眾所周知，自瓦特的蒸汽機問世引起工業(yè)革命，近200多年來使世界財富成百倍的增加，過去貴族享受的奢侈品現(xiàn)在成了大眾的必須品。財富的創(chuàng)造來源于技術進步。蒸汽機、電動機、內燃機、電腦這些技術進步的領頭羊，每次出現(xiàn)，都要掀起一場技術革命，也為世界帶來新的財富。以港口裝卸業(yè)為例，上世紀60年代出現(xiàn)的集裝箱是運輸業(yè)的一次偉大革命，也是一次創(chuàng)造性的技術進步，它數(shù)10倍的提高了勞動生產(chǎn)率，帶來巨大的財富。改變了港口、運輸船、裝卸機械的面貌。如今，它已成為所有國家發(fā)展外貿不可缺的工具。在進入21世紀之始，展望未來，集裝箱機械將會有哪些技術進步呢？不必諱言，由于船舶大型化的發(fā)展，集裝箱起重機變得愈來愈大，外伸70m，起重量70t，起升高度42m甚至47m的起重機，正在設計中即將誕生。另外，還有可吊2個40英寸集裝箱的吊具?，F(xiàn)僅就上海振華港機公司（ZPMC）研發(fā)并獲得初步成果的幾項技術進步作一介紹。
1 超級電容使綠色輪胎式集裝箱門式起重機（RTG）成為可能
   過去用電容、電阻、電感這3個基本參數(shù)來描繪電路，但從沒有將電容看成蓄能和瞬時充放電的手段。大家知道，電容的單位是法拉，法拉非常之大，據(jù)知，地球的表面積只有2個法拉?，F(xiàn)在由于技術進步，納米技術能創(chuàng)造出微粒炭粉，每克表面積達3000m2，而且制出容量達十萬法拉的單體電容，使這種超級電容成為蓄能和瞬時充放電的工具。ZPMC最近用400只單體十萬法拉的電容，連接在RTG上進行實驗，出現(xiàn)了以下可喜現(xiàn)象。
    以往RTG在起升貨物的起動瞬時排氣管要噴發(fā)污染環(huán)境的黑煙不見了；在下降時，用來吸收貨物位能的電阻箱不再有電流輸入；當切斷內燃機供電之后，RTG照舊可以運行一段時間。這就是超級電容的作用，改善了內燃機的排放污染，而且將下降時需電阻燒掉的貨物位能儲存起來。ZPMC的目標是在此基礎上制成無污染的綠色RTG。
    必須指出，超級電容的蓄能和放電是物理變化，而不是化學變化（一般蓄電池為化學變化），因而它可以短周期（幾分鐘完成）用大電流充電和放電（數(shù)百安培），而且從理論上說，其壽命可無限長。本次實測運行時電流數(shù)值非常喜人。起動電流400A時超級電容可提供160～180A，我們正在致力于使其加大到250A或更高，即起動電流的2/3由超級電容提供。目前正在繼續(xù)對超級電容進行優(yōu)化、可靠性以及防震性能的改造。可預計，再有半年或一年ZPMC的綠色RTG將會在市場上供貨。我們還準備承接對老的RTG進行“綠色運行”的改造。
    超級電容在岸邊集裝箱起重機上也會有良好的作用。例如，在交流變頻系統(tǒng)，因為超級電容可以吸收和蓄存下降位能，它可以取消一套專為向電網(wǎng)反饋貨物下降能量的電控柜。由此也可減少下降諧波對電網(wǎng)的污染。更重要的是可以減少高壓電氣柜設備容量,降低成本。還應指出，技術上有可能研發(fā)出取消內燃機完全用超級電容的集裝箱卡車和AGV。如果能在其停站時充電（一種感應式充電已開發(fā)成功）將可在碼頭取消內燃機驅動的集裝箱卡車和AGV。消除噪音和污染。估計再有1至2年，這種綠色運輸設備將可問世。碼頭上取消內燃機的奢望也將會在若干年后實現(xiàn)。
2 雙小車岸邊集裝箱起重機
    必須指出今天的雙小車與15年前誕生的雙小車起重機有本質上的不同。該雙小車是集裝箱起重機的一次技術革命。它可使起重機的生產(chǎn)率提高30%～50%，關鍵是集裝箱卡車或AGV的技術應跟上。漢堡哈拉碼頭已安裝的ZPMC設計制造的雙小車集裝箱起重機就是其應用實例。最近我們又接到法國諾曼底省勒哈福爾碼頭10臺雙小車起重機訂貨。
    新型雙小車集裝箱起重機有3個值得稱贊的特點。首先是它改變了傳統(tǒng)的裝卸箱位置，集裝箱卡車不是在門框之內，而是在后伸距處裝卸箱，其次是它的前小車將集裝箱卸在海側平臺上，然后返身去抓新箱（前小車的生產(chǎn)率就是起重機的生產(chǎn)率）。在平臺上用人工將集裝箱下的轉梢取下，也就是取轉梢的時間，不影響起重機生產(chǎn)率。后小車速度大于前小車，它迅速將平臺上的箱取起到集裝箱卡車上。第3個特點是它用2個高度不同的小車巧妙的處理好高（裝卸船時需要高達40m）與矮（裝卸集卡時要矮，高度只需用12～13m）2種需要，既有利卸（裝）船又有利裝（卸）集裝箱卡車。這是優(yōu)于單小車起重機的重要特色。
    在后伸距下裝卸集裝箱卡車，是吸取了荷蘭ECT的教訓，其平均效率只有25箱，不是起重機效率低，也不是AGV速度慢，主要是AGV堵塞在從端部進入門框的轉彎處。在起重機后伸距下方裝卸箱，集裝箱卡車不需經(jīng)過門框的轉彎處，就從根本上解決了轉彎處瓶頸問題。
   目前已問世的雙小車起重機仍有不少待完善之處，ZPMC愿意與有志于此項工作的港口用戶合作，使它盡善盡美。
3 全自動化集裝箱碼頭
    荷蘭ECT全自動化碼頭成功的實現(xiàn)了碼頭上無人操作（起重機上有一名司機）。雖然它有缺點，但這是集裝箱碼頭發(fā)展史上了不起的飛躍。德國漢堡哈拉碼頭應該是第2代全自動化碼頭。如前所敘，它的雙小車起重機等許多創(chuàng)造性的創(chuàng)新。為完善全自動碼頭做出了貢獻?，F(xiàn)在荷蘭UMAX正在準備建造新的全自動化碼頭，其在技術上又有創(chuàng)新，應是第3代了。感謝這些先驅者為世界全自動化集裝箱碼頭付出智慧和貢獻。
    對于全自動化集裝箱碼頭有個認識問題應予解決。發(fā)展這種碼頭的目的應是創(chuàng)造更多的財富,更為安全，而不止是為了減少人。例如像中國這樣人口眾多勞動力便宜的國家的某些港口也在考慮建設全自動化集裝箱碼頭。要知道，全自動化碼頭可不分晝夜工作，甚至在夜間碼頭不需照明。它將最大限度縮短船舶在港停留時間，最大限度保障工人的安全，為港口帶來新的效益。一些工會不了解這一點，他們怕技術進步帶來失業(yè)，殊不知反對技術進步將閉塞工人新財富的源泉。試問，如果今天在馬路上仍是馬車夫趕著馬車，而沒有汽車，盡管增加了就業(yè)，這不是大笑話嗎？但目前，全自動集裝箱仍處于初級階段，仍有不少待解決的問題，它的投入產(chǎn)出比例偏低，經(jīng)濟效益不顯著，有待后繼者貢獻智慧改進。但毋庸置疑。這是所有港口的發(fā)展方向。
4 大梁升降式岸邊集裝箱起重機
這是威基尼亞港務局多年倡議的創(chuàng)新，也稱UPA型起重機。經(jīng)過專家咨詢和世界著名的設計咨詢公司力夫坦克參與，ZPMC已完成設計，預計2003年可以完成制造。需說明，本次設計的大梁升降是針對大船和小船，升降行程20m，是一次性高度定位。在裝卸過程中大梁并不作升降動作。大梁升降，可以改善視距，減輕司機的疲勞，放矮大梁，使吊具迅速止搖，從而提高生產(chǎn)率。它的誕生將大大有利于大小船均有作業(yè)的港口，這幾乎是所有港口均要遇到的問題。
5 發(fā)展軌道式集裝箱門式起重機
雙箱作業(yè)不僅是在裝卸船時，在堆場雙箱吊具作業(yè)也同樣受到歡迎，而且起升高度由過去的3～4箱增為6～7箱?，F(xiàn)有RTG在起重量（為40t只適合單箱）起升速度（20m/min），均感到不適應市場需求。而若加大電機功率提高起重量和起升速度又將使車用柴油機功率增大，而大功率柴油機的污染治理也是難題。加之油價高漲，使運營成本增大。因此應重視發(fā)展軌道式集裝箱門式起重機（以下簡稱RMG）代替RTG。目前以下新技術已在RMG中應用：
    為有利大車吊貨行走，RMG雙向防搖（大車與小車）已很成熟，而且有不少新的技術進步是非常有效的。
    無人操作的RMG，其上凝聚了許多新技術如圖像處理；電子防搖；卡車對位裝置；防掛車吊起裝置等等。這種無人操作的RMG在新加坡、香港、荷蘭ETC和漢堡哈拉碼頭早已問世。它不僅提高了勞動生產(chǎn)率，而且為發(fā)展新技術提供了新的課題和動力。這些成功的新技術又可被移植到其他起重機上應用。    雙卷筒系統(tǒng)，應該指出，只有雙卷筒才能從根本上解決RTG和RMG吊具在某一高度當小車剎車時產(chǎn)生扭擺的問題。ZPMC采用了內置式減速箱的雙卷筒小車使機構更為緊湊。超級電容在RMG電控系統(tǒng)上的應用。如前所述，超級電容在RMG上的應用有可能使目前采用的高壓電源，變?yōu)榈蛪弘娫?。同時，減少交流變頻驅動對電網(wǎng)的干擾。ZPMC是一個新興企業(yè)，開發(fā)創(chuàng)新方面遠遠遜于不少有經(jīng)驗的港口和制造業(yè)同行。雖然我們正在致力于20個高科技項目的研發(fā)，其中有無電纜吊具；速度高達350m/min的小車和供電裝置； GPS用于RTG上的直線行走和箱位管理等等，有些已成功的在港口運行，有些則在ZPMC實驗園進行工業(yè)性實驗。其中約1/2雖已獲得原理成功，但實際應用仍需進行改進。期望我們能共享技術進步的成果，創(chuàng)造財富，使集裝箱運輸事業(yè)由輝煌走向新的輝煌。