天津津港建设有限公司天津300456
摘要：目前，我国的经济得到了快速的发展，随着老龄化的加重，中国的人口红利逐渐退去，码头员工工资不断攀升，港口企业运转效率低下，由于码头机械技术的日益发展，自动化水平不断提高。新一代农民工、大学生的价值观已经和上一代发生了翻天覆地的变化，他们不用再像以前那样吃苦，而是可以凭借高科技自动化、半自动化进行生产工作。港口企业的自动化初期投资较大，但是更新换代已成必然，本文从人口红利、安全生产及社会发展的角度对比传统的非自动化码头，分析港口码头的自动化建设的可行性。
关键词：自动化码头；人口红利；安全生产；经济分析
1概念
自动化码头是指码头利用先进技术、先进设备，通过对信息的获取、分析、处理等活动，让码头在少数人的操控下自动进行码头各种经济活动。自动化范围主要包括堆场作业、岸边作业、水平运输作业和控制系统组成。堆场作业是集装箱装卸、转运、保管的作业，指的是集装箱从车到场或从场到车的过程。岸边作业是从岸到集装箱船或从船到岸的作业，进口集装箱由装卸桥（桥吊）卸下货物装在拖挂车或AGV车上，出口货物时由装卸桥将集装箱安放在集装箱船上。
主要用到的设备是集装箱正面吊、跨运车、轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机等。
①集装箱正面吊是用来装卸集装箱的起重机，流动机械，能用于20英尺、40英尺集装箱装卸作业，可上下也可左右，灵活，作业效率高；
②跨运车承担集装箱水平运输和堆场作业，机动性灵活，效率高，轮压低；
③轨道式龙门起重机，是水平桥架设置在两条支腿上构成门架形状的一种桥架型起重机，造价高；
④轮胎式龙门吊胎压高，但是跨度和高度都比跨运车大。
2自动化码头的建设方案及经济社会效应
2.1人口红利消失
上世纪65年-90年，亚洲四小龙经济飞速发展，出现经济奇迹，经济学家社会学家用人口解释经济现象，发现适龄的劳动人口规模的增长能够带来一个地区经济的快速发展，而不是总的人口数目。在此基础上Bloom和Canning等人创造了“人口红利”，指的是劳动力人口在总人口的比例上升，就存在人口红利，反之，随着老龄化的到来，人口红利逐渐消失。在死亡率开始下降同时出生率还未下降的时代，年轻人不需要赡养太多的老人，因为出生率高兄弟姐妹很多，他们也不会抚养太多的孩子，这些人群到劳动适龄时就进入了人口红利。但是当人口红利窗口关闭时，人口红利就变成了负债。中国正在逐渐步入老龄社会，失去人口红利，劳动的价格逐年提高，无人化、自动化正取代过去的人工，码头也在探索自动化的道路。
2.3自动化生产的安全性
传统作业码头，配备现场理货人员、设备作业人员较多，人机、人车交互时易产生人身伤害事件。在科技水平飞速发展的今天，有能力通过自动化设备，信息系统的不断完善，在保证作业效率的同时，消除相应的事故隐患，保障生产的安全性及可靠性。
2.4港口自动化码头建设方案及分析
1）世界第一代自动化集装箱码头的代表，是上世纪90年代的荷兰鹿特丹港ECT集装箱码头。其岸桥是单小车结构，水平运输是AGV小车沿固定圆形路线，堆场采取轨道式龙门起重机，当时自动化导引车还是内燃机驱动而非现在的电驱动。第二代自动化集装箱码头的代表，是德国汉堡港CTA码头，岸桥是双小车结构，水平运输改换了灵活多路线的AGV小车，堆场仍然采取轨道式龙门起重机，但两个个轨道吊穿越式布置，利用计算机模拟技术对路径规划和设备调度进行了优化处理。AGV小车不再沿着固定路线，通过雷达导航，实时寻找合理录像，使其运输效率更高。两台轨道式龙门起重机能够很好的应付安全事故，但是相应的投资也增大。第三代自动化集装箱码头的代表，是鹿特丹港Euromax码头，双小车岸桥+AGV+ARMG。与第二代相比，堆场轨道式龙门起重机采取了接力式对称布置，AGV的驱动也由内燃机升级电力驱动，减少碳排放，每个箱区都有AGV通道。第四代自动化集装箱码头的代表，分别是厦门远海自动化码头、上海洋山港四期自动化码头，青岛港集装箱自动化码头，都是由中国振华重工建设，填补了我国自动化码头的空白。2018年无人驾驶的跨运车横空出世，人工智能淘汰原有技术。通过调研发现，集装箱码头目前自动化技术还不成熟，但是企业又处在港口整合的期间，故不从具体的数据分析，仅从专业人士可提供的通用数据对自动化码头建设的方案进行经济社会分析。2）自动化码头的建设方案针对目前国内航运发展较慢，集装箱码头目前的吞吐量相比较后，故不直接建设全自动化码头，而是从现状入手进行码头改造。将目前的集装箱拖挂车的水平作业改为半自动化或自动化，共列出以下几种方案供选择决策。方案一：现有部分改造，采取装卸桥+AGV+正面吊装卸工艺，随着集装箱船摆放的集装箱层数加高，需要岸桥的起升高度随之升高，集装箱船宽度大，岸桥的外伸距越大，故需要采用高起重，长跨距、伸距的岸桥，因此考虑对岸桥进行加高改造。水平作业采用AGV代替原有的集装箱拖挂车。方案二：现有部分改造，采取岸桥+AGV+轨道式集装箱起重机装卸工艺，利用轨道式龙门吊替代现有的正面吊或者补充，装卸效率提升，存储能力提升。方案三：现有部分改造，采取岸桥+跨运车+轨道式集装箱起重机工艺，可在港区自由行驶、避障。
3自动化码头的经济社会效应
3.1经济角度
原有岸桥一拖挂车该种工艺投资较小，但是装卸效率低下，实现“门对门”的服务，存储能力有限，假设在堆场堆存则需要使用正面吊等设备。方案一采取了AGV车水平作业，自动化程度较高，节约了人力，保证了作业的安全性，进一步向绿色港口的方向努力。方案二采取轨道式集装箱起重机，清洁环保，装卸效率，存储能力均有显著提高。方案三采取无人跨运车，设备灵活，具有自动抓取集装箱等各种作业能力，标准化程度比人工操作更高，作业速度更快，预计提升效率50%以上。以方案1为例具体分析，AGV取代集装箱牵引拖挂车，目前集装箱牵引车+拖车的价格约是50万左右，集装箱AGV车的价格约是220万左右（国产除补贴外），一辆集装箱卡车需要3-4名司机，每名月工资5000-6000元，年工资约是21.6万元（未考虑收入递增与社保等）。且集装箱拖挂车油耗较高，每百公里45升计每升6.85元，集装箱卡车每小时运行4次，每次运行2公里，运营率60%-70%，每天运营2×4×24×60%=115.2公里；年运营里程115.2×360=41472公里；柴油費用共计：41472×45×6.85/100=127837元。
如果改用电力则费用为：41472×200×0.7/100=58061；电驱与人工合计27.4万元。另外根据行业内人士提供数据柴油拖头的动力、传动和液压系统的额外维修费和保险费等，粗略估计20万，这样一台拖车十挂车的成本约50万左右。而AGV车与传统方式相比，只是初期投入较大，后期保养维护成本较低，这样计算起来AGV的实际回收期约是5年。
3.2社会角度
全自动化集装箱码头可大量减少作业人员，从企业角度看是利大于弊，节约了人力成本，提高了效率；从安全角度看，全自动化集装箱码头可基本上避免人员伤害事故的发生；从生态角度看，自动化码头可减少污染排放，使绿色港口的目标更进一步，努力贯彻习总书记“金山银山不如绿水青山”的理念。
同时，我们应看到，目前大多数港口企业都是国有股份制，承担着对区域经济和社会的责任，单从法律的角度与员工脱离劳动合同是简单的，但其造成的影响是巨大的，大量的员工将失去工作，引发一连串的社会问题。故从社会责任角度，港口企业应在自动化码头建设的同时，培训在职员工，让他们能够在企业中得到生存和发展。另外，北方集装箱港口员工工资比南方集装箱港口的员工工资低，集装箱吞吐量不大，自动化码头的投资回报周期会相应增加。
总的来说，自动化集装箱码头是现代化发展必然的趋势，在老龄化与人口红利消失、绿色环保的当今社会，自动化是港口企业的必经之路。在自动化集装箱码头建设方案的选择上应对经济因素与社会因素进行统筹考虑。
结语
作为集装箱码头一个传统码头改造成自动化重箱轨道吊箱区项目，该项目具有较强的可复制性。自动化集装箱码头是港口今后发展的必然趋势，传统码头如何通过改建达到自动化的要求，该项目具有重要的参考价值，也为自动化集装箱码头的建设、发展积累经验，作出贡献。
参考文献：
[1]王荣明，张国维，龙友.高效集装箱码头装卸工艺方案探讨[J].水运工程，2006（10）：116-119.
[2]严立.新型集装箱自动化码头装卸工艺方案[J].现代制造技术与装备，2017（03）：168-168.