我国自主研发真空式自动系泊系统在青岛港成功应用 系泊效率提升40倍创世界纪录

港口靠泊系缆是船舶进出港的关键环节,传统作业通常依赖人工抛缆、收缆和系固,存在作业时间长、协同环节多、受风浪流影响大等特点。

尤其在超大型集装箱船靠泊场景中,缆绳受力变化快,一旦出现断缆或回弹,安全风险显著。

如何在保障安全的前提下提升靠泊效率、降低人员暴露,是自动化码头持续攻关的现实课题。

此次在青岛港投用的真空式自动系泊系统,针对上述痛点提供了新的技术方案。

在全自动化集装箱码头作业现场,系统对长达366米的“地中海沙特阿拉伯”轮完成识别、定位并实施真空吸附,不到30秒便将其固定于泊位,作业过程不再需要人员在码头前沿进行系固缆绳操作,标志着我国港口在自动系泊关键环节实现新突破。

从原因看,效率与安全的“双压力”是推动技术升级的直接动力。

一方面,全球航运大型化趋势明显,船舶尺度持续增大,港口必须在更短的窗口期内完成靠离泊与装卸衔接,才能提升泊位周转率与班轮准班率。

另一方面,安全生产要求不断提升,减少人员在高风险区域作业、降低人为操作不确定性成为行业共识。

在此背景下,青岛港围绕系泊环节开展工艺再造,推动“人控”向“机控”“智控”转变,具有现实紧迫性和示范价值。

从技术路径看,该系统由13套系泊单元构成,形成“远程集控+移动终端+本地单机”的三级协同管控架构,可满足200米以上集装箱船舶的自动系泊需求。

系统通过多传感器融合感知与智能决策,实现靠泊状态识别、目标定位与吸附控制;同时结合液压驱动、高负压真空吸附与实时运动跟踪等技术,能够实时捕捉风、浪、流等环境要素变化并形成监测体系。

在正常工况下,13套单元同时启动可产生2600千牛吸附力,具备对超大型集装箱船实施自动系泊的能力。

相较于传统需要20分钟至30分钟的单船系泊流程,自动系泊将关键环节压缩至30秒以内,体现出流程重构带来的效率跃升。

从影响看,真空式自动系泊系统的投用将从三方面释放效益。

其一,安全效益更为直接,通过进一步隔离人员与缆绳断裂危险区,减少前沿作业人员暴露时间和频次,有助于提升本质安全水平。

其二,效率效益将带动全流程优化,系泊耗时降低意味着靠泊窗口更可控,能够为自动化装卸、堆场调度和船期衔接争取时间,提升码头整体吞吐组织能力。

其三,管理效益体现在标准化与数据化,系统化采集的环境与作业数据可用于风险预警、设备维护和工艺优化,为港口精细化管理提供数据支撑。

面向更大范围推广应用,仍需在制度与体系层面同步推进。

首先,应完善与自动系泊相匹配的作业标准、应急预案和安全评估体系,明确不同船型、不同气象海况条件下的适用边界,确保“可用、好用、稳用”。

其次,要推动设备与码头生产系统、船舶靠泊管理系统之间的数据接口与协同机制建设,提升跨环节联动效率,避免形成新的信息孤岛。

再次,应加强关键部件可靠性验证和全寿命周期管理,建立定期检测、预测性维护和备件保障机制,以适应高强度、全天候的港口生产环境。

与此同时,人才队伍建设同样重要,既要培养能够理解港口工艺的复合型工程人员,也要完善岗位转换与技能提升通道,使新技术真正转化为稳定生产力。

从前景判断看,自动系泊作为港口智能化升级的关键拼图,未来将与自动化装卸、无人运输、智能调度等系统进一步深度耦合,形成更高水平的“端到端”自动化作业链条。

随着绿色低碳转型要求增强,提升靠泊效率、减少等待与辅助作业时间,也将间接降低船舶在港能耗与排放。

青岛港作为全球领先的综合性港口,其自动化码头在自主技术应用方面持续推进,此次真空式自动系泊系统的落地,有望为我国港口在关键装备国产化、核心工艺数字化以及行业标准建设方面提供经验样本,并带动相关产业链在传感器、控制系统、关键材料与装备制造等领域协同升级。

真空式自动系泊系统的投用,不仅是一项技术突破,更是我国港口行业转型升级的生动写照。

它昭示着传统港口正在向智慧港口加速演进,人工智能、自动控制等新技术正在深刻改变港口作业形态。

面向未来,随着更多创新技术在港口场景的深度应用,我国港口将在全球航运体系中占据更加重要的地位,为建设交通强国和海洋强国提供坚实支撑。

这既是技术进步的必然结果,也是我国坚持创新驱动发展战略的有力印证。