原標(biāo)題：了不起！全球首個專業(yè)化干散貨全自動化碼頭從煙臺開先河

來源：膠東在線

原標(biāo)題：了不起！全球首個專業(yè)化干散貨全自動化碼頭從煙臺開先河

來源：膠東在線

“愚公”于新國、“磐石”盧聰、“機(jī)械師”周思遠(yuǎn)、“拼命熊貓”欒文軒……

乍一看像不像游戲中的人物？

其實(shí)，他們是山東港口煙臺港“于新國創(chuàng)新工作室”團(tuán)隊(duì)的成員

一起干成了一件了不起的大事——

建成全球首個專業(yè)化干散貨全自動化碼頭

11月10日，乍寒仍暖的海水，蕩漾在山東港口煙臺港40萬噸礦石碼頭，一艘實(shí)載39.1萬噸巴西鐵礦的“遠(yuǎn)識海”輪，正在這里進(jìn)行卸貨作業(yè)。6臺橙紅色卸船機(jī)揮舞著“機(jī)械臂”，用抓斗將鐵礦穩(wěn)穩(wěn)地抓取出艙，運(yùn)送到傳送帶上，飛轉(zhuǎn)的皮帶直接將遠(yuǎn)來的鐵礦送到了堆料場。

卸貨現(xiàn)場無一名工作人員，只有幾千米外的中控室?guī)酌ぷ魅藛T通過屏幕監(jiān)管著設(shè)備工作即可。不僅如此，混配、裝車、裝船、清艙同樣實(shí)現(xiàn)了自動化，碼頭再也不復(fù)人山人海的勞動密集作業(yè)場景了。

站在碼頭前沿，山東港口煙臺港礦石公司副總經(jīng)理于新國自豪地說道：“我們曾創(chuàng)下29小時完成40萬噸鐵礦石卸貨的港口紀(jì)錄，至今仍然是這個紀(jì)錄的保持者。”

幾千米之外，自動化讓干散貨乖乖“聽話”

自動化有多神奇？記者在中控室看到，依靠10個屏幕、10個操作臺，就可以操縱整個碼頭18臺大型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)鋁土礦、鐵礦石、煤炭等干散貨自動化作業(yè)。工作人員只需通過屏幕監(jiān)管設(shè)備工作情況即可。

干散貨與集裝箱，從字面意思看堪稱一對反義詞。集裝箱有多齊整，干散貨就有多零散。

曾經(jīng)，于新國很向往“集裝箱自動化”作業(yè)。的確，當(dāng)你俯看集裝箱森林，眼前的集裝箱一個一個地被放下，又一個一個精準(zhǔn)地被抓走，有如身臨科技大片般震撼的效果。再看碼頭上的干散貨，不僅自身形態(tài)不同，貨堆一挖取還變形，抓斗位置得實(shí)時變換，根本無法像集裝箱一樣點(diǎn)對點(diǎn)精準(zhǔn)操縱。干散貨的運(yùn)輸船舶類型不同也是一個大問題，因而在全球，干散貨自動化碼頭的研發(fā)建設(shè)都是一個世界性難題。

遇難則強(qiáng)。為了實(shí)現(xiàn)干散貨自動化碼頭建設(shè)，于新國帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)化整為零，各個突破，然后串聯(lián)起整個系統(tǒng)，輕松實(shí)現(xiàn)自動化。依托全球首創(chuàng)“全系統(tǒng)、全流程、全自動”控制技術(shù)，在卸船機(jī)上安裝激光雷達(dá)，相當(dāng)于人的眼睛，通過云計(jì)算，相當(dāng)于人的大腦，讓“眼睛”和“大腦”嚴(yán)密配合好了，就能指揮干散貨設(shè)備機(jī)械去精準(zhǔn)完成自動化作業(yè)任務(wù)了。

這組數(shù)據(jù)最有說服力：

首創(chuàng)全球領(lǐng)先的卸船自動化技術(shù)，綜合接卸效率提高21.9%；

首創(chuàng)全球領(lǐng)先的裝船自動化技術(shù)，散貨裝船綜合效率提高22.6%；

首創(chuàng)全球領(lǐng)先的裝車自動化技術(shù)，火車平均在港停時壓縮20.8%；

首創(chuàng)全球領(lǐng)先的清艙智能化技術(shù)，改變了傳統(tǒng)人工下艙作業(yè)的工作狀況，實(shí)現(xiàn)了清艙作業(yè)無人化、自動化、智能化；

首創(chuàng)全球領(lǐng)先的四種物料自動混配技術(shù)，自主研發(fā)干散貨高精度自動配料系統(tǒng)，并獲得國家專利授權(quán)；

創(chuàng)新推出流程線設(shè)備故障預(yù)控系統(tǒng)技術(shù)，碼頭流程線設(shè)備技術(shù)狀況可實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)控；

創(chuàng)新推出全球領(lǐng)先的料場數(shù)字化技術(shù)，動動手指便可實(shí)時掌握堆場信息。

創(chuàng)新成就卓越。在2021年2月，長期致力于干散貨碼頭自動化技術(shù)創(chuàng)新研究的“于新國創(chuàng)新工作室”，被交通運(yùn)輸部授予“全國交通運(yùn)輸行業(yè)自動化碼頭技術(shù)研發(fā)中心(山東港口煙臺港研發(fā)基地)”，主攻方向?yàn)楦缮⒇洿a頭自動化技術(shù)。同年圍繞這一技術(shù)，“智能清艙設(shè)備研發(fā)”“設(shè)備智能巡檢及故障預(yù)控”兩個子項(xiàng)目被列入山東省重大科技創(chuàng)新工程“智慧港口科技示范工程”課題，獲省科技廳補(bǔ)助。今年，團(tuán)隊(duì)榮膺2021年山東省感動交通“十大年度人物”榜首，技術(shù)成果和工作業(yè)績再次得到各界高度肯定。

25名骨干成員，一起破冰蝶變書寫傳奇

“愚公”于新國帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，有骨干成員25人，其中正高級工程師1名、高級工程師8人、首席技師2人，平均年齡35歲。

8年前，干散貨自動化是港口領(lǐng)域的一塊“堅(jiān)冰”，于新國創(chuàng)新工作室當(dāng)起了破冰人。在經(jīng)歷了數(shù)不清的反復(fù)調(diào)研、推敲、復(fù)盤的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)決定針對礦石碼頭特點(diǎn)，從提高鐵礦混配精度入手，將堆取料機(jī)的自動化升級改造，作為干散貨碼頭自動化“破冰”的首個突破口。

取料恒流量是實(shí)現(xiàn)鐵礦石精準(zhǔn)混配的核心環(huán)節(jié)，做不到恒流量取料，精準(zhǔn)混配就無從談起。為實(shí)現(xiàn)兩種以上物料同步到達(dá)指定位置，使斗輪機(jī)取料更均勻，他們在上千個研發(fā)思路及方向中，不斷推翻歸零，失敗、重啟、再失敗、再重啟……只為“結(jié)果再精準(zhǔn)一點(diǎn)，誤差再縮小一點(diǎn)”的執(zhí)著信念。

正值炎熱盛夏，悶熱的機(jī)房比室外的溫度還要高，卻被當(dāng)成“于新國團(tuán)隊(duì)專用桑拿房”。團(tuán)隊(duì)核心成員在里面一待就是10多個小時，里外衣服都能擰出水來，為的只是獲取一個個精確的實(shí)時電流值反饋。

他們在10米高的料堆上一待就是一整天，逐個邊角調(diào)整試驗(yàn)參數(shù)。現(xiàn)場邊角看不清就跑到貨垛上蹲點(diǎn)看，看完再回設(shè)備上改參數(shù)，一天之內(nèi)在現(xiàn)場來回走個幾萬步是每個人的“家常便飯”。

歷時百天耗費(fèi)2000多個小時“鏖戰(zhàn)”，關(guān)鍵核心技術(shù)終于被攻克。

經(jīng)過150多個日夜的艱苦奮戰(zhàn)和反復(fù)試驗(yàn)，終于在2015年9月成功研創(chuàng)了全球首個自動化高精度混配礦控制系統(tǒng)。

通過高精度皮帶秤、多機(jī)協(xié)同控制、動態(tài)補(bǔ)償?shù)榷鄠€獨(dú)創(chuàng)技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)貨物配比實(shí)時監(jiān)控、參數(shù)自動調(diào)整，煙臺港鐵礦混配成品鐵、硅含量標(biāo)準(zhǔn)差控制在0.2%以內(nèi)，達(dá)到行業(yè)一流水準(zhǔn)，成為全球首個且唯一能夠?qū)崿F(xiàn)四種物料自動混配的碼頭，率先打開了轉(zhuǎn)口日韓鐵礦業(yè)務(wù)的新局面。

突破高精度混配技術(shù)，成為煙臺港干散貨碼頭自動化升級的“破冰錘”！

但，干散貨碼頭自動化升級的萬里長征只走了第一步，還要對整條作業(yè)線的技術(shù)進(jìn)行自動化、智能化升級改造，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)、全流程、全自動。困難如堡壘，技術(shù)遇瓶頸，作為山東港口科技工作者，于新國創(chuàng)新工作室團(tuán)隊(duì)篤定建設(shè)國際領(lǐng)先的智慧綠色港目標(biāo)，一個一個去攻破。

港口自動化建設(shè)的核心主要在模型算法的優(yōu)化完善及數(shù)據(jù)采集上。在項(xiàng)目建設(shè)之初，這一切都是“零”。

“愚公”于新國拿出了“移山”那股勁頭，跑遍沿海9省17市港口，把能搜集的技術(shù)資料全部找來，一段段推敲、一字字揣摩，整理出了整整三大箱共計(jì)百余本學(xué)習(xí)筆記及千余份設(shè)計(jì)手稿，與大家第一時間分享學(xué)習(xí)。堆場內(nèi)、卸船機(jī)上，大家同吃同住、邊學(xué)邊想。

一心沉浸在研發(fā)攻堅(jiān)上，孩子高中3年來，于新國一次都沒有參加過家長會。作為團(tuán)隊(duì)的“定盤星”“主心骨”，每當(dāng)攻關(guān)遇到難題，于新國就領(lǐng)著大家一起開展“頭腦風(fēng)暴”，集聚智慧，突破瓶頸。他常常鼓勵大家，“我們開發(fā)干散貨自動化碼頭技術(shù)，就是‘愚公移山’，干一點(diǎn)就離最終的目標(biāo)近一點(diǎn)，只要我們不服輸、勇向前，就能找到方向、蹚出自己的路來。”

在清艙機(jī)械與自動化卸船機(jī)互鎖安全策略研發(fā)過程中，于新國帶領(lǐng)盧聰、周思遠(yuǎn)、劉春陽等團(tuán)隊(duì)主要成員穿著厚重的防護(hù)服，背著40多斤重的設(shè)備，在二三十米高的船艙爬上爬下進(jìn)行定位調(diào)試，長此以往的高強(qiáng)度“體能訓(xùn)練”，泰山十八盤在他們面前成了小兒科，因?yàn)樗麄兠刻於家逝?0多次。為及時準(zhǔn)確地向卸船機(jī)反饋設(shè)備姿態(tài)及艙內(nèi)狀況，實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)“無死角”全面掃描，有時他們在悶熱的船艙內(nèi)一待就是一整天，轟鳴的機(jī)械聲既像他們內(nèi)心奮斗的激情“戰(zhàn)鼓”，又是驅(qū)趕他們困意的“興奮劑”，艱苦環(huán)境中反復(fù)試驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)，脫下防護(hù)服，褪下的鞋套里都能倒出一汪水。

與困難“掰手腕”，每個團(tuán)隊(duì)成員都在與時間賽跑。

“磐石”盧聰，38歲的程序員。主要負(fù)責(zé)十余個平臺系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)，累計(jì)開發(fā)近千個模塊，高峰期平均每天要調(diào)試程序近百次，累計(jì)提出的自動化設(shè)備效率優(yōu)化方案，多得數(shù)不過來。

擔(dān)任整個項(xiàng)目“機(jī)械師”角色的周思遠(yuǎn)，在攻堅(jiān)船舶偏載智能檢測系統(tǒng)整整7個晝夜后，咬著吃剩下的半個饅頭就睡著了。

負(fù)責(zé)堆取料機(jī)操作系統(tǒng)前端應(yīng)用及調(diào)試的團(tuán)隊(duì)成員劉春陽，在現(xiàn)場一待就是30多個小時，成功解決自動取料邊角控制問題；

“拼命熊貓”的欒文軒，在設(shè)備調(diào)試關(guān)鍵時期，堅(jiān)守現(xiàn)場連續(xù)幾周不回家，每天只睡3-4小時。

為了調(diào)試優(yōu)化卸船機(jī)自動化，宋輝輝頂著近40℃的高溫在60米高的卸船機(jī)上一待就是一整天。

負(fù)責(zé)堆取料機(jī)及裝車機(jī)項(xiàng)目的王招平，“連做夢都是‘堆取料機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常’的夢話”。

團(tuán)隊(duì)成員王海洋孩子年僅4歲，急需赴北京長期接受治療，而當(dāng)時也是技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵期，“媳婦，你先帶著孩子上北京，我處理完手頭工作就過去”，這一處理就是整整6個多月，每逢電話視頻，孩子總說的一句話就是“爸爸，我疼”。

……

奮楫者先，勇為者成。誓將干散貨碼頭的全自動“大腦”貼上“國”字標(biāo)，平均年齡只有30多歲的團(tuán)隊(duì)年輕成員，堅(jiān)持實(shí)踐創(chuàng)新，逐項(xiàng)突破，攻克了道道關(guān)鍵難題：三維仿真精度均達(dá)到15厘米內(nèi)；三維圖像更新時間達(dá)到10秒以內(nèi)；首創(chuàng)智能抓取算法模型；首創(chuàng)高點(diǎn)抓取模型……同時先后研發(fā)出自動化堆取料控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程中自動垛型掃描、自動對位、自動開層、自動取料、自動回轉(zhuǎn)，兼具防碰預(yù)警、塌垛應(yīng)急處理等功能；研發(fā)出抓斗智能防搖系統(tǒng)，將抓斗在行進(jìn)過程中擺動幅度控制在5厘米范圍內(nèi)，解決了抓斗精準(zhǔn)控制的難題；研發(fā)出自動化裝船控制系統(tǒng)，用激光掃描技術(shù)自動獲取和識別船艙邊緣數(shù)據(jù)，利用GPS定位技術(shù)提升定位精度，并根據(jù)配載圖建立裝船換倉模型，有效預(yù)防船舶偏載；研發(fā)出自動化裝車機(jī)控制系統(tǒng)，建立換車廂裝車模型。

點(diǎn)滴溪流、匯成江海，一次次開拓性的創(chuàng)新之舉，最終換來了最后的成功。2021年12月22日，山東港口在煙臺港向全球正式發(fā)布“全系統(tǒng)、全流程、全自動”全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)，為全球傳統(tǒng)干散貨碼頭自動化升級提供了示范樣本。

發(fā)布會上，北京理工大學(xué)毛二可院士團(tuán)隊(duì)成員、動力控制教授張鵬奇說：“山東港口煙臺港實(shí)現(xiàn)碼頭卸船、水平運(yùn)輸、堆取料、裝車、混配、裝船等全過程的作業(yè)自動化和集中管控，為全球首個實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)、全流程、全自動干散貨專業(yè)化控制技術(shù)的作業(yè)碼頭。研究成果為國內(nèi)外散貨碼頭的自動化建設(shè)提供了示范應(yīng)用場景，意義重大。”

北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授齊志權(quán)表示，山東港口煙臺港散貨碼頭的自動化、智能化建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)散貨碼頭安全高效、綠色智能的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

中國樣本，在煙臺成功打版

全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)，于新國創(chuàng)新工作室成功了!

胸懷“國之大者”，劍指“國際領(lǐng)先”，山東港口煙臺港“于新國創(chuàng)新工作室”團(tuán)隊(duì)用“山港智慧”打造全球干散貨自動化碼頭建設(shè)“中國樣本”，彰顯了煙臺力量。更有意義的是，“共享理念”推動干散貨碼頭作業(yè)方式不斷精進(jìn)。

團(tuán)隊(duì)協(xié)作，再接再厲，全球首創(chuàng)“智能清艙設(shè)備”橫空出世，卸船機(jī)實(shí)現(xiàn)100%自動化作業(yè)。全球領(lǐng)先的“流程線設(shè)備故障預(yù)控系統(tǒng)”，碼頭流程線設(shè)備技術(shù)狀況實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)控，設(shè)備的預(yù)防性維修更加及時精準(zhǔn)，在減少巡檢人員的同時，大幅提升設(shè)備本質(zhì)安全水平。創(chuàng)新推出全球領(lǐng)先的料場數(shù)字化技術(shù)，搭建“全自動散貨無人機(jī)生產(chǎn)應(yīng)用平臺”，無需人為操縱，無人機(jī)自動完成“盤貨”“巡檢”等任務(wù)，精準(zhǔn)計(jì)算堆場貨物體積和重量，在廣袤的堆場里來回奔走盤點(diǎn)貨垛的人工理貨成為了歷史，堆場理貨員“足不出戶”動動手指便可實(shí)時掌握堆場信息，庫場管理和生產(chǎn)組織更加科學(xué)化、精細(xì)化、高效化。

于新國介紹，通過自動化升級，有效減員132人。面朝大海背朝礦堆的港口“藍(lán)領(lǐng)”，在技術(shù)加持賦能下，變成了坐在中控室里監(jiān)控生產(chǎn)畫面、簡單操作按鈕和手柄的港口“白領(lǐng)”，人員作業(yè)本質(zhì)安全進(jìn)一步提高。在大幅提高綜合作業(yè)效率的同時，有效助推港口節(jié)能減排和節(jié)支降耗，較傳統(tǒng)碼頭能耗降低10%，年成本可壓減4300余萬元。

篤行不怠，創(chuàng)新不止。雖然已經(jīng)站在行業(yè)的“最高點(diǎn)”，走在技術(shù)領(lǐng)航的“最前沿”，“光環(huán)”加身的山東港口煙臺港“于新國創(chuàng)新工作室”團(tuán)隊(duì)卻始終保持著少有的冷靜。效率還可以再提高，技術(shù)還可以更先進(jìn)，系統(tǒng)還可以更智能，他們在干散貨自動化控制技術(shù)“精”“尖”“深”上持續(xù)攻堅(jiān)探索，“全球首創(chuàng)”榜單不斷擴(kuò)容。(記者 王向榮 通訊員 孔燕 侯永杰)

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