中国作为全球第一港口大国，每天有数万艘船舶熙熙攘攘地进出各地港口，同样也有数万台各种港口机械昼夜不停地装卸各类货物。中国作为世界最大的港口机械制造国、使用国和出口国，十几年来，每年中国制造的港口机械占到全世界供应量的50～80%。
港口工艺装备60年风雨历程
年，港口机械专业是伴随着水科院的成立而诞生的，随后的60年来，尽管机构不断调整，但是港机专业始终作为水科院的核心专业，为水科院的发展奠定了基础，结下了累累硕果。水科院工艺装备专业大体分为以下四个发展阶段。
1、～年，我国港口机械从无到有的20年
年新中国成立之初，我国港口装卸能力极为有限，装卸船基本都是肩扛人抬，港口的机械化装卸几近为零。
年水科院成立后，我国第一代港机人开始了艰苦的港机科研开发。建院前20年，我院港口机械专业的发展水平基本反映了我国港口机械领域的发展水平，我国港口机械领域每一个新产品几乎都诞生在水科院。
建院20年间，水科院研发的最典型的产品莫过于门座起重机、气力卸船机、港口轮胎起重机、W港口叉车等。其中门座起重机目前仍是港口应用最多的机型，体现了我国老一代港机人为中国港口做出的最早的贡献。
2、～年，水科院港口机械专业最辉煌的20年
改革开放以后，特别是上世纪80年代，迎来了水科院港口机械专业最为辉煌的年代，港口机械也成为水科院最重要的支撑专业。以叶才民、刘宝静为代表的一大批国内外知名专家领导了我国港口机械专业的发展。
上世纪80年代，我院老一辈科技工作者紧密跟踪国外港口的发展现状，引领国内港口机械领域的最新发展，完成了第一代集装箱机械、散货机械、浮式起重机三大板块的产品研发，为我国港口码头的专业化、大型化发展奠定了基础。这个阶段的代表作品包括岸边集装箱起重机、轮胎式集装箱门式起重机、集装箱正面吊运机、气力卸船机、桥式抓斗卸船机、60t全液压浮式起重机、t浮式起重机等。此外，我院还与国内同行在液压元件研发方面做出了重要贡献。
上世纪90年代中前期，我院和上海港机厂等国内主要港口制造企业联合承担了三批国家级重大科研项目，均属港口装备研发项目。一是以t/h桥式抓斗卸船机和t/h斗轮卸船机为代表的大型散货装卸机械；二是以岸边集装箱起重机和轮胎式集装箱门式起重机为代表的大型集装箱装卸机械；三是以t/h波状挡边带式卸船机和t/h埋刮板输送机为代表的大型散粮装卸与输送机械。三大重点科研项目的实施有力地提升了行业的技术进步。
年上海振华重工（集团）股份有限公司成立，标志着我国港口机械行业进入一个全新的时代，全球港口机械开始进入“中国造”时代。
3、～年，尝试产业化改革的艰难10年
上世纪90年代中后期，受亚洲经济危机和中国经济调整的影响，我院港口机械专业面对技术方向单一、科研开发乏力、人才流失不止等突出问题，遇到了前所未有的发展瓶颈甚至生存压力。尽管在90年代末的国家科技体制改革中，我院保住了国家队的资格，但港口机械专业仍无法走出徘徊不前的艰难境地。
年后，我国经济走出低谷，进入发展快车道，港口更是出现爆发式的大发展，我院软科学相关专业快速提升。在港机领域，以上海振华重工为代表的中国港机制造业蓬勃发展，这期间诞生了很多新的港机制造企业。
然而遗憾的是，由于没有加工制造能力和工程总包资质，我院港口机械专业没能跟上全国的发展步伐，与港口机械主流机型渐行渐远。这期间最大亮点是我院的港口机械产业化工作终于迈出艰难的第一步，利用我院的技术研发优势和大兴实验基地有限的加工能力，开展一些小型港口装备的制造，港口牵引车、清仓机和高杆灯成为我院最初产业化的三驾马车。但是由于机型体量小，难以做大做强。
此外，年前后我院积极争取了港机质量检测和机电设备监理的资质，为我院科研走向市场打开一扇交流的窗口。
4、年至今，进军港口工程设计领域，探索多元化转型发展的10年
年爆发全球金融危机，“十二五”以来，我国经济调整压力加大，港口建设趋于饱和。面对国内外经济大环境和我院港机专业遇到的前所未有的困境，我院科研与管理人员积极探索各种转型发展道路，逐步走出单一的港机产品研发，形成了港口机械研发、港口工程设计、溢油应急装备研制、港机检测、标准化、工程咨询等多元化发展模式，取得了较好的成绩。
21世纪头十年中期以后，为了将产业化做大做强做久，我院工艺装备专业技术人员积极探索了大型港口机械的制造总包，其典型产品包括登船桥和轻型轮胎式集装箱门式起重机（简称轻型RTG）。这两个产品都是由我院在国内首先研制成功，并得到了很好的推广应用。另一大亮点是开始了港口工艺专业领域的探索和发展，尤其是在散粮码头工程设计方面，做出了喜人的成绩，成为国内重要的设计机构。此外，在矿石、煤炭、水泥等散货码头和集装箱码头工程设计方面也取得了较好的业绩。
年以后，我院工艺装备专业积极探索，开辟了水上环境保护和溢油应急装备新领域。继年成功研发水面垃圾打捞与清淤保洁船之后，年开始研发溢油应急装备，先后牵头承担了交通运输部、科技部和国家发改委立项的内河和海上大型高效溢油回收机的研发工作，同时创造性地研发了浮式溢油应急设备库，并起草了多项溢油应急装备的行业和国家标准，成为我国溢油应急装备领域重要的科研机构。
最近10年，我院工艺装备专业还在港口重大件装卸、节能环保、内河航运安全等方面取得了一批成果，如以t固定式门式起重机和t浮式起重机为主要装卸设备搭建的黑龙江江海联运系统，以及四川省宜宾港t桥式起重机、带式输送机减电机节能技术和全变频节能技术、三峡通航船舶吃水检测系统等都是极具特色的研发成果。
此外，我院一直承担我国港口机械专业标准化的归口管理工作，年后我院又承担了新成立的全国起重机械标准化技术委员会臂架起重机分技术委员会秘书处的工作。
年位于水科院大兴实验基地的“港口物流装备与控制工程”实验室被交通运输部评定为第一批交通运输行业重点实验室，也成为我院港口工艺装备领域的技术制高点。经过十几年的滚动研究与建设，目前重点实验室已拥有港口集装箱装卸工艺试验系统、散货装卸与输送试验系统、港口起重机结构疲劳试验系统、集装箱水平自动运输试验系统、港口虚拟现实模拟试验系统等一批国内先进的试验研究科研平台。
工艺装备为行业发展提供硬件支撑
1、引领行业技术进步
我国很多大型港口机械的首台套都诞生在水科院牵头的研发团队里，水科院成为我国港口机械从无到有、从有到强的重要贡献者和见证者。
几十年来，我院港口机械专业取得了大量高水平科研成果，其中气力卸船机获得年全国科技大会奖，“t/h桥式抓斗卸船机”和“t/h斗轮卸船机”获得国家科技进步奖，这是我院也是我国港口机械领域少有的三项国家级大奖获奖项目。另有很多成果获得省部级特等奖、一等奖、二等奖等奖项，获得几十项国家专利和软件著作权、多个产品被列入国家重点新产品、交通运输部科技成果推广目录、节能减排目录等。
2、港口装备各机型研发工作全面推进
水科院在港口起重机械、连续输送机械、连续装卸机械、装卸搬运车辆和工程船舶等专业领域均有很多科研成果，成功研发了岸边集装箱起重机、轮胎式集装箱门式起重机、轨道式集装箱门式起重机、集装箱正面吊运机、集装箱跨运车、集装箱牵引车、集装箱自动导引车（AGV）、桥式抓斗卸船机、门座起重机、固定式起重机、桅杆起重机、桥式起重机、门式起重机、装卸桥、气力卸船机、链斗卸船机、斗轮卸船机、波状挡边带式卸船机、散粮装船机、埋刮板输送机、气垫带式输送机、筒仓清仓机、港口牵引车、邮轮码头登船桥、海上过驳系统、浮式起重机、缆索起重机、抓斗挖泥船、水面垃圾打捞船、高杆灯等产品。
其中，登船桥、轻型轮胎式集装箱门式起重机、轨道式集装箱门式起重机、气力卸船机、门座起重机等许多产品形成系列化，并得到批量化生产。
3、工程设计助力港口发展
十几年来，水科院从零做起，完成了青岛港、日照港、厦门港、湛江港等散粮码头的工艺与钢结构工程设计，完成了天津港、日照岚桥港等矿石码头的部分工艺与全部钢结构工程设计，完成了卡塔尔MESAIEED水泥码头项目工艺与钢结构工程设计。在港口工艺、大型钢结构工程设计方面，从无到有、从有到强，积累了极为丰富的经验。
4、溢油应急装备从无到有
只用10年的研发时间，水科院在溢油应急装备领域取得的成果有目共睹，成功研发的内河、海上双臂架高效溢油回收机系统，在浮式设备库、智能化控制、溢油回收船方面开展的系统的研究工作，已具有行业影响力。
5、标准国际化迈出第一步
截至目前，我院在工艺装备领域主持和参与编写的ISO国际标准、国家标准、行业标准、计量检定规程等达到84项（含已立项的在研项目），涵盖了臂架起重机、港口工艺装备、溢油应急装备三大领域，其中大部分标准为第一起草单位。尤其是由我院主持起草的国家标准《起重机术语第4部分：臂架起重机》（GB/T.4），成功获得ISO国际标准化组织的立项。这是我国起重机械和港口机械行业的第一项ISO国际标准，在标准国际化方面走出极为关键的第一步。此外，近几年水科院在臂架起重机安全与检查维护标准化工作方面也为行业发展做出了重要贡献。
6、为行业发展提供技术指导
水科院作为副主编单位，积极参与了《工程机械手册》中的《港口机械手册》编写工作。该手册是“十二五”国家重点图书，既是对国内外港口机械领域的全面总结，更是对我国港口机械技术发展的重要提炼。全书收集了目前国内外沿海、内河港口在用的各种港口机械70种，作为大型工具书全面涵盖了港口起重机械、港口装卸搬运车辆、港口连续输送机械、港口装卸机械和其他港口机械等五大板块，我院主持了其中三大板块的编写工作。
目前，正在主编的另一本国家重点图书《港口工艺装备节能减排技术》，专著全面总结了国内外港口集装箱码头、大宗散货码头、件杂货码头、散粮码头等引导支撑绿色港口建设和节能减排的60余项新工艺、新技术、新装备，如集装箱自动化码头、大宗散货自动化码头、煤炭封闭半封闭储运技术、RTG轻型化技术、RTG“油改电”技术、集装箱自动导引车（AGV）、LNG集装箱牵引车、轮胎起重机“油改电”技术、带式输送机减电机技术、干散货码头干雾抑尘技术、港口机械能耗检测与节能评价技术等。此外，我院还主持编写了《内河码头抗震技术》等专著。
上述著作的编写，不但凝聚了我国港口工艺装备领域全行业的力量，也是最近几年我院为行业技术进步做出的突出贡献之一。
工艺装备发展与展望
1、我国工艺装备发展趋势
（1）港口码头自动化智能化技术
在港口加快向专业化、大型化发展的今天，工艺装备的自动化、智能化是今后大型专业化码头发展的最重要方向。目前厦门、青岛、上海等港正在建设多个集装箱自动化码头，其中厦门远海集装箱自动化码头已经初见成效。此外日照岚桥港建立了国内第一个干散货自动化码头。装备方面，自动装卸船机、集装箱自动导引车（AGV）、自动场桥（ARMG）、散货自动堆取料机等智能化和自动化设备陆续诞生。
（2）港口工艺装备节能环保技术
近几年绿色港口、节能环保技术得到空前重视，一系列节能环保新工艺、新技术、新产品得到推广应用。在新工艺方面，集装箱码头工艺优化技术、大型煤炭码头全封闭筒仓储运技术、半封闭长条仓储运技术等分别在青岛港、黄骅港和营口港得到推广应用；在新技术方面，带式输送机减电机节能技术、带式输送机全变频调速技术、带式输送机系统逆序启动技术等分别在秦皇岛港、日照港和防城港等得到应用；而节能环保装备更是层出不穷，如振华重工研发的差动小车式桥式抓斗卸船机和链斗式连续卸船机等。
（3）安全防护技术
港口工艺装备的安全防护及内河航运安全是目前研究热点，包括传统港口装备的安全保护，港口起重机安全监控管理系统，自动化和智能化工艺与装备的安全保护，港口老旧设备的报废标准，过闸船舶通航安全等。
（4）水上搜救、救助和船舶应急处置技术
进入21世纪10年代，美国墨西哥湾钻井平台爆炸漏油事故、大连“7.16”输油管道爆炸溢油事故、韩国“岁月”号游轮翻船事故、MH飞机失联事件等一系列水上灾难事故对加强海事、救捞能力建设提出了新的课题，包括船舶、石油钻井平台、陆上设施溢油应急处置，水上翻船沉船救助打捞，水上、水下人员和目标物搜救等，急需研发相关的应急救助装备。
2、挑战与机遇同在
我国经济进入新常态，国家实施“一带一路”战略、海洋强国战略和《中国制造》，港口发展和装备制造业加快转型升级步伐，我院工艺装备专业既迎来挑战也面临机遇，作为水科院最具历史积淀的硬件专业之一，在港口工艺装备领域能否再“硬”起来，能否真正成为水科院的支柱专业，成为水运行业做大做强的重要支撑，还需要我们这一代人付出艰辛努力。
港口工艺装备研发朝着“高、精、尖”迈进是必然趋势，需要巨大的研发资金和多专业的人员投入，面对我国起重机械和港口机械专业新生力量培养乏力，以及我院港口机械科研人员规模偏小、研发制造一体化能力薄弱、工程技术资质欠缺等问题，工艺装备专业需要进一步凝聚有限的力量，加快转型升级，努力探索新形势下做出特色、做出品牌的发展之路，为我国港口装备制造和水运行业创新发展再立新功！
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