王曉東

隨著社會進(jìn)步和科技發(fā)展，對傳統(tǒng)集裝箱碼頭實(shí)施自動化改造成為集裝箱碼頭可持續(xù)發(fā)展的必然要求。集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目涉及諸多要素，各要素之間既相互獨(dú)立又相互影響。本文梳理集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目的基本要素及其相互關(guān)系，并據(jù)此提出項(xiàng)目實(shí)施的注意事項(xiàng)，以期為集裝箱碼頭自動化改造提供參考。

1 集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目基本要素

（1）目標(biāo) 目標(biāo)指期望通過實(shí)施項(xiàng)目達(dá)到的結(jié)果，包括項(xiàng)目范圍、質(zhì)量要求、費(fèi)用和工期等，通常在立項(xiàng)階段確定。有的集裝箱碼頭在實(shí)施自動化改造項(xiàng)目初期目標(biāo)過于籠統(tǒng)，后期不得不邊實(shí)施改造邊細(xì)化目標(biāo)，可能導(dǎo)致預(yù)算不足、工期拖延、項(xiàng)目縮水、質(zhì)量下降等問題，最終難以達(dá)到預(yù)期的改造效果。造成上述情況的主要原因是：一方面，集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目本身具有技術(shù)復(fù)雜的特點(diǎn);另一方面，多數(shù)集裝箱碼頭對此類項(xiàng)目的前期研究不足，并且缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備。

（2）需求 需求涉及業(yè)務(wù)流程、組織架構(gòu)、操作要求、應(yīng)急方案、數(shù)據(jù)存儲和操作界面等。集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目不同于新建項(xiàng)目，必須在考慮現(xiàn)有業(yè)務(wù)模式和操作習(xí)慣的前提下滿足自動化操作需求。

（3）系統(tǒng) 碼頭操作系統(tǒng)、設(shè)備控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程操作控制系統(tǒng)等是自動化集裝箱碼頭的控制中樞，主要負(fù)責(zé)作業(yè)任務(wù)的編制和分配、設(shè)備調(diào)度及遠(yuǎn)程控制臺分配等。系統(tǒng)優(yōu)化能夠有效提升碼頭作業(yè)能力;反之，系統(tǒng)功能欠缺可能導(dǎo)致碼頭作業(yè)效率低下，甚至可能造成碼頭作業(yè)中止。

（4）技術(shù) 先進(jìn)的自動化技術(shù)能夠確保碼頭設(shè)備精準(zhǔn)、高效、安全、可靠地執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)出的各項(xiàng)指令，包括目標(biāo)檢測、抓放箱、障礙物檢測和避讓、集卡引導(dǎo)等。

（5）人員 雖然自動化改造的目的是用機(jī)器（包括計(jì)算機(jī)）作業(yè)取代或輔助人的體力勞動和腦力勞動，但自動化改造項(xiàng)目的實(shí)施卻離不開人員參與。集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目涉及的人員包括承包方的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試人員以及碼頭的項(xiàng)目參與人員。人員的能力、經(jīng)驗(yàn)和態(tài)度直接影響項(xiàng)目進(jìn)程和最終效果。

2 集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目基本要素之間的關(guān)系

2.1 需求、系統(tǒng)和技術(shù)之間的關(guān)系

需求、系統(tǒng)和技術(shù)三者之間相互作用產(chǎn)生不同的輸出物，對集裝箱碼頭實(shí)施自動化改造項(xiàng)目具有指導(dǎo)作用。以下列舉的輸出物僅考慮需求、系統(tǒng)和技術(shù)兩兩相互作用的情況，但實(shí)際上，由于集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目非常復(fù)雜，輸出物往往是多個要素共同相互作用的產(chǎn)物，僅考慮一兩個要素很可能導(dǎo)致輸出物最終無法落地。確定輸出物對于集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目的順利實(shí)施具有重要意義，需要碼頭、承包方及其他相關(guān)單位通力合作，持續(xù)跟蹤并不斷修正，以確保輸出物準(zhǔn)確無誤。

（1）需求與系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的輸出物之一是業(yè)務(wù)流程說明書，主要內(nèi)容包括正常業(yè)務(wù)的操作流程和異常情況的處理流程。以堆場自動化改造為例，業(yè)務(wù)流程說明書應(yīng)當(dāng)包含外集卡進(jìn)提箱、內(nèi)集卡裝卸船、場內(nèi)移箱、同貝位和跨貝位翻箱和倒箱等正常業(yè)務(wù)的操作流程以及設(shè)備故障、任務(wù)更改、任務(wù)取消、系統(tǒng)故障、作業(yè)超時(shí)等異常情況的處理流程。

（2）需求與技術(shù)相互作用產(chǎn)生的輸出物之一是作業(yè)模式，涉及全自動化作業(yè)模式、半自動化作業(yè)模式、人工遠(yuǎn)程操作模式和本地操作模式以及各作業(yè)模式對設(shè)備和人員的要求等。

（3）系統(tǒng)與技術(shù)相互作用產(chǎn)生的輸出物之一是自動化機(jī)構(gòu)的工作機(jī)制，包括自動化機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理、技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行流程以及自動化機(jī)構(gòu)與其他相關(guān)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的接口文件等。

2.2 目標(biāo)、需求、系統(tǒng)和技術(shù)之間的關(guān)系

（1）在需求不變且技術(shù)沒有重大更新和突破的情況下，通過完善系統(tǒng)功能和優(yōu)化算法提升集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目實(shí)施水平，使項(xiàng)目效果超出預(yù)定目標(biāo)。以堆場自動化改造為例：優(yōu)化設(shè)備調(diào)度算法，將原先按設(shè)備所在區(qū)域進(jìn)行調(diào)度改為按設(shè)備作業(yè)和空閑情況、業(yè)務(wù)類型、作業(yè)飽和度等進(jìn)行調(diào)度，從而提高設(shè)備利用率和堆場作業(yè)效率。

（2）在需求不變且系統(tǒng)沒有重大改進(jìn)的情況下，通過技術(shù)進(jìn)步提升集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目實(shí)施水平，使項(xiàng)目效果超出預(yù)定目標(biāo)。例如，定位技術(shù)和激光掃描技術(shù)的應(yīng)用能夠提高單機(jī)作業(yè)效率，進(jìn)而提高碼頭整體作業(yè)效率。

（3）在需求不變的情況下，系統(tǒng)與技術(shù)的相互促進(jìn)和匹配能夠提升集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目實(shí)施水平，使項(xiàng)目效果超出預(yù)定目標(biāo)。以堆場自動化改造為例：自動抓放箱技術(shù)的成熟使得堆場作業(yè)自動化成為現(xiàn)實(shí)，從而為自動移箱、翻箱和倒箱等系統(tǒng)功能升級提供必要條件，最終使碼頭整體作業(yè)效率大幅提高。

（4）在需求不變的情況下，系統(tǒng)與技術(shù)的不匹配可能導(dǎo)致集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目效果無法達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。例如：集卡定位技術(shù)的缺失或不完善導(dǎo)致集卡調(diào)度系統(tǒng)無法正常使用，進(jìn)而使得集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

（5）需求增加導(dǎo)致目標(biāo)提高。隨著項(xiàng)目推進(jìn)和外界環(huán)境改變，業(yè)務(wù)需求可能增加，從而對系統(tǒng)和技術(shù)提出新要求，進(jìn)而使項(xiàng)目目標(biāo)提高。

2.3 人員與其他基本要素之間的關(guān)系

人員負(fù)責(zé)項(xiàng)目的計(jì)劃、啟動、執(zhí)行、監(jiān)督和驗(yàn)收，對目標(biāo)、需求、系統(tǒng)和技術(shù)等基本要素具有決定性影響，進(jìn)而影響項(xiàng)目的最終效果。專業(yè)能力較強(qiáng)、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富并且具備鉆研精神的項(xiàng)目人員對項(xiàng)目有正向的推動作用，能夠確保項(xiàng)目質(zhì)量;相反，專業(yè)水平較低、項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不足并且缺乏鉆研精神的項(xiàng)目人員難以勝任項(xiàng)目工作，可能導(dǎo)致項(xiàng)目效果無法達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

3 集裝箱碼頭自動化改造項(xiàng)目實(shí)施注意事項(xiàng)

（1）立項(xiàng)前 對碼頭自動化改造項(xiàng)目開展深入研究，廣泛考察其他碼頭自動化改造情況，了解項(xiàng)目實(shí)施要求;成立項(xiàng)目小組，小組成員覆蓋業(yè)務(wù)、技術(shù)、系統(tǒng)等領(lǐng)域。

（2）立項(xiàng)階段 結(jié)合碼頭自身情況確定合理的項(xiàng)目目標(biāo)，明確并細(xì)化項(xiàng)目范圍、質(zhì)量要求、費(fèi)用和工期等;結(jié)合碼頭業(yè)務(wù)需求，明確未來自動化作業(yè)的相關(guān)情況，包括作業(yè)類型、交通流向、水平運(yùn)輸形式、安全要求、相關(guān)操作規(guī)定等，并形成書面文件，以指導(dǎo)后期設(shè)計(jì)、施工。

（3）項(xiàng)目實(shí)施階段 在招標(biāo)文件中對系統(tǒng)和技術(shù)作出全面、細(xì)致的要求，尤其要明確系統(tǒng)功能和最終效果;技術(shù)方案設(shè)計(jì)完成后，必須經(jīng)過反復(fù)論證才能交付現(xiàn)場實(shí)施;系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，首先通過實(shí)驗(yàn)室測試，然后通過用戶驗(yàn)收測試，最后交付現(xiàn)場調(diào)試;在項(xiàng)目實(shí)施過程中，如發(fā)現(xiàn)承包方委派人員不符合招標(biāo)文件要求，應(yīng)當(dāng)及時(shí)提出更換;持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化項(xiàng)目，做好階段性總結(jié)工作，并形成書面文件，為后期項(xiàng)目實(shí)施積累經(jīng)驗(yàn)。

（編輯：張敏 收稿日期：2019-07-07）