IGV）+堆場平行布置”作業(yè)模式也即將在南沙港四期工程落地，打造粵港澳大灣區(qū)首個全自動化碼頭和全國5G應用示范工程。

在長興島振華基地IGV測試場地，振華南沙自動化碼頭項目電氣工程師張宇欣介紹，今年年底即將在南沙港投入運行的無人駕駛智能引導車（Intelligence Guide vehicle，下簡稱IGV）是無人駕駛自動引導車（Automatic Guide vehicle，下簡稱AGV）的升級版本。IGV和AGV同屬港口“水平運輸機械”（相對于岸橋等機械的垂直作業(yè)方式而言）兩者最主要的區(qū)別在于，AGV主要依靠作業(yè)區(qū)地面每2米鋪設(shè)一個的無源磁釘定位，實現(xiàn)自動駕駛，但這種模式資金投入和施工難度較大，而且一定范圍內(nèi)不能有鐵質(zhì)物體干擾，對整個碼頭作業(yè)區(qū)的地面和周圍環(huán)境要求較高。

長興島振華基地IGV測試場地

而IGV不再依賴地面磁釘，而是依靠北斗導航定位、機器視覺系統(tǒng)和激光雷達協(xié)同來實現(xiàn)自動駕駛，這樣就無需在基礎(chǔ)設(shè)施上做較大的改造。另外，“堆場平行布置”方案也更加貼合傳統(tǒng)碼頭的布置方式。此外，IGV引入配合對整個岸橋、堆場已有設(shè)備的改造，這對全球所有老舊碼頭的自動化、智能化改造，實現(xiàn)“魔鬼碼頭”的低成本普及有較大意義。

此外，在人機交互方面，IGV相比AGV也有一定升級，AGV的作業(yè)環(huán)境要求完全無人，人機交互在特定區(qū)域靜止狀態(tài)時進行，而IGV允許在部分場景與人進行有限交互。這一設(shè)計主要是出于集裝箱裝卸過程中拆裝鎖銷的需要。

振華重工總工費國介紹，集裝箱在運輸過程中，箱與箱之間通過鎖銷連結(jié)固定，拆裝鎖銷的工序仍然必須由工人完成，主要原因是鎖銷種類太多，沒有統(tǒng)一標準。費國坦言，目前全球鎖頭種類可能有數(shù)百種，目前還無法靠機器自動完成，可謂碼頭自動化“最后一公里”的難題。

IGV上的激光雷達和機器視覺系統(tǒng)

談及IGV的自動駕駛與特斯拉等廠商的“Autopilot自動輔助駕駛”有何區(qū)別，費國表示，兩者還是有較大不同，在公開道路的自動輔助駕駛只需保持車道或避免碰撞，而IGV要實現(xiàn)碼頭正常裝卸集裝箱作業(yè)，必需把行車精度保持在50毫米以內(nèi)，同時還要跟港區(qū)其他作業(yè)設(shè)備進行交互，這是比較難的。

此外，IGV與目前一些廠商開發(fā)的“無人集卡”也有區(qū)別，在靈活度方面，IGV尺寸較短，還能夠?qū)崿F(xiàn)前后輪獨立大幅度轉(zhuǎn)向；而無人集卡轉(zhuǎn)向半徑較大，也缺乏專業(yè)的港口物聯(lián)網(wǎng)交互設(shè)備，在復雜狹窄的港區(qū)作業(yè)環(huán)境中，IGV能夠更加靈活。

張宇欣介紹，自上世紀90年代集裝箱運輸模式進入成熟期，自動化碼頭的發(fā)展就已開始，迄今已有30多年歷史，已經(jīng)歷了4次迭代。

1993年，世界上第一個集裝箱自動化碼頭在鹿特丹港的ECT Delta Sealand投產(chǎn)。德國漢堡港隨后效仿，成為第一代集裝箱自動化碼頭。但其投資巨大、比人工操作效率低，且水平運輸采用內(nèi)燃機驅(qū)動，噪音大，有污染，因而未能廣泛應用。

進入21世紀，隨著集裝箱運輸?shù)目焖侔l(fā)展，特別是超巴拿馬型運輸船的大量出現(xiàn)，推動了碼頭港口機械及裝卸系統(tǒng)的更新?lián)Q代。

2002年，漢堡港CTA化碼頭投入運營，成為第二代集裝箱自動化碼頭的代表。

2008年，荷蘭鹿特丹港Euromax碼頭投入運營，成為第三代集裝箱自動化碼頭的代表。

2015年，廈門遠海碼頭建成世界首個第四代集裝箱自動化碼頭。

早在1998年，振華重工就開始著手研究集裝箱自動碼頭裝卸系統(tǒng)，對當時世界上所有投入運行的自動化碼頭進行調(diào)研，依托“產(chǎn)學研用”聯(lián)盟以及振華超過100名設(shè)計和調(diào)試工程師組成自動化控制系統(tǒng)研發(fā)隊伍，其整體水平居當時全球第一。

費國進一步介紹，自1999年打入德國市場后，振華裝備相繼進入荷蘭、英國。在當時的全球第一大港鹿特丹港的Euromax碼頭，振華提供了除AGV以外的全套設(shè)備，包括軌道吊、堆場設(shè)備、岸邊設(shè)備等。