第七章 C 公司码头运营优化研究
7.1 C 公司码头介绍
C 公司共拥有码头 8 座。是为海洋石油勘探开发提供专业性服务码头。其主要功能是为作业船舶提供加水、加电、解系缆服务，物资装卸服务，海上专用材料输送服务，船舶油料供应服务。C 公司共拥有物资装卸码头 3 座，输灰码头 1座，油码头 2 座，船舶停靠码头 1 座。C 公司码头具有长达 30 多年的服务历史，伴随着国家能源行业的开放而逐步发展。
为了更好地为海上勘探开发提供支持服务，三座装卸码头分别作了供水管线、码头岸电箱改造。改造后的接水管和计量装置、岸电箱计量表与作业拖轮有更好的对接性能。作业效率更加提高，计量准确性达到更加广泛的一致性认可。
近 10 年，公司年装卸能力达 200 万吨，年装卸船次达 8000 船次，年输灰作业船次达 4000 船次，输灰量达 50 万吨。年提供加油量达 50 万吨，加油船次达5000 船次。C 公司码头已经成为环渤海地区具有绝对垄断性优势的专业性海上能源服务码头。今后的发展，将拓向国际范围，建设成国际上一流的专业性服务码头是 C 公司的战略目标。
7.2 C 公司码头运营分析
7.2.1 C 公司码头发展历史
第一阶段，C 公司码头伴随着海洋石油事业的发展而诞生，最早是在 70 年代初。当时机械能力较差，码头并没有配备岸吊，装卸搬运工作一部分靠人工进行，一部分靠老式汽车吊机。当时处于计划经济时期，海洋石油勘探开发处于初级阶段，作业量相对较少。那时管理比较简单，不存在码头压力过大的问题。
第二阶段，80 年代至 90 年代。对外开放政策给海洋石油勘探开发带来了重大发展机遇。随着国外石油公司的加入，海上勘探作业量明显加大，给码头运营也带来了勃勃生机。码头作业开始明显加大，为了生产的需要，配备了两台 30吨吊机，实现了作业机械化，作业效率获得了巨大提升。
第三阶段，90 年代至今。渤海油田呈现出飞速发展势头，码头一度出现压力过大，一时间无法满足需求的局面。于是，围绕海边的其他基地也逐步兴起。C公司码头也为了适应海洋石油发展战略的需要，引进了现代化的监控系统和通信设备设施，努力打造现代化的码头服务中心。
7.2.2 C 公司码头运营现状
从上述码头发展历史可以看出，C 公司码头拥有长达 40 年历史的老码头，其固定设施相对陈旧、老化。和现代化的新兴码头相比，肯定会有很大差距。但其码头服务功能是为海洋石油勘探开发提供后勤支持，并不是类似上海港那种商业性码头。因此，这一性质决定了它没有大港口那种吞吐量。它的特点就是散货居多，物资近万种，而且性质不同、种类繁多、型号规格不统一。管理很麻烦、很难发展成类似集装箱码头那样的一个标准的运行模式。
海上油田的生产动态变化直接决定了码头作业量的大小和繁忙程度。以海洋石油勘探开发为目的，C 公司码头分为物资装卸码头、加油那头和输灰作业码头。下面就码头的运行现状加以详细介绍：
物资装卸码头
物资装卸码头共三座，具有对外开放资质。可以接卸来自外轮的货物。码头具有后勤补给功能，能够为船舶提供加水、加电、解系缆服务。物资装卸时，加水、加电服务可以伴随物资装卸同步运行。
在物资出海方面，通过物资备料、物资运抵码头、物资安检、物资装上船舶、物资交接单确认五个环节完成。各个环节按顺序进行，不可颠倒。
物资出海流程图：
在物资回收方面，通过船舶理货、通知货主、卸船作业、来车回收、开据货单、凭单放行六个环节来完成。
优点分析：
①由于是专业性服务码头，且经验丰富。因此，在物资装卸、船舶配载方面作业效率极高，码头作业方与船舶承运方配合默契。具备一般码头不具备的优势。
②物资出海和回收流程充分考虑了海洋石油物资的特点和性质，利于作业按部就班进行。
③由于码头是自己拥有，作业时间充分且随意性强，可以满足全天候 24 小时为海上生产服务的要求。特别是在紧急情况下，海上出现紧急生产任务时，作业码头可以充分满足需要。
④作业稳定性高。
缺点分析：
① 泊位利用率低。由于缺少对泊位的科学管理，加上作业码头停靠船舶越来越多，高峰期单个码头同时停靠达 30 艘船舶。无论是作业船只还是非作业船只，均停靠在码头，致使泊位紧张，装卸作业船舶往往因为停靠泊位偏离吊机太远，出现了需要调整泊位的可能。
② 运输车辆与吊机衔接不紧密。表现为当运输物资抵达码头时，出现多辆车同时等待卸货的现象。延长了车辆流程时间，给码头造成一定的阻塞。
③ 码头安检与物资装卸存在矛盾。码头安检工作进行时物资装卸必须停止，待安检完成后才能够进行，这延长了吊机的等待时间，也延长了装货时间，不利于泊位利用率的提高。
④ 物资回收繁琐。主要表现在物资回收种类繁多，且从海上返回时摆放不整齐，给吊装带来麻烦，到了岸上还需要重新整理才能够运输回去。这种状况给回收带来很多麻烦，包括物资整理、打包等环节工作都要在码头进行。影响了码头流通效率。
(一)输灰码头
输灰码头专门为海上生产提供各种钻井用灰粉材料工作。该项作业有甲方亲自下委托进行。该项作业采用输灰密闭系统利用空压系统将灰粉由储罐输送到三用工作船灰罐。操作看似简单，但是作业人员准备、灰粉准备、破带输灰、灰管线与船进灰口的密闭、利用潮汐条件输灰等因素都决定了输灰效率的高低。输灰作业流程如下：
随着海上生产规模的扩大，每年对灰粉的数量要求越来越高。这对现有的输灰能力提出严峻挑战。如何增强输灰能力，提高作业效率是当前的任务之际。目前，输灰码头作业能力为 50 吨每小时。该项作业往往因为停靠泊位有限，很多输灰作业船不得不长期等待。如何提高输灰作业效率，缩短船舶等待时间是输灰码头必须面对的问题。对于一些灰粉，需要破带之后才可进入漏斗。破袋方法目前还是人工的方式进行，费时、费力。而且，该种方式容易将包装袋的一些碎屑混进灰粉中，影响灰粉的质量。
(二)加油码头
加油码头专门为海上勘探开发作业拖轮提供燃料油供应服务。多年的运行中，存在着接口对接不严密，有跑冒滴漏现象发生。加油码头每天都要加油达 1000 吨甚至更多，高达 10 个船次甚至更多的燃油。其作业流程如下：
加油码头存在的主要问题就是船舶等待时间过长。由于加油速度太慢，一条船加200 方油需要 3 个小时甚至更长的时间。这影响了船舶的其他作业，像装卸货物、出海时间、等。如何提高供油效率是油码头需要考虑的问题。
7.3 C 公司码头运营优化
7.3.1 装卸码头优化研究－M/M/C 模型计算泊位利用率
在物资装卸方面，装卸码头需要对泊位利用率、吊机作业效率、车辆等待时间等指标进行改进和提高。利用 M/M/C 模型计算装卸码头泊位利用率及服务水平7.3.1.1 M/M/C 模型介绍。
7.3.1.2 M/M/C 模型计算—以 C 公司装卸码头为例
C 公司装卸码头概况：
C 公司装卸码头岸线全长 1200 米 ，配备 9 个大型船舶泊位。船舶停靠装卸码头符合 M/M/9 模型。根据上历年公司统计船舶靠港计划记录，选取 2012 年 8月19日至2012年11 月26日100天的船舶靠港计划，统计每天靠港的船舶艘数。
2012 年 12 月 20 日至 2012 年 12 月 24 日船舶考港计划如表 1：
根据 2012 年 8 月 19 日至 2012 年 11 月 26 日 100 天的靠泊情况统计得到每天靠港的船舶数 n的出现次数如表 2。
即：C 公司码头泊位利用率为 95.02%，服务水平约为 0.199。
7.3.2 码头车辆优化研究－最大流问题
装卸码头要想进一步提高服务水平，可以通过改善车量运输实现码头运作效率的优化。车辆从库房场地装好货物后，有多条路径可以运至码头，而不同路径的最大通行量不同。如何配置合适数量的车辆来满足码头作业需求，该问题可以转化为运输网路最大流问题进行解决。
以 C 公司某一库房为例。根据历史数据经验，从该库房到码头装卸吊机之间的通行路径和每条道路的最大通行量如下图所示：
即：C 公司码头泊位利用率为 95.02%，服务水平约为 0.199。
起点为库房 S,码头终点为 T,箭线上数字表示各节点路径最多通过的车辆数。要求设计最佳方案保证由起点到终点通行车辆数最多，即运载力最大，以保证对码头吊机的充分供应。
结论：
通过运用排队论中的 M/M/C 模型计算装卸码头泊位利用率和服务水平，并针对当前的服务能力利用网络最大流的思想，通过实现优化车辆运输提高对码头的供应能力，做到了提高装卸效率，提高码头服务水平，有效降低了码头运营成本。
7.4 C 公司码头作业细化研究
7.4.1 装卸码头作业细化
(一)泊位利用率
根据 C 公司装卸码头生产运行状况。我们将泊位利用率定位为船舶占用沿线长度／船舶可占用沿线长度。是对泊位安排和就位是否合理的一个标志。以 C公司 2 号装卸码头为例，该码头长度为 360 米，按每个标准拖轮平均宽度为 8米，船与船间合理距离为 2 米计算，可以停靠理想船舶艘数为：360÷（8+2+2）=30 艘(该种靠泊方式为尾部靠泊，不是侧方靠泊，2 号码头通常是该种作业模式)。
但是在实际运行中，由于缺乏对船舶泊位的精确管理和对船舶的有效监督。存在船舶靠码头时不按顺序靠泊或者靠泊就位不够标准的现象，据前两年数据统计，平均每天靠泊艘数为 20 艘，存在着从平台上返回船舶不得不在锚地抛锚，等待船舶泊位空余再驶入港口的现象。按照每天 20 艘船舶计算，船舶泊位利用率为：20/30=67%。这说明船舶泊位利用率还有很大的改进空间。
提高泊位利用率的措施：
①沿岸建立精标准刻度尺。即沿着岸线平行设置尺寸刻度值，精度为 0.1m米。自西向东划出。在船舶靠泊时，码头调度人员指挥船舶靠泊时可依据刻度值对船舶进行精就位指挥。减少船舶靠泊不平行的可能性。同时，该种方式也便于工作人员算出泊位剩余量，为即将入港的船舶预留泊位。
②提前熟悉各艘船舶的航次任务。合理确定作业顺序，保证任务最紧急的船舶靠泊时间最短，尽早腾出泊位留给其他待泊位船只。例如：有些船只待从平台返回后，卸完货物就要去其他平台执行其他任务。靠泊时间非常短暂，有的甚至只有 20 分钟。对于这类船只，要提前掌握信息，包括载货信息、执行任务，优先安排作业。
③全面掌握生产任务，利用装卸料、输灰、加油的时间差安排作业船舶。作业船舶除了装卸物资外，往往还有加油任务、输灰任务。对于这些船舶需要提前掌握详细作业信息，精算它们在输灰码头、加油码头靠泊时间。可提前安排其进行输灰或加油离开 2 号码头，从而留出空间给其他船舶进行作业。
(二)吊机作业效率
吊机作业效率可以定义为：吊机有效吊货时间与任务完成时间的比值。有效吊货时间的定义：即吊机进行吊货时，为完成任务必须花费的正常时间。该时间不包括因为计划失误导致的再次吊货时间。
任务完成时间：由计划开始执行起，到完成全部任务的工作时间。这部分时间包括：有效吊货时间、因为各种失误延误的时间等。
其中，任务完成时间包括：吊机吊货时间、调整船舶位置时间、吊机等待时间等，。很显然，由于吊机与作业船舶配合不默契，或者吊机货物无法及时落到码头或者车辆上，造成吊机开机等待。这部分时间我们可以称作无效作业时间，因为完全可以缩短或者避免。
吊机作业效率与如下因素有关：吊货的计划安排、船舶甲板的有效布载、人机配合程度、吊机运行速度、货物起吊难易程度、货物落吊难易程度、起重工、司索工、吊车司机的配合默契度等因素。提高吊机作业效率必须从上述因素着手进行改进。
① 吊货的计划安排。以出海任务为例进行说明。首先，调度人员必须清楚这一航次的全部装货清单。但存在一种可能，由于海上生产的复杂性，装船清单存在临时调整的可能，因此，要求调度人员提前和客户进行沟通交流，落实好清单的全部内容，并熟悉可能产生的变化，根据最新消息及时调整吊货顺序。
② 船舶布载的科学性。熟悉了解装船物资的型号、规格、数量，提前算出所占甲板空间。这有利于完成科学布载，避免因为装船不合理造成二次吊装。据统计，仅仅 2012 年全年，2 号码头二次吊装次数达 7600 次，平均每天高达 20 次。这部分作业如果减少或者避免的话，对吊机作业效率是一个巨大的提升。
③ 人机配合是否默契。在这方面，对作业人员素质有很高要求。尤其在船舶甲板上作业时，由于海浪的波动造成甲板上下浮动，这时，非常不利于进行挂钩、挥手势等操作。作业人员必须在平时多加培训、练习，做到操作麻利。
④ 吊机起落吊是否平稳、精就位。在这方面，考验了吊机司机的能力。平稳的起吊、落吊，并作到精就位能够减少二次挪移的时间，无疑是对吊机作业效率的提升。
(三)车辆等待时间
造成车辆等待的现象有：吊机作业紧张，来不及将车上货物卸下；车上货物接受安检，这时候吊机和车辆同时在等待；码头交通不利，存在拥堵现象。解决车辆等待问题，应该从如下几方面入手：
① 合理安排吊机作业时间和顺序。
根据当天的作业任务调度人员对吊机作业时间有清楚安排，并提前和船方做好沟通。卸货时，要做到接货车辆提前就位。
② 安排配送方作业时间和抵达码头时间。
对于配送方，其任务就是将物资经过包装、装车、捆绑，送至码头。配送方何时抵达码头，要求强调准时概念。依据吊机作业进度确定配送抵达时间是保证货物及时吊装的前提。送货车辆抵达码头时最理想的模式就是卸完货就返回，离开码头作业重地，避免对码头造成影响。
③ 提前做好物资的安检准备。
物资安检是出海的一个重要环节。物资出海的要求之一就是将安全隐患消灭在陆地，不准带到海上，给海上生产带来消极影响。但这一环节花费的时间成本巨大，如果配送方准备不及时，就会造成码头安检长时间不通过，物资滞留码头，给码头运营带来消极影响。提前做好安检准备，可以缩短安检时间，也就是为装船作业节省了时间。
④ 调度人员及时疏通码头交通。
码头面的车辆包括各种运输车辆、叉车、拖车，这给码头管理带来很大麻烦。
由于进出车辆过多，会影响码头物资的流通效率，给正常作业带来很多隐患和管理上的不便。
7.4.2 输灰码头作业细化
输灰码头作业效率的提高，应该从作业准备和员工协调调配合上入手，解决掉现存的人工方式过慢供应不上吹灰的问题。
① 改变灰粉的包装方式。对于重晶石、石灰粉等材料，原来包装是 25kg/袋，这就意味着在进行输灰作业时，需要一袋袋地将其破开进入漏斗。光此一个环节就需要 1 个叉车、4 名操作工人来完成。如果将其改为大包装（如：1 吨/袋或者罐装车储存在临时储罐里），则省去了机具和人力。
② 提前进行输灰设备的除尘和保养工作。保证设备长期处于最佳运行状态，保证设备在运行中少发生甚至不发生运行质量问题。
③ 作业人员做好和装卸码头、油码头的沟通协调工作。减少输灰码头泊位空余情况的发生。将输灰进度尽量往前赶，避免当天作业船只集中在同一时间点提出输灰要求，这将加大输灰作业强度，不利于输灰工作的进行。
7.4.3 加油码头作业细化
加油码头担负着整个渤海油田的生产油料供应工作。工作任务不可谓不艰巨。依据以往的经验，加油码头出现过油荒的时候，即作业船只申请的油料数量无法满足要求。也出现过因加油速度有限，耽误船舶准点启航的情况。如何提高加油码头作业效率，保证充足的油料供应和高效的服务质量是油码头今后改进的主要方向。
① 加油调度人员做好油的分配。
② 充分了解加油船舶的作业信息，选择合适的时间点进行加油。
③ 在供油速度上，维持现有设备不变的前提下。充分利用好理想的潮位进行加油，避免出现潮水过高导致输油管线上扬而影响加油速度的情况。
