智慧港口 科技+ 之一
臺灣港群智慧港口發展藍圖
過去港埠被視為靜態或被動角色,第一代港口被定位為單純的運輸中心,提供各航商之船舶停靠、進出、貨物的裝卸、運輸、轉運和倉儲等服務,再慢慢延伸為提供貨物的加工、增值功能。隨著港埠功能的多元化,新一代港口漸漸朝向智慧化邁進,「智慧運籌港」則是整合商流、物流、金流、資訊流、潮流的「五流合一」,強調行動與速度,在面對全球海運競爭態勢,為即時且充分滿足國際運輸的顧客需求。因此,港埠經營管理單位如何運用智慧化助力物流升級,是港口發展的重要競爭力之一。
全球趨勢 港口功能邁向智慧化
過去港埠被視為靜態或被動角色,第一代港口被定位為單純的運輸中心,提供各航商之船舶停靠、進出、貨物的裝卸、運輸、轉運和倉儲等服務,再慢慢延伸為提供貨物的加工、增值功能。隨著港埠功能的多元化,新一代港口漸漸朝向智慧化邁進,「智慧運籌港」則是整合商流、物流、金流、資訊流、潮流的「五流合一」,強調行動與速度,在面對全球海運競爭態勢,為即時且充分滿足國際運輸的顧客需求。因此,港埠經營管理單位如何運用智慧化助力港口升級,是港口發展的重要競爭力之一。
智慧港城(Smart Port &Smart City)的發展,能增進港口營運效率與競爭優勢,並透過現有航港資訊基礎架構下,持續優化港區資訊環境,以充分運用資通訊技術,加強港際、周邊城市間之資訊整合與分享運用,以發揮資訊加值效益。智慧港口是指充分經由物聯網、雲計算、決策分析優化等智慧技術手段進行感知、連接與計算港口供應鏈各核心的關鍵訊息,並將所有資訊與行動都無縫接軌,從而對港口管理運作做出最智慧的判斷。
2016年6月,上海國際港務集團與埃森哲(Accenture)聯合發佈了名為《智慧港口帶動未來貿易》的報告, 內容提及全球經濟增速放緩已成為新常態,碼頭同質化競爭問題愈來愈嚴重,過去單純依靠港口地理優勢,通過裝卸服務獲得成長的模式已變得不可靠。因此,港口業的轉型升級已勢在必行,構建差異化的價值主張和競爭優勢迫在眉睫。
有鑒於此,各港口無不順應此趨勢,各自朝向訂定的目標前進:
o 新加坡海事及港務管理局(MPA)與IBM於2017年共同研發「SAFER」系統,透過智慧交通監管的方式,減少航行事故。該系統涵括船舶動態自動監測 (Automated Movement Detection module)、違法分析(Infringement Analytics)、引水登船監測( Pilot Boarding Detection)、非法加油監測(Illegal bunkering detection)、預測船隻到達時間(Prediction of vessel arrival time)及限制區域監控(Detection of vessel entering prohibited areas)。
o 鹿特丹港的目標是在2025年實現「港內航運連網」(connected shipping)。就像無人駕駛車一樣,讓入港船隻可以自動航行在港內水道。
o 青島港的全自動化碼頭2017年5月開始營運,青島港碼頭跟各種新技術結合起來以後形成「超級大腦」,大大地提高效率,每一小時最高可以作業40個自然箱以上,比傳統碼頭提高30%,節省工作人員70%。
o 上海港通過智慧港口的建設能夠實現碼頭運營智能化、海運物流的高度協同化、國際貿易便利化、金融場景的普及化、數據服務的商業化。
o 廈門遠海自動化碼頭是目前中國第一個自主研發的全智能、零排放、安全、環保的全自動化貨櫃碼頭,於2016年3月開始營運。該碼頭打破傳統由內燃機驅動的水平運輸方式,將碼頭裝卸完全置於軌道上,採用電驅動,較傳統碼頭節省能源25%以上。
籌組專責小組 統籌港群智慧發展
就2017年而言,臺灣七個國際商港貨櫃總量為1,491萬TEU,進出港船舶共76,356艘次,面對未來日益增加的作業量,透過新興科技的應用來轉型為智慧港口是時勢所趨。港務公司執行副總經理陳劭良說道,智慧港口目前全球尚無統一定義與整體架構,發展項目依各港需求而各有不同,就臺灣港群轉型智慧港就是為了達到安全、效率及環保三大目標。
為了在臺灣港群推動轉型智慧港口,106年底由執行副總經理陳劭良擔任召集人籌設專責推動小組,召集企劃、資訊、港務、勞安、工程、棧埠等單位一同研議智慧港口推動計劃與行動方案。
計畫的主軸當初是以科技的角度出發,納入自駕車、5G…等現夯議題,但經過多次的討論會議之後,發現部份科技在港口營運上尚無具體且成熟的應用項目,因此慢慢的修正為以航港產業及港埠活動為主的應用核心,才聚焦為現有的Trans-SMART發展主軸。
圖 陳劭良副總經理與企劃處陳冠翔(鄭博仁攝影)
智慧領航-Trans-SMART計畫
臺灣港務公司參考國際案例所提的Trans-SMART計畫(Transform Sustainable, Modern and Advanced ports with Revolutionary Technology),為建構臺灣港口整體發展藍圖,期許以智慧科技打造創新、優質、永續的現代化港口為願景。
圖 臺灣港群智慧港口發展架構
資料來源:臺灣港務公司
智慧港口轉型行動方案主要可以分為海側(船舶操航智能輔助系統、物聯網海氣象即時系統、智能港灣調度整合系統、海事機器人)及陸側(港區智慧交通系統、
智慧監控管理系統、自動化貨櫃碼頭)兩大類,共包含七項行動方案。
表 智慧港口轉型行動方案
場域 |
行動方案 |
目的 |
內容 |
應用領域 |
---|---|---|---|---|
海側 |
船舶操航智能輔助系統 |
提升船舶進出與靠泊安全,降低港灣事故發生。 |
將船舶進出港口等資料,建立長期資料庫,並透過大數據分析,訂定安全範圍。
|
感測技術、大數據分析、無人船 |
物聯網海氣象即時系統 |
提供即時資訊,強化劇烈氣象之預警及應變。 |
即時掌握港口風力、波浪、海流、潮位等資訊,並以智能分析針對異常狀況提供警示。
|
感測技術、大數據分析、無人船 |
|
智能港灣調度整合系統 |
串聯船舶進出、靠泊所有作業,提升港灣作業效率。 |
串聯及整合航港有關單位之港灣作業。
|
大數據分析 |
|
海事機器人 |
解決傳統水下作業所需人力與限制,提高安全與效率。 |
導入機器(人)設備應用於碼頭設施之探測、檢查、維修、建置等作業。
|
遠端遙控、機器人 |
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陸側 |
港區智慧交通系統 |
對異常狀況示警,提升管理效率、強化港區安全。 |
透過智能分析自動判斷港埠現場狀態,並針對異常情形即時提供警示及追蹤。
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感測/辨識技術、大數據分析 |
智慧監控管理系統 |
優化港區內、外交通,減少停等廢氣排放。 |
透過監視設備與自動化門哨系統等設備,串聯櫃場派車資訊及車輛GPS定位,並以APP軟體提供港區壅塞情形,預估各管制站、櫃場停等時間,讓港區業者可彈性調整交領貨時程,同時達到減少車輛停等廢氣排放,降低港區空氣汙染。 |
感測/辨識技術 |
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自動化貨櫃碼頭 |
以自動化櫃場作業,提供全天候、無人化裝卸服務。 |
碼頭營運商進駐時依需求導入自動導引車(AGV)、遠端遙控裝卸機具等自動化設備,以提升整體貨櫃作業安全與效能。 |
感測技術、無人車
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資料來源:臺灣港務公司
臺灣港務公司透過研擬各項行動方案,逐步朝智慧港口邁進,以提升港口未來在國際舞台的競爭力。