传统集装箱码头的自动化、智慧化之路，你玩真的吗？

晚上见了个朋友，问我今年贸易不好，码头箱量减小，为什么我还是比狗还忙？

对啊，为什么今年比去年还忙？为什么？这不科学啊！但是自己为什么忙成这个样子自己还不清楚吗？

原因就是我们处在传统集装箱码头的自动化、智能化转型进程中，这些工作不受疫情和箱量的影响，该做还是得做啊。

 

0x01码头智慧化的第一步——自主设备

 

关于传统集装箱码头的自动化、智能化以及未来的智慧化，我之前也写过一些东西，在做这些项目的过程中，一直和一个魔鬼在搏斗——传统集装箱码头那些通过改造的转型之路是一条正道吗？

 

图片来源《CMICT 智慧化规划框架》——自主设备来借用一下高德纳（乍一看这个中文名字以为它爸爸是高德导航）的名词，他们把带智能的、智慧化设备叫做自主物件，作为智慧码头的组成部分，我觉得这个名词很好，我把码头内的自动化设备称为自主设备。现阶段，传统码头的改造主要就是集中在以下两个方面：01

设备的自动化改造

02

流程的智能化改造。

 

那么设备的自动化改造目标就是让设备具备自动化执行的能力，这是当下第一个目标，也就是减少人，减少人的安全隐患；第二个目标，就是配合流程和后端能力，让设备具有一定的智能，也就是让设备运行得更好，让人的工作强度再减少。当下各码头的自动化改造，只能说都在往第一个目标努力。

传统集装箱码头对自动化改造认知是：我不可能把自己干掉，不会用全自动化码头的技术，因为：

1. 全自动化码头自顶向下设计的设计方案与当前完全不同，改造成本巨大
2. 当前的设备和全自动化码头的设备差异，更换也是需要面临巨大的投资
3. 全自动化码头的作业效率有待商榷

 

所以走上了一条前无古人的探索之路，想方设法地找技术来改造设备，去实现作业设备的自动化。

 

0x02自动化的原住民和移民的区别

 

对作业设备的优化，让作业设备自动化，这是所有传统码头一直在思考的问题，近十年，一些有想法、有能力的码头开始折腾自动化改造，先是07年08年开始的一波智能闸口、然后是13年开启的一波智能理货、16年开始 RTG 远控、QC 远控、自动动化锁站......

2008年通过智能闸口，传统看到了无限接近自动化码头的希望

2016年智能理货落地，发现智能传统码头的自动化流程和全自动化码头没多大差别，在智能理货方案上也基本一致，但是开始发现传统码头的自动化改造方案和自动化原生在底层上的差异，比如，全自动化码头拥有中转平台的双起升桥吊的理货识别模式、自动装卸锁条件和铅封有无的校验条件都优于传统码的单小车岸桥。为了消除设备差异带来的影响，实现一致的理货功能，传统码头就需要更好的技术方案来实现同样的功能，或者调整一些流程增加操作复杂度甚至是牺牲一些效率来达成同样的功能。

2018年 RTG 、QC远控改造，越来越发现后天的努力太难了。面临的问题太多了，主要有两大类：

1. 当前设备并不是为自动化设计，能力先天不足，自动化基础功能缺失，比如吊具的绳束、防摇等；
2. 整体基础架构和布局并不是自动化设计，要解决一些全自动化码头没有的问题。传统码头堆场大多是混流的，也不太可能改成像全自动化 码头一样

 

由此带来很多问题：

1、安全性问题，比如 远控RTG 的过转道

2、外集卡在场内的定位

3、RTG 穿梭效能问题

 

最近热门的，大家都在平面运输的无人驾驶，这个问题体现的更加明显，内外集卡混流问题如果没有得到很好的解决，那么无人驾驶只是解决平面运输的无人化问题，对效率和安全未必能看到好处。

因为这个月被逼扑在无人驾驶的 ECS 系统上，看了同事梳理的各种与外集卡混流的作业场景，在设计 ECS 的时候痛苦无比，内牛满面，不禁感叹，全自动化码头的AGV 方式真 TM 完美。传统码头在不改变混流现状的情况下，无人驾驶、智能网联汽车只能解决对人工的依赖问题，解决类似疫情期间用工荒的问题，但用工成本、综合成本上可能也没什么优势可言。

这就是传统码头向自动化移民的痛苦和艰难！

面对现实吧，我们就是不一样！面对全自动化码头，传统码头的自动化改造就是小打小闹，设备的自动化改造都是一条“将就将就”的不归路，市面上所谓的自动化改造方案都不是产品级的，各码头条件不同，业务不同，定制化程度也很高，即使突破重重困难上线，后期的维护成本和难度也很高，也面临着被一家供应商绑定的风险，所以传统码头的自动化改造真的是一条“花开见佛”的修炼法门？

 

0x03 如何安住传统码头自动化悸动的心

 

在智能制造2025、数字化转型这样一个浪潮下，相信传统码头内部出现了两个声音，一个声音是：等等；另外一个声音是：咱也试试。

最怕的是有些技术部门，认为一种技术好就觉得能解决任何问题，然后拿这个技术当锤子，看什么都是钉子，不管三七二十一就是一锤子。
在传统码头的智慧化之路上，（重来，这个目标太远了），在传统码头的数字化转型之路上，所有的自动化技术只是当前技术条件下解决方案，解决无人化和自动化问题是当下的目标，而站在智慧化维度来看只解决无人化和自动化的问题，就显得很狭隘。集装箱码头（物流企业）要解决的第一性原理（第一性问题）是什么？

是如何在最佳的时间利用最佳的空间和设备将作业对象（集装箱）移动到目标位置，满足客户目标，从而带来收益。是通过最优空间（场地）利用和作业设备设备利用，将设备的能量转化为箱子的位移。所以集装箱码头终极要解决的问题是怎么找到最佳的时间、空间和让最佳的设备来作业。所以，传统码头的自动化不是无限贴近全自动化码头的方案，他们两的交集不是在方案上，而是在物流企业的第一性原理上，即资源计划的最优化。
在2019年海丝论坛上，马士基分享了一个报告，是对全球港口行业高管的调研结果：

可以看到一半的港口管理者认为自动化非常重要，但是对于自动化带来的最重要的效益，一半以上的认为是操作安全性，这个确实是当下自动化要解决的首要问题，除了这个好处，也有差不多数量的管理者已经感知到自动化带来的“更好的操作管理和一致性”以及“降低运营成本”。我认为，这两项效益是否明显完全取决 于自动化改造项目的出发点和初衷，如果把自动化改造，看做是作业设备和业务流程数字化的一种方式，当作传统企业数字化转型的一道工序，那么上述两效的效益会更好，而且会越来越容易显现。

基于第一性原理：找到最佳的时间、空间和让最佳的设备来作业。转化为实际的问题有如：

1. 如何为出闸口箱分配最佳的场位？

2. 如何为外集卡分配适合的 RTG 去作业？

3. 如何为内集卡规划最佳路径？

4. 如何给出最佳的配载计划？

5. 如何最佳控制装船发箱顺序？

6. 如何保障全场稳定运行，减少作业资源冲突？

......

 

 

要解决上述问题，首先要知道作业设备的实时状态，连接码头的全部生产要素，时刻掌握它们的变化。

 

连接所有生产要求，让正确的数据、在正确的时间、以正确的方式，自动传送给正确的人和机器算法。

 

然后要解决的就是末端执行的问题，通过自动化改造，让执行流程标准统一、可控，在单一设备的执行上面消除不确定因素：

1. 通过自动化，避免人为操作不统一的问题
2. 通过自动化标准化整体操作流程，使流程、数据、操作规程统一
3. 使得自动化后的设备在执行作业的时候可以被预估时间，从而可以 精准预测一段时间后的业务状态，提供条件让人或者机器调整决策方案。

 

 

自动化作为数字化转型的一道工序，为企业打造了一个基于数字的平行世界，能够让机器和算法读懂的虚拟世界，一个让算法和 AI 增强的虚拟世界。这才是传统码头自动化的彼岸。

你的自动化改造方案记录数据了吗？是为了自动化自身记录数据，还是为了整体业务的数字化流程优化记录数据？

 

 

0x04一苇渡江

 

 

我觉得传统码头的自动化改造不是适合任何传统码头，或者说过这条河，需要各自的神通。

我们从智能理货、新一代智能闸口、智能验残、集卡无人驾驶等等项目上总结了一些经验，供大家参考：

1哪怕是定制化解决方案，也要用产品化思维

自动化改造往往面临很大程度的定制，这些定制化的组件 和功能，在后期会带来不太可控的维护成本，所以，在做定制化的时候，也要按产品化的思维去做完整的设计和极致的用户体验（包括运维），通过架构设计上保证组件灵活可替代，通过功能设计尽可能覆盖未来出现 的各种异常，哪怕目前没有应用对策，至少要预留处理接口和空间。

2替乙方考虑解决方案的通用性、标准化和可扩展性

在改造方案实施的时候，尽量能让方案兼容同类场景，使得乙方尽可能复用此方案，并推广到行业的其它客户。只有乙方将这个方案不断推广、应用，方案才能不断优化、更新，供应商的生命力才会更强，反过来，会对初始改造的甲方进行反哺，使整个市场形成一个良性的循环。

3培养开放生态

甲方在做自动化改造的时候也要避免一家供应商绑定，甲方能做的就是通过自身对业务的理解，将业务转化为技术需求，帮供应商降低行业进入门槛，减小供应商方案设计对行业背景的依赖，从而能让更多的供应商进入。而甲方在初期一定是个集成商的角色，乙方思维，直到真正的乙方能撑起这片天。甲方也是布道师，帮乙方开拓应用市场。

4数据、数据、数据！业务和数据掌控才是金钥匙

自动化改造结束，对于工程设备部来说，项目结束了，对于乙方来说，项目也结束了，但是对于 IT 来说，一切才刚刚开始，新的自动化项目是不是推进了企业的数字化程度？是不是又多了一些维度去看企业生产流程？

 

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本文部分内容来源于：《CMICT IT 规划》2.0草稿