為啥全球最先進(jìn)的自動化港口還在用這項“落后”技術(shù)？｜港口圈

新加坡大士港，圖源網(wǎng)絡(luò)

近年來，在港口水平運輸領(lǐng)域，AGV由于造價高昂且只能沿固定路線運行似乎正逐步被IGV擠出主流市場，而AGV搭載的磁釘導(dǎo)航也被打上了“落后”的標(biāo)簽，一股“去磁釘化”浪潮在國內(nèi)自動化碼頭中盛行。然而，當(dāng)把目光投向馬六甲海峽，正在建設(shè)中的全球最大單體全自動化碼頭——新加坡大士港卻偏偏看上了這項“落后”的技術(shù)。

公開資料顯示，PSA（新加坡國際港務(wù)集團(tuán)）為大士港一期向VDL和ST Kinetics（新科工程）訂購了總計160臺AGV，隨后又向振華重工追加了46臺，并與“港口磁釘之父”荷蘭BTG公司達(dá)成了為期五年的合作。迄今為止，大士港所有投入使用的AGV，全部是采用固定地面應(yīng)答器系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航，也就是我們所說的磁釘導(dǎo)航。

據(jù)港口圈（ID：gangkouqaun）了解，早在2019年，以激光SLAM（同時定位與地圖構(gòu)建）或視覺SLAM的自動導(dǎo)航技術(shù)，也稱為基于環(huán)境的“自然導(dǎo)航”就已經(jīng)嶄露頭角。那么，放著風(fēng)頭正盛的“自然導(dǎo)航”不用，跑去地下埋幾萬個磁釘，是新加坡人太保守，還是單車智能的光環(huán)下藏著什么貓膩？

其實，新科工程（ST Engineering）物流自動化商業(yè)總監(jiān)Kelvin Zhou早就給了我們答案，他在一場采訪中曾表示：“與自主導(dǎo)航面臨的挑戰(zhàn)相比，磁釘導(dǎo)航是可靠的，并且自20多年前引入港口以來已經(jīng)被證明行之有效。在港口，可靠性是至關(guān)重要的，因為任何意外都會影響港口的生產(chǎn)并延遲船舶周轉(zhuǎn)。”

正如Kelvin Zhou所說，港口是典型的重資產(chǎn)、高負(fù)荷露天作業(yè)場景。在臺風(fēng)、暴雨、大霧，甚至是強(qiáng)光直射和海面反光的環(huán)境下，基于視覺和雷達(dá)的單車智能感知精度都會面臨“降級”風(fēng)險。當(dāng)然，PSA 的決策并不是一拍腦袋就決定的，在將BTG的磁釘導(dǎo)航技術(shù)引入大士港之前，PSA在巴西班讓（Pasir Panjang）碼頭就已經(jīng)進(jìn)行了長達(dá)6年的嚴(yán)苛測試。

據(jù)BTG介紹，PSA采購的磁釘為BTG第六代磁釘（Absolute Transponder），它是無源且無電池（Battery-less）的，平時在地下處于無限壽命的休眠狀態(tài)。當(dāng)AGV經(jīng)過時，車底讀卡器通過134.2 kHz的低頻射頻瞬間給它“隔空充電”，并在毫秒間讀取預(yù)寫入的64位坐標(biāo)代碼。簡單來說，就是平時埋在地下睡大覺，壽命幾乎無限，管你地面上狂風(fēng)暴雨，它報位置的誤差永遠(yuǎn)釘死在10毫米以內(nèi)。

看到這里，國內(nèi)港口肯定要瘋狂吐槽了：穩(wěn)是穩(wěn)，但鋪這玩意兒太費錢費力了??！

確實如此，AGV依靠埋在地下的磁釘導(dǎo)引行駛，一般需要每隔2米多布置一顆，并且上下左右不能有鐵磁性金屬干擾。老碼頭智能化改造如果選用這項技術(shù)，相當(dāng)于把地面全部重新翻一遍，工程量非常大。此外，傳統(tǒng)的磁釘鋪設(shè)成本每公里超200萬，加上鋪設(shè)時港口將面臨停工，代價極其高昂。

但大士港的底牌在于，它是一個綠地項目。這里是一張絕對的白紙，沒有老碼頭的歷史包袱，也不存在“翻修”的痛苦。

更為關(guān)鍵的是，為了擊破“鋪設(shè)慢、成本高”的基建焦慮，BTG專門研發(fā)了磁釘安裝機(jī)器人。在專屬項目中，單孔的打孔、測量定標(biāo)、植入、封膠和程序燒錄時間，被壓縮到了驚人的1分鐘以內(nèi)。 這種如同流水線“蓋章”般的操作，為磁釘導(dǎo)航扳回一局。

在國內(nèi)，IGV備受推崇的一大原因還在于“車便宜”。由普通集卡底座改裝的無人集卡，由于剝離了復(fù)雜昂貴的重型底盤，造價遠(yuǎn)低于單車造價在350-400萬的傳統(tǒng)AGV。

但港口的賬，真的是這么算的嗎？

欽州自動化碼頭就曾算過一次，當(dāng)時在討論IGV導(dǎo)航方式時，由于融合導(dǎo)航還未獲得驗證，碼頭方在融合導(dǎo)航和磁釘導(dǎo)航中舉棋不定。設(shè)計團(tuán)隊拉出清單，針對穩(wěn)定性、技術(shù)成熟度和價格進(jìn)行了分析比對后，欽州自動化碼頭最后選擇了作業(yè)更可靠、性價比更高的磁釘導(dǎo)航模式。

為啥？因為在港口，可靠和穩(wěn)定才是第一要義，讓上百臺車在碼頭、堆場里“自主決策、互相禮讓”，極容易導(dǎo)致作業(yè)癱瘓，而港口宕機(jī)一小時帶來的損失是天文數(shù)字。而且，IGV的激光雷達(dá)地圖更新、無休止的算法調(diào)優(yōu)都是吞金獸。綜合考慮，讓所有車都按地下劃好的網(wǎng)格線跑，系統(tǒng)最簡單，效率反而最高。

不過，中國港口積極擁抱“自然導(dǎo)航”很大程度上也是由作業(yè)模式和作業(yè)工藝決定的。國內(nèi)大多數(shù)碼頭都很難做到像大士港那樣100%的絕對封閉，經(jīng)常面臨極高的混行要求，外集卡進(jìn)場裝卸、人機(jī)混跑是常態(tài)。在這種復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中，只能沿著磁釘跑的磁釘導(dǎo)航模式就顯得太呆板了。

或許看到這你再一次被磁釘導(dǎo)航打動了，但更值得注意的是，近幾年中國碼頭和設(shè)備制造商已經(jīng)在無人駕駛水平運輸領(lǐng)域狂飆突進(jìn)。上海港羅涇集裝箱碼頭上奔走的AIV、廣州港南沙四期穿梭的IGV，都已不再在封閉安全區(qū)內(nèi)依賴磁釘導(dǎo)航，而是專為混合交通運營而設(shè)計，總體成本也降至傳統(tǒng)AGV的四分之一。

面對25%的成本誘惑和日趨成熟的自然導(dǎo)航算法，PSA不心動嗎？顯然不是。在2024年，PSA就曾發(fā)布過一份招標(biāo)文件，盡管完整的招標(biāo)文件并未對媒體公開，但“IGV”這個詞的出現(xiàn)，明確暗示了PSA正在為大士港的下一階段尋找傳統(tǒng)被動式AGV之外的“新選項”。

港口圈認(rèn)為，磁釘導(dǎo)航和自然導(dǎo)航并沒有絕對的“先進(jìn)”“落后”之分，或許在長期驗證過程中又會涌現(xiàn)出新的導(dǎo)航技術(shù)占據(jù)主流也未可知，但有一點是肯定的：對于碼頭而言，在平衡技術(shù)和成本之間找到最適合自己碼頭作業(yè)工藝的技術(shù)就是好技術(shù)。