與華為聯合創新,天津港打造全球智慧港口的新范式
前些天,央視頻《新智中國說-談智一會間》首期欄目,上演了一場《碼頭童話》。
在節目中,央視著名主持人魯健走進天津港,與天津港(集團)有限公司副總裁楊杰敏和華為中國政企業務副總裁郭振興一起,親身感受了數智化給這個百年老港帶來的全面革新。
如今的天津港,通過與華為的聯合創新,激發新質生產力,進而煥發出新的生機與活力,并為全球貢獻了新一代綠色智慧港口建設的“天津方案”。
改變人背肩扛的傳統作業方式
1860年,天津港對外開埠通商。經過百余年的建設發展,天津港已經成為我國最大、世界等級最高的人工深水港。
今年上半年,天津港完成貨物吞吐量2.48億噸,集裝箱吞吐量達到1188萬標箱。如此巨量的貨物吞吐,需要很高的作業處理能力,進行集裝箱的裝卸和運輸。
傳統的港口作業屬于典型的人力密集、高能耗、高風險行業,需要大量人力露天作業,如操作岸橋和場橋進行集裝箱的吊裝、駕駛貨運集卡進行集裝箱的運輸等工作場景都需要人工現場完成。
在這種傳統作業方式下,工作人員不僅工作強度大、有安全風險,且這種作業模式難以適應社會經濟發展的需要,企業甚至出現了招人難的窘境。自動化、智能化的改造,迫在眉睫。
在與華為合作之前,天津港也考察過當時的國際領先方案。
世界上第一個集裝箱自動化碼頭,1993年在荷蘭鹿特丹港投產。其采用的是AGV+磁釘導航的方案,即在地面鋪設磁釘進行導航,使用AGV沿固定圓形路線運行,從而完成集裝箱從岸到場堆的水平運輸。
這一方案,在過去的20多年里得到很多效仿,但其車輛只能按固定路線行駛,存在路線長、不靈活、堆場前沿占用面積大等弊端,而且因為采用非通用技術,導致前期建設費用貴、后期運維成本高、升級改造難等問題。
探索全新的智能化港口建設路徑
隨著科技的進步,AI、5G、F5G、大模型等新興技術逐步發展成熟,給百年老港的數智化轉型帶來了全新的路徑選擇。
據郭振興介紹,2019年,天津港開始與華為合作,基于自身的數智化技術和轉型經驗,以及天津港的流程工藝、場景化需求等,共同探索出一條此前沒人走過的數智化轉型升級之路,幫助天津港邁過自動化,直達智能化的新世界。
在集裝箱的水平運輸場景,華為攜手天津港打造了ART無人運輸車解決方案,形成智能水平運輸系統。
這一方案,基于車路云網協同的智能駕駛系統,融合5G、北斗、高精地圖等技術,實現L4級自動駕駛。近百輛集裝箱運輸卡車,不需要任何一名駕駛員,就能對港口環境精確感知、智能避障,24小時全自動化高效運營。
在岸橋的集裝箱裝卸場景,華為則基于F5G技術,打造了F5G全光工業網遠控方案。
該方案利用F5G低時延、大帶寬的特性,滿足設備自動化操控指令和監控視頻回傳的需要,實現集裝箱吊裝的遠程操控。這樣,塔吊司機就不必在岸橋上方進行高空作業,而能夠在舒適的中控室進行操作,在減低勞動強度的同時,也提高了安全性和作業效率。
通過這樣的升級改造,現在的天津港集裝箱碼頭,已經見不到現場工作人員,僅有的人員進入到了智能控制中心。
智能控制中心,則是天津港的中樞大腦。在這里,華為云數字孿生技術的應用,實現了包括岸橋、集裝箱卡車等主要對象、吊車司機抓取過程、港口調度流程和規則的全面數字化。
與此同時,傳統的港口調度方式,存在參數海量復雜、靠人工很難得到最優解、人工計劃準備時間長等難題。華為云天籌AI求解器,將求解器技術、AI技術和運籌技術深度融合,打造了智能計劃調度系統。其能夠完成千萬級變量和約束的計算,實現分鐘級算法規劃,動態調優船舶入港泊位計劃、岸橋作業計劃、集裝箱配載計劃和堆場計劃。
行業智能體架構加速行業數智化
經過這樣的智能化改造,天津港實現了生產作業效率的優化和提升,同時為我們的經濟發展和生活便利帶來了助益。
與相關部門合作,天津港開通了“水果快線”。像車厘子這樣的新鮮水果,在南美裝船之后直達天津港,通過集裝箱碼頭的高效運作,5個小時之內就能到達華北的超市商場,送到百姓的餐桌上。
與此同時,智慧港口的建設,也在助力中國智造的產品走向海外。目前,我國已經成為全球最大的電動汽車出口國,天津港在其中扮演了重要角色。
隨著行業數智化轉型進入深水區,華為自身也進行了組織架構調整,成立了多個行業軍團,實現短鏈條運作,與客戶、伙伴一起創新孵化場景化解決方案,打造行業數智化轉型的燈塔。天津港智慧港口的建設,就是華為交通智慧化軍團與天津港聯合打造的標桿案例。
為此,華為總結出了一套數智化轉型的實踐方法:架構先行、平臺先行、場景創新、迭代前進,來助力各個行業的數智化轉型,實現“數智世界 一觸即達”。
其中,行業智能體參考架構發揮了至關重要的作用,這個架構劃分為智能感知、智能聯接、智能底座、智能平臺和AI大模型五層。
天津港的數智化轉型,正是基于這一行業智能體參考架構完成的。首先,利用攝像頭和傳感器實現智能感知,利用5G、F5G等技術實現智能聯接;然后,基于華為云、存儲構建起智能底座,提供通用計算、AI計算、數據入湖等能力;再利用智能平臺提供的各類智能化工具,將數據進行建模;最終,通過AI大模型等實現對裝備的自主運行和智能控制。
引領整個港口行業的數智化之路
在階段性成果初步達成之后,天津港又與華為一起制定未來發展方向的規劃。
“港產城融合一體化”,將是天津港數智化轉型的遠期目標。雙方將繼續加強生產智能化、運營數字化,實現港口運營效率的進一步升級。同時,還要打通公路、鐵路、航空各種線路的應用,實現物流協同,并能制定個性化服務,提升客戶體驗和港口效益。在此基礎上,再通過物流效率的提升,同步帶動區域產業與城市的發展,進而產生貨物運輸需求增加的正向反饋。
日前,雙方已共同發布了PortGPT港口大模型,將華為盤古大模型與港口業務場景、行業樣本深度融合,形成百萬級的港口專業樣本庫,實現大模型在港口生產領域的應用落地。
顯然,通過與華為的聯合創新,天津港已經探索出了一條數智化轉型的全新路徑,樹立起了世界一流智慧港口建設的新標桿。未來,天津港的成功經驗和方案,也將推廣到整個港口行業尤其是人工港當中去,讓更多的港口能夠加速實現數智化。
這也是華為面向數智世界的使命所在。正如郭振興所言:
“華為堅持以數智化轉型為舵,以新技術為帆,以場景化方案創新為槳,助力千行萬業駛向美好的數智未來。”