信息技术在集装箱码头上的应用.doc

信息技术在集装箱码头上的应用彭传圣交通部水运科学研究所E-mail:电话277在集装箱码头信息技术发展和应用中，技术发展商需要选择合适的技术类型进行产品开发，集装箱码头需要确定采用信息技术的类型、选择应用时机并确定及顺产品的供应商。本文综合有关资料，介绍美国Navis公司的Erik Tiemroth博士的观点。1 Navis公司及Erik Tiemroth博士背景Navis公司成立于1988年，主要致力于提供物流供应链上节点内部或者节点之间货物流管理和优化成套信息技术解决方案，服务对象包括码头、配送中心、船公司和集装箱场站，目前在41个国家拥有200多个客户，包括鹿特丹、汉堡、萨拉拉、香港、弗吉利亚等大型港口的集装箱码头和东方海外、美国总统轮船、铁行渣华等大型船公司，我国深圳港、宁波港和青岛港均有集装箱码头应用该公司的码头管理和控制软件产品。Navis公司提供的集装箱码头管理和控制软件有SPARCS、Express、WebAccess 和PrimeRoute。SPARCS是一个实时优化劳动力、堆场和设备的使用，实现码头的通过能力、作业效率和营运效益最大化的实时处理系统，能够满足集装箱码头堆场、船舶和设备的计划需要，可以与各种技术和工艺相衔接。Express是一个管理和维持码头业务处理、数据处理并对各种码头操作和服务进行准确记录和计价的综合信息服务系统，该系统应用Oracle关系型数据库管理系统建立并可以与SPARCS无缝联接，具有自动完成预约、计费、数据交换和生成统计报表的功能，动态报告功能将重要的码头运作信息及时报告给码头管理人员以便他们关注码头性能、改善客户服务水平和提高码头运作效益。WebAccess是一个基于Internet建立的网络平台，通过该平台能够获取实时集装箱信息，完成报告、预约管理和自动事件通知，与码头管理和控制软件SPARCS和Express联接，能够给供应链上各个客户提供信息访问平台。PrimeRoute是一个通过估算优化每台拖车的堆场工作分派，自动调度拖车到合适的轮胎式集装箱门式起重机、火车装卸场或者岸边起重机处完成集装箱装卸的调度系统，能够有效降低劳动力、油料消耗和设备维护的费用。Erik Tiemroth博士是Navis公司的发起人之一、现任公司行政副总裁。他分别在加州大学伯克利分校机械工程专业、马萨诸塞州技术学院船舶和运输工程专业、加州大学伯克利分校船舶和应用数学专业获得其学士、硕士和博士学位。Erik Tiemroth博士主持了Express系统的开发，是SPARCS和现名为PowerStow（船公司用于船舶集装箱配载的系统）系统的主要开发人员。成立Navis公司之前，Erik Tiemroth博士为一个专注于流体力学和海洋工程的咨询公司Ship Research工作，他和Navis的另一个发起人共同开发了基于位映射图形技术的决策支持系统，他们的工作成为美国总统轮船TACTICS系统的基础，TACTICS是全球第一个集成的、实时的、图形化的船舶和堆场计划系统。Erik Tiemroth博士还开发了一个用于计算和优化起重机组合动作的决策支持系统Working Schedule Planner。2 技术产品的生命周期技术产品的成本、生存能力和性能与应用该技术产品的客户数量密切相关。如果有较多的客户采用某一技术产品，开发商就会有更多的资金投入该技术产品的完善工作上，规模效益也使得该技术产品的成本降低，一旦该技术产品变得性能更好且价格更便宜，就会有更多的客户愿意采用它，也就有更多的资金可投入到该技术产品的完善工作上。相反，如果某一技术产品几乎没有客户采用，则没有资金投入到该技术产品的完善工作上，最终该技术产品将会被更有竞争力的技术产品所取代。通常用技术产品的采用率（每年应用该技术产品的新客户的数量）表征技术的生命周期。图1 所示为具有完全生命过程的技术产品在整个生命过程中采用率的变化，图中还表示了在技术产品的不同生命阶段典型客户的特性以及客户评图1 技术产品生命过程中采用率的变化中断期采用率用户评估技术的主要指标典型用户特征性能可靠方便成本时间创新早期流行晚期流行衰退早期成长估技术产品提供商的主要指标。技术产品完整的生命周期大致经历创新、早期成长、中断期、早期流行、晚期流行和衰退阶段。当一项信息技术产品不能完全满足大多数客户的要求时，由于每一次特性和性能的改进均能够极大地提高技术产品的价值，技术产品的价值和竞争力主要体现在其特性和性能上。当大部分技术产品（由一个技术开发商将一项技术付诸实施，构成一个技术产品）满足一般潜在客户的要求，即技术产品生命周期处于中断期的时候，客户开始考虑技术产品的可靠性。当所有技术产品均可靠的时候，购买最方便的技术开发商的技术产品将成为客户的选择。一旦所有技术开发商均提供方便的技术产品购买方式，客户的选择将只取决于技术产品的价格。此时由于价格竞争使得技术开发商的利润微薄，技术开发商没有投入技术产品完善的资金，客户也没有完善产品的需求，技术产品也接近其生命尽头。技术可能在技术产品生命周期中的任何时候消亡，因此在技术产品的衰退阶段客户购买失败技术产品的风险最低，创新阶段最高，其它阶段风险居中。技术发展最困难的阶段是中断期，技术产品需要从满足有兴趣学习和应用新技术的技术产品创新阶段客户以及注重新技术的商业潜力并愿意承担风险以获得新技术所带来的巨大收益的技术产品早期成长阶段客户的要求，转向满足易于接受渐增性的、可测量的、可预见的改进，而不愿做行业的领先者，缺乏对创新技术的评估能力，认为过早介入未知的创新技术会带来灾难性的后果的技术产品早期大众阶段客户的要求，技术开发商不能有效完成上述转变，技术就难以跨越中断期。对于跨越了中断期的技术产品，客户购买失败技术的风险将小得多。3 信息技术产品的选用用户选用处于何种发展阶段的信息技术产品与用户的定位和选用信息技术产品的策略相关。3.1 用户定位用户选用处于创新阶段的信息技术产品不一定就好，选用处于衰退阶段的信息技术产品不一定就差。用户的正确选择取决于其经营业务的特点，特别是其规模、利润、核心竞争力和实际或者期望的客户基数。除非用户规模大，具有进行大量投资和承受一定程度风险的能力或者一流的项目管理是用户的核心竞争力，用户不应该选用处于创新阶段的技术产品。如果用户规模中等，其雇员又擅长于将新的信息技术产品和现有系统进行集成，用户可能需要选用处于创新阶段的技术产品，以便获得核心竞争力，以便在与能力稍差的同类企业竞争中处于领先地位。如果不擅长于技术集成，最好购买处于晚期流行阶段的技术产品，因为此时技术产品开发商能够提供可靠的“交钥匙”式服务。如果用户的重要客户或期望的客户选用处于早期应用阶段的信息技术产品而用户本身选用处于衰退阶段的信息技术产品，在这样的情况下，用户遇到更具创新性的竞争者，可能就无法取胜。相反，如果用户的重要客户采用处于衰退阶段的信息技术产品，用户采用处于早期应用阶段的信息技术产品，用户可能无法通过为客户提供创新技术而获得更多的竞争优势。3.2 选用策略只有当缺乏某些技术的时候，这些技术的发展才能提供持续的竞争优势，不过，技术缺乏通常只能持续一段有限的时间。一旦某些技术普遍存在而且成为必要的基础设施的一部分，用户应该更加关注这些技术的问题而不是应用这些技术的时机。这意味着需要从强调技术产品的功能和性能，过渡到强调可靠性、质量、支持、用户或者第三方扩大产品功能并和其它软件产品集成的能力、技术产品开发商的生存能力和技术产品的购买成本。一项技术成为基础设施一部分的标志包括相应技术产品功能超过需求、价格降到大多数用户能够承受的水平以及许多用户应用该项技术产品（技术产品处于晚期大众阶段）。一项技术产品成为基础设施的一部分之后，用户较多的技术产品比用户少的技术产品具有更大的价值，这就是人们宁愿花大价钱购买Microsoft Office，而不愿意购买廉价的类似功能的产品Star Office的原因。表1 引入信息技术的数量时间引入信息技术数量1970197511975198021980198531985199031990199541995200072000200510当一项技术产品成为基础设施的一部分时，用户选用信息技术产品时，最好选用满足行业标准的产品，而不是自己独立标准或者采用与行业标准有差别的技术产品，如果采用非行业标准产品，导致的后果将有损于用户在其客户中的影响力并使用户成本增加。4 集装箱码头信息技术的发展历程1957年集装箱运输方式出现之后，最初的技术创新出现在装卸机械、设备设计和商业流程方面，到现在这些方面的技术创新仍然在继续，但是许多人都认为这些技术创新引起的仅仅是量的变化而不是质的变化。信息技术方面的创新直到上世纪70年代才开始，但是信息技术创新速度增长很快，引入的新技术数量逐年增加，如表1所示。如今所有码头都应用了多项信息技术而且许多人都确信：无论现在还是未来，信息技术具有最大的显著提高码头运作效益的潜力。相关集装箱码头信息技术产品当前在其生命周期中所处的阶段分析见表2。根据这一粗略的分析结果，结合用户的定位，就能够确定用户可能选用的合适的技术产品。用户也可以据此回顾现在正在应用的技术在其开始采用时处于什么发展阶段。表2 集装箱码头信息技术生命周期技术创新时间早期成长时间早期流行时间晚期流行时间衰退时间产品生命周期阶段用户关注内容(第1/第2 )计算机化存货清单19701975198519952000成熟方便/价格运输数据协调委员会电子数据交换规则(TDCC)19751985198919951998成熟自动设备身份条形码技术1979消亡无线数据终端1981199319982004方便/价格进门车道卡车处理系统19831986199319952000成熟可靠/方便自动清关系统19841986198919952000成熟方便自动设备身份无线射频识别技术(RFID)19851995消亡图形用户界面规划工具19871990199519982000成熟方便电子数据交换积载图报文(BAPLIE)19891993199820022004成熟方便自动化堆码起重机19902000成长可靠/性能自动运转车辆1990引入性能/可靠非基于全球定位系统的定位技术19931995消亡基于全球定位系统(GPS)的定位技术199619992002成长可靠/性能自动设备身份光学字符认读技术(OCR)199619992003成长可靠/性能冷藏箱控制技术199619982002引入性能/可靠自动车辆调度系统1997199920002003成熟方便适用于行政管理、商贸、交通运输电子数据交换的集装箱信息(EDIFACT)199720002003成长可靠/性能展布频谱无线射频技术1998200020022004成熟方便基于英特网的客户服务199920032004成长可靠/性能优化堆场管理199920012002成长可靠/性能优化车辆工作分派200020022004成长可靠/性能基于模拟的性能追算2000引入性能无线局域网(LAN)2000自动船舶计划20002002成长可靠/性能双箱吊具集装箱装卸20022004成长可靠/性能随选(On-Demand)软件传输2003引入性能自动付费2004引入性能实时性能监控2004引入性能电子商务扩展标记语言电子数据交换（ebXML）研发中电子箱封研发中电子商务研发中基于模拟的性能预测研发中及时(Just-In-Time)船舶计划研发中实时业务流程集成（BPI）研发中自动门式起重机研发中无线传感器（智能集装箱）研发中5 集装箱码头信息技术的未来发展到目前为止，大部分在码头使用的信息技术的效果体现在2个方面，一是自动化完成以前需要由人工完成的工作，如电子数据交换技术、自动冷藏箱控制技术和定位系统技术；二是提供了能够提高人的劳动生产率的工具，如进门车道大门处理技术、图形化船舶和堆场计划技术和无线数据终端技术。现有信息技术大多注重于使得包括车辆和堆码设备操作的自动化在内的码头装卸工人工作的自动化上。应用信息技术推动码头操作进一步自动化的余地仍然存在，但是从供应链上合作伙伴间的优化和系统集成技术开发上获得的受益将更大，该项技术目前正以诸如优化车辆工作分派和调度、自动船舶计划、优化堆场管理、电子数据交换和基于英特网的客户信息服务技术的形式出现，大部分这类技术均处于创新和早期成长阶段。对于技术开发商和用户来说，在这些技术领域存在获得竞争优势的机会，而这些机会在更加成熟的自动化技术领域内并不存在。在未来几十年内，这些技术领域的技术和产品数量将大量增加。集装箱运输业已经进入低价竞争时代，降低运作成本的技术总是受到青睐。信