大型船舶决定未來發展趨勢 鹿特丹港引領碼頭自動化潮流
 合幷和收購的浪潮席捲了整個航運業。通過幷購産生了多家超大型船公司，而由這些公司組成的超大型聯盟，以及所使用的超大型集裝箱船，已經成爲了主宰東西方向主幹航綫上發展格局的關鍵因素。在這種趨勢下，各碼頭運營商正尋求采取必要的措施以適應新的時局。
而在各種應對方法中，工程最浩大也最激進的措施，就是實行碼頭自動化，其中既有半自動化，也有全自動化。如今，隨著船隻的運力越來越大，挂靠的港口越來越少，而單次裝卸的貨物越來越多，無論是大碼頭還是小碼頭，都得想辦法應付這種新態勢。
由于航運市場深受供需失衡的困擾，一直在追求更低價格和更便捷服務的貨主們，現在的要求更是越來越高，而忠誠度也越來越低。爲了爭奪和留住客戶，船公司很快就會拋弃那些不能適應新形勢的碼頭，而轉投那些能够滿足其需求的碼頭的“懷抱”。
簽訂船舶共享協議的船公司越來越多，這使得一艘船在某個碼頭的單次挂靠中能爲該碼頭帶來巨大的吞吐量，數小時之內在該船裝卸的集裝箱甚至能達到10,000個之多。在與碼頭議價時，這就給予了船公司强大的議價能力。因此，作爲應對手段，各碼頭運營商也被迫彼此之間聯合起來以與船公司一方抗衡。
然而，碼頭自動化可不是一個簡單便捷的解决方案。首先，碼頭前方將面臨巨額的改造成本，同時，來自碼頭工人方面的反對和抵抗幾乎是無法避免的，另外，在引進過程中難免會發生各種故障失靈，這也讓碼頭自動化的道路更添曲折。再加上客戶日益變得吹毛求疵，如果他們在使用過程中遭遇各式各樣的不暢，這無疑會讓後果變得更加惡劣糟糕。
這正是爲什麽很少有碼頭運營商願意實施自動化的原因。即使是那些進行了自動化改造的碼頭，大部分也只是抱著試探性的態度，緩慢地逐步推行。在所有集裝箱碼頭之中，人手操作碼頭的比例依然占到了94%之高，只有2%做到了全自動化，而有4%爲半自動化。
儘管推行自動化爲碼頭所帶來的風險是不可否認的，但不推行自動化的弊端同樣也不言而喻。采用了自動化的碼頭將可以享受到更低的成本、更高的效率所帶來的好處，而持小心謹慎態度、不願采用自動化的碼頭，其地位則會落入二流甚至三流的境地。
與此同時，航運業的市場集中化程度似乎還將進一步擴大。在未來幾個月的時間內，現有的四個超大型船公司聯盟還會再進行重整，從而形成三個規模更大、勢力更强的聯盟。
香港和記港口（Hutchison Port Holdings，簡稱HPH）將其自行開發的碼頭管理操作系統nGen推廣到了其位于澳洲布裏斯班和悉尼的碼頭。雖然碼頭目前尚未全面實施自動化，但僅僅是半自動化，也已經成功提升了港口的吞吐能力幷精簡了集裝箱的處理流程。
雖然，新型的岸橋（quay crane）和自動堆垛起重機（automated stacking cranes，簡稱ASC）是和記港口澳洲（Hutchison Ports Australian，簡稱HPA）碼頭裏最引人注目的亮點，但是，先進的電子操作系統才是碼頭運作的核心所在，也是讓碼頭的集裝箱處理能力得以大大提升的根本原因。
nGen最初是和記港口內部開發的系統，專爲鹽田國際集裝箱碼頭（Yantian International Container Terminals）和香港國際貨櫃碼頭（Hongkong International Terminals）而設計。目前，該系統已經被引進到西班牙的加泰羅尼亞碼頭（Terminal Catalunya）、坦桑尼亞國際集裝箱碼頭（Tanzania International Container Terminal Services,）、印尼的雅加達國際集裝箱碼頭（Jakarta International Container Terminal）以及阿曼國際集裝箱碼頭（Oman International Container Terminal）。
在悉尼和布裏斯班碼頭，nGen系統能自動追踪和管理所有進出碼頭的集裝箱的運作動態。除此之外，該系統還能控制操作碼頭內的自動堆垛起重機，幷且自動處理卡車在碼頭閘口處提交的艙單。
沿著碼頭自動化之路，我們再來看看漢堡港口及倉儲物流公司（HHLA）位于漢堡的Altenwerder集裝箱碼頭（Container Terminal Altenwerder，簡稱CTA）。該碼頭的集裝箱自動化處理過程，始于65輛無人駕駛的自動導向車（automated guided vehicle，簡稱AGV）將集裝箱緩緩放到車上（譯者注：通過自動導向車自帶的升降平臺完成）。通過無綫電波的導航，導向車將自動駛往預定的目的地，且途中會有全球定位系統（global positioning system，簡稱GPS）監測車輛所在的位置。
接著，自動導向車會來到碼頭26個集裝箱堆場的其中之一跟前。每個堆場都配有兩台龍門吊（雙軌台車，double rail mounted gantries，簡稱DRMG），會把車上的集裝箱取走，在堆場作臨時存放。
每個堆場的面積可容納總共10行每行37個20尺櫃的集裝箱。每行可堆放4層集裝箱，額外增加的行上可堆放5層。每輛雙軌台車都有兩個獨立的吊臂，因此在靠海一側可以處理自動導向車，而同時在靠陸地一側則可以處理卡車。
因爲兩個吊臂的大小不一樣，因此兩者可以在同一時間、同一個堆場上方運作。小吊臂可以在大吊臂的下方同時進行操作。
如果某個集裝箱需要用卡車運輸，那麽該集裝箱將繼續放置在底盤上。如果需要用火車運輸，那麽該集裝箱會先被運往火車站，然後通過站內3台人手操作的起重機將其裝上火車。
而處于碼頭自動化道路最前沿的，則莫過于馬士基集裝箱碼頭公司（APM Terminals）位于鹿特丹港的Maasvlakte II碼頭。該碼頭采用業內最先進的技術，從集裝箱船的處理過程開始便采用全自動化，每艘集裝箱船的處理效率大大提高了40%。
碼頭采用自動化的一個重要好處，就是讓進出港效率得以提升。堆場堆放的集裝箱已經以合適的角度向著停泊的船隻排列妥當，因此卡車只需要開行一段很短的距離便能到達集裝箱堆放處。然後自動堆垛起重機將指定集裝箱放上卡車貨架底盤。在鹿特丹港，卡車從進港到出港的平均時間只需30分鐘。而相比之下，在美國許多碼頭，進港到出港的平均需時要45分鐘至1小時。
許多人認爲，大衆的焦點普遍都集中在船舶處理效率之上，而對于碼頭前方堆場和卡車的處理效率的關注度則不够。但碼頭自動化爲後兩者所帶來的好處恰恰是非常重要的。比如，從卡車方面來說，自動化允許碼頭將載貨的進口集裝箱、出口集裝箱和沒載貨的空箱混合堆放，這成就了極大的方便。
對于卡車來說，進港後在堆場卸下空箱的同時，又能在同一處地方裝上載貨的進口集裝箱出港，這簡直是“天賜”的便利。而這種運作方式在一個自動化碼頭之內却是再自然不過的。人們能够預見，將來的某一天，來碼頭運輸貨物的卡車將可以在進港送走出口貨物之後，又載上進口貨物出港，只需到訪碼頭一次即可全部“搞定”，就正如計程車把乘客送到機場後又載上另一名乘客前往市區一樣。
爲了配合Maasvlakte II碼頭的自動化運作，馬士基集裝箱碼頭公司要求往來碼頭的卡車通過一個單一的電子化系統入口提交單證文件和預約。預約的生效時長爲兩小時，如果卡車沒能在這兩小時之內抵達碼頭，就需要重新進行預約。
根據國際數據分析與諮詢機構IHS的報道，美國的卡車運輸商幷不喜歡預約，因爲碼頭擁堵、天氣狀况和道路交通因素的影響讓他們難以保證能按時赴約。但馬士基集裝箱碼頭公司的運營負責人Henk De Groot表示，公司成功將卡車遵守預約規定的比率維持在接近100%，因爲自動化碼頭能讓進出港的卡車享受到更多的快捷和便利。
Maasvlakte II碼頭采用的是自動化岸橋，這與漢堡港不一樣。一個熟練的碼頭工人每小時能在一艘船上裝卸30個集裝箱，這或許已經是人力能够達到的最好成績，但即使是熟練工人也無法在一次輪班當值的全過程中都保持這樣的高效率。而自動化岸橋能每天24小時連續工作。除此之外，自動化岸橋的操作員僅需坐在電腦前面監控機器運作即可，視綫不會因爲大風、雨水或霧氣而受到影響。
另外，Maasvlakte II碼頭的岸橋擁有兩套起升裝置。其中，主起升裝置（main hoist）位于船舶的上方，可以下降或升起吊具（spreader）來裝卸集裝箱。當集裝箱固定好之後，主起升裝置就將其從船上吊起，然後運送一段短距離，放到碼頭岸邊的升降平臺上，然後主起升裝置就可以回到船舶上方繼續操作。接著，次起升裝置就會將運送過來的集裝箱放到自動導向車上運往目的地。這部分與漢堡港的運作方式基本相同。
兩套分開的起升裝置允許每套裝置獨立進行運作，而無需等待另一個裝置完成動作後才能開始操作。因此，儘管主、次兩套起升裝置的運作時機配合不上，碼頭岸邊的次起升裝置也可以自由操作處理自動導向車上的集裝箱，而不會干涉阻礙到在船舶上方裝卸集裝箱的主起升裝置。
而且，自動導向車也無需被動等待堆場的自動堆垛起重機把集裝箱取走後，才能離開堆場再次前往碼頭岸邊取箱（譯者注：堆場的交接區設有固定的集裝箱支架，交箱時，自動導向車通過自帶的升降平臺把集裝箱放上支架後便可離開，起重機後續會將箱取走，取箱時反之）。自動化碼頭運作過程中最重要的理念，就是承認幷接受整個操作流程的每個步驟無法被整合成一個完美連續的過程的事實，幷將各個步驟分離獨立開來，創造出一個容許出現誤差而不會造成過度擁堵的系統，而這也是當下所能够達到的最理想的狀態。
此外，集裝箱的堆放是按照卡車、火車和駁船三種運輸方式分開的。而如何分開堆放則是由電腦控制的。
但是，自動化碼頭的運營成本相當高昂。據美國估計，按照自動化程度的不同，其運營成本在3億至15億美元之間不等。而Maasvlakte II碼頭的運營成本約在5.35億美元。這可是一筆不小的支出。對于初次進行自動化改造的碼頭來說，投入巨資是難免的。如果實施全自動化，那麽碼頭需要處理100萬個20尺櫃才足以收回成本。
碼頭改造的巨大成本，還僅僅是一系列問題的其中一項而已。此外還有收回成本時間長的問題，普遍預計要10年之久。另外，排除故障也需要多個月，甚至是多年的時間。而且各個操作系統之間的相互對接聯通也是一個十分複雜的過程，需要數月的調試才能完成。
不過，自動化的實施可以參考和記港口和漢堡港的做法，逐步、漸進地推行。節省人力成本是采用自動化能帶來的一個好處。洛杉磯港的研究表明，該港的TraPac碼頭在采用了自動化以後，縮减的工作崗位達到40%至50%之多。
幷且，自動化還能讓碼頭的處理能力進一步提高。洛杉磯港的TraPac碼頭如果全面實施自動化，其每年的吞吐量將可以達到200萬個20尺櫃。長灘港的中港碼頭（Middle Harbour Terminal）也正在進行自動化改造，預計年處理能力將會達到300萬個20尺櫃。
也許，自動化全面興起的時機現在尚未成熟，但這已經成爲未來一個顯著的發展趨勢。業內有越來越多超大型船公司組成超大型聯盟，而他們所使用的超大型集裝箱船在大規模港口所裝卸的貨物量也越來越大。這對業界提出了新的要求：必須要找到能快速高效地處理龐大的進出港貨物流的方法。而碼頭自動化看來是目前所能采取的最佳辦法，幷且自動化程度越高越好。
自動化最終將可以實現運營成本的降低。而那些采用了自動化的碼頭將會因此吸引越來越多的客戶，幷且從普通碼頭處分流更多的業務。而這也會倒逼普通碼頭跟進實行自動化以降低成本，不然，等待他們的就只有把自己出售給業內領先者的命運。 |
