ABB Waterside Automation：AI 如何自動化碼頭橋式起重機裝卸作業

系統整合多種技術來源：

• 起重機與碼頭設備的感測器資料
• AI 視覺辨識與決策系統
• 即時營運數據與起重機控制系統

透過這些技術整合，起重機能夠在整個裝卸週期中更自主地完成動作，同時保持一致性與安全性。

ABB 將這種模式稱為邁向 自主橋吊運作（autonomous quay crane operations） 的重要一步：自動化系統負責大部分操作，而操作員則主要負責監控與必要時介入。

AI 如何自動化貨櫃吊運與定位

在船舶上方吊運貨櫃是一項高度複雜的任務。船體結構、艙口蓋（hatch covers）、貨櫃堆疊方式與導槽（cell guides）都可能隨船型或裝載方式不同而變化。

Waterside Automation 透過 感測器融合、AI 視覺與即時控制系統 來處理這些變化。

主要能力包括：

• 感測器融合（Sensor Fusion）：多種感測器同時收集周圍環境與貨櫃位置資訊。
• AI 物件辨識：機器視覺系統可辨識貨櫃與作業環境中的關鍵物件。
• 即時控制決策：系統依據即時資料調整起重機在提升、移動與放置時的動作。

這意味著起重機不再完全依賴駕駛艙內操作員的視覺判斷，而是由系統對環境進行數位理解後，依照資料驅動的控制邏輯執行動作。

在人機分工方面，操作員的角色會轉變為：

• 在控制室監控整體流程
• 在出現異常或特殊情況時介入處理

這種模式被稱為 例外導向操作（exception‑based operations）。

為什麼橋吊一直是港口自動化的瓶頸

在現代貨櫃碼頭中，許多陸側作業早已高度自動化，例如：

• 自動堆場起重機
• 自動導引車（AGV）
• 閘口與貨櫃識別系統

但 船舶上方的橋吊操作 長期以來難以自動化，原因包括：

• 每艘船的結構與尺寸不同
• 貨櫃裝載位置變化大
• 艙口蓋與船體設備干擾
• 綁紮（lashing）等人工操作

因此在傳統模式中，每一台橋吊通常需要一名操作員持續操控整個作業週期。ABB 指出，這正是現代貨櫃碼頭效率的一個關鍵瓶頸。

如果能自動化這部分流程，就能讓橋吊效率更穩定，並提高整體吞吐能力。

對港口營運的實際好處

多台橋吊遠端監控

自動化後，操作員不必再坐在高空的起重機駕駛室，而是可以在集中式控制室監控多台設備。

大部分吊運流程由系統自動完成，操作員只需在必要時介入。

這不僅提升安全性，也改善工作環境與操作效率。

橋吊共享（Quay Crane Pooling）

Waterside Automation 讓 操作員與單一橋吊解耦。

傳統模式是「一人一機」，但在自動化模式下，一組操作員可以監控多台橋吊，並在出現問題時集中處理。

這使碼頭在人力配置與作業量變化時更具彈性。

例外處理模式

在現代港口自動化架構中，系統通常負責所有常規流程，而人員只處理例外情況。

這種模式可以：

• 提高作業一致性
• 讓系統長時間連續運作
• 讓操作員專注於解決問題而非重複操作

OCR 貨櫃識別與裝載驗證

ABB 的自動化生態系還包含 Crane OCR（光學字元辨識）與 QuayPro 模組。

這些工具可以：

• 自動識別貨櫃編號
• 即時追蹤貨櫃位置
• 驗證貨櫃是否放在正確艙位

過去這些資訊通常需要碼頭人員手動記錄，現在可以由系統自動完成。

數位化作業指令

透過 OCR 與即時裝載資料，碼頭系統能產生 數位化作業指令，直接提供給起重機操作系統或監控人員。

這能減少紙本流程、提升資料品質，並提高整體營運可視性。

建立在 ABB 全球港口自動化經驗之上

Waterside Automation 並不是單一產品，而是 ABB 多年港口自動化技術的延伸。

在全球港口中，ABB 已提供多種自動化技術，例如：

• 船岸橋式起重機自動化
• 遠端起重機操作系統
• 自動堆場起重機
• OCR 貨櫃識別平台

公司表示，其系統已應用於 全球超過 1,000 台起重機，這些實際部署經驗也成為新一代 AI 系統設計的重要基礎。

邁向自主貨櫃碼頭的一步

Waterside Automation 代表港口營運模式的一個轉變。

未來的橋式起重機可能不再是由單一操作員持續操控，而是成為 由控制室團隊監督的自動化設備。

如果這類技術被廣泛採用，港口可能實現：

• 更穩定且高效率的橋吊作業
• 更安全、舒適的操作環境
• 更靈活的設備與人力管理
• 更接近完全自主化的貨櫃碼頭

在全球超過 80% 的貨物依賴海運運輸 的背景下，提高貨櫃裝卸效率對全球供應鏈具有重要影響。