中国山东网中国山东网新闻 山东新闻正文

港口雄开万里流|“中国智慧”破解世界港口之问——山东港口烟台港矿石公司“于新国创新工作室”自主创新之路

2022/8/17 19:29:46   来源:齐鲁网    

  日前,山东港口烟台港西港区40万吨级矿石码头作业现场,随着工作人员启动自动化无人卸船流程,6台巨型橙红色卸船机挥舞着“机械臂”,将“深圳矿业”轮里的散货精准抓取出舱,配合飞转的皮带和自动运转的堆取料机、装车机,卸货、装车,整套流程如行云流水般。

  

 

  目前,在这个全球首个专业化干散货全自动码头,仅需4名工作人员在远程控制中心监管,就可完成卸船机、堆取料机、装船机、装车机共计18台大型设备的自动化作业。而之前,上述的操作环节,需要40多人现场完成。

  山东港口烟台港矿石公司技术创新带头人于新国介绍说:“这是我们团队自主研发的全球首创干散货专业化码头控制技术,我们在全球港口率先实现了‘干散货自动化’作业!”

  于新国是山东港口烟台港矿石公司“于新国创新工作室”团队带头人,这个团队长期致力于干散货码头自动化技术创新研究。在无经验、无样板、无外援的境地下,于新国团队瞄准“五个国际领先”世界一流海洋港口建设目标,加快港口核心技术攻关,突破行业发展壁垒,将自动化技术与干散货码头进行有机结合,以自主研发的数个“全球首创”前沿技术,率先在全球范围内实现“全系统、全流程、全自动”干散货专业化码头建设,一举解决这一世界港口业公认的难题。

  不久前,“于新国创新工作室”荣膺2021年感动山东“十大年度人物”榜首。

  破冰:独辟干散货自动化升级“山港路径”

  让干散货码头实现自动化有多难?干散货作业具有环境恶劣、劳动强度大、劳动力成本高等特点,实现自动化意义重大,也是港口发展必然趋势,可即便如此,全球港口对于散货专业化码头自动化技术攻关却望而却步,成为港口自动化领域的一块“坚冰”。

  

 

  于新国创新团队骨干成员卢聪说:“与集装箱标准化作业相比,干散货形态多样,运输船舶类型不径相同,作业对象和作业工艺皆有较大差异。”

  面对这一世界港口领域的难题和技术空白,于新国团队曾多次赴国内外港口寻找经验,但屡屡无功而返。

  没有现成样本。怎么办?怎么干?

  自力更生、自主创新!这是中国科技事业发展的奋斗基因,也是港口科技工作者的精神传承。既然“要、买、讨”都不成,那就干脆横下一条心、憋足一口气,靠我们山东港口人自己的双手和智慧创出新办法,闯出新路子!

  在干散货码头上摸爬滚打了十年的于新国作为主要技术牵头人,带着第一批核心成员奔赴西港区,开启了艰难的攻关过程。

  经过反复调研、推敲、复盘,他们决定针对西港区矿石码头特点,从提高铁矿混配精度入手,将堆取料机的自动化升级改造,作为干散货码头自动化“破冰”的首个突破点。

  在上千个研发思路及方向中,于新国创新团队不断推翻归零,失败、重启、再失败、再重启……

  

 

  经过150多个日夜的奋战,全球首个自动化高精度混配矿控制系统研发成功。这一技术的投用,烟台港铁矿混配成品铁、硅含量标准差控制在0.2%以内,达到行业一流水准,使烟台港矿石码头成为全球首个且唯一能够实现四种物料混配的码头,率先打开了日韩混配业务的新局面。这项技术的研发成功,也成为烟台港干散货码头自动化升级的“破冰锤”。

  蝶变:为干散货码头装上“中国大脑”

  “突破高精度混配技术只是迈出第一步,还必须对整条作业线进行自动化、智能化升级改造,才能真正意义上实现干散货码头作业的全系统、全流程自动化。”于新国创新团队锚定新的目标,又投入到夙夜不怠的研究中,誓将干散货码头的全自动“大脑”贴上“国”字标。

  

 

  港口自动化建设的核心主要在模型算法的优化完善及数据采集上。项目建设之初,这一切都是“零”。被大家称为“愚公”的于新国拿出了“移山”那股劲头,跑遍沿海9省17市港口,把能搜集的技术资料全部找来,整理出了整整三大箱共计百余本学习笔记及千余份设计手稿,与大家分享学习。堆场内、卸船机上,大家同吃同住、边学边想。一心沉浸在研发攻坚上。作为团队的“定盘星”“主心骨”,每当攻关遇到难题,于新国就领着大家一起开展“头脑风暴”,集聚智慧,突破瓶颈。

  突破,从难度最大的自动化卸船机控制系统研发开始。而攻坚第一关,就是解决卸船机抓斗“防摇”问题。

  “拿着被褥干粮上!”撂下这句话,于新国和大伙儿“常驻”卸船机,逐项数据试验,终于研发出抓斗智能防摇系统,将抓斗行进摆动幅度控制在5厘米范围内,突破了抓斗精准控制的难题。

  

 

  事实检验着这支团队的战斗力。在清舱机械与自动化卸船机互锁安全策略研发过程中,于新国带领卢聪、周思远、刘春阳等团队主要成员穿着厚重的防护服,背着40多斤重的设备,在二三十米高的船舱爬上爬下进行定位调试,每天都要攀爬10多次。为及时准确地向卸船机反馈设备姿态及舱内状况,实现舱内“无死角”全面扫描,在闷热的船舱内有时一待就是一整天,艰苦环境中反复试验,收集数据,脱下防护服,褪下的鞋套里都能倒出一滩水。

  

 

  每个团队成员都在与时间赛跑,与困难“掰手腕”。38岁的卢聪,号称“磐石”的程序员。主要负责十余个平台系统的开发与维护,累计开发近千个模块,高峰期平均每天要调试程序近百次,累计提出的自动化设备效率优化方案,多的都数不过来。担任整个项目“机械师”角色的周思远,在攻坚船舶偏载智能检测系统整整7个昼夜后,枕着带来的馒头口粮睡去;负责堆取料机操作系统前端应用及调试的团队成员刘春阳,在现场一待就是30多个小时,成功解决自动取料边角控制问题;被大家称为“拼命熊猫”的栾文轩,在设备调试关键时期,坚守现场连续几周不回家,每天只睡3-4小时;为了调试优化卸船机自动化,宋辉辉顶着近40℃的高温在60米高的卸船机上一待就是一整天;负责堆取料机及装车机项目的王招平,“连做梦都是‘堆取料机运转是否正常’的梦话”;团队成员王海洋孩子年仅4岁,急需赴北京长期接受治疗,而当时也是技术研发的关键期,“媳妇,你先带着孩子上北京,我处理完手头工作就过去”,这一处理就是整整6个多月,每逢电话视频,孩子总说的一句话就是“爸爸,我疼”。

  一个堡垒一个堡垒去攻克,一个瓶颈一个瓶颈去突破,凭着拼劲和韧劲,于新国创新团队创造了全球港口技术界的多个“第一”: 首创全球领先的卸船自动化技术,综合接卸效率提高21.9%;首创全球领先的装船自动化技术,散货装船综合效率提高22.6%;首创全球领先的装车自动化技术,装车机可自动完成装车作业,火车平均在港停时压缩20.8%;首创全球领先的清舱智能化技术,实现了清舱作业无人化、自动化、智能化。

  如今,通过自动化升级,有效减员132人,自动化实现了减人、帮人、护人目标。面朝大海背朝矿堆的港口“蓝领”,在技术加持赋能下,变成了坐在中控室里监控生产画面、简单操作按钮和手柄的港口“白领”,人员作业本质安全进一步提高。此外,在大幅提高综合作业效率的同时,有效助推港口节能减排和节支降耗,较传统码头能耗降低10%,年成本可压减4300余万元。

  2021年12月22日,山东港口在烟台港向全球正式发布“全系统、全流程、全自动”全球首创干散货专业化码头控制技术。发布会上,北京理工大学毛二可院士团队成员、动力控制教授张鹏奇表示,山东港口烟台港实现码头卸船、水平运输、堆取料、装车、混配、装船等全过程的作业自动化和集中管控,为全球首个实现全系统、全流程、全自动干散货专业化控制技术的作业码头。

  “你们啃下了这块硬骨头,了不起!”一位来自国外的同行赞叹说。

  逐梦:创新路上接续奋斗

  山港的大舞台,最好的年华里,就要做最有意义的事。

  这支平均年龄只有30多岁的团队,坚持实践创新,逐项突破,攻克了道道关键难题:三维仿真精度均达到15厘米内;三维图像更新时间达到10秒以内;首创抓斗智能防摇系统;首创智能抓取算法模型;首创高点抓取模型……

  “青春就是用来奋斗的,烟台港全自动化干散货码头这个平台,使我们有机会在自己年轻时候拼了把劲儿、圆了自己的青春奋斗梦。”卢聪说。

  奋楫者先,勇为者成。团队已成长为有骨干成员25人的行业领先技术团队,2021年2月,被交通运输部授予“全国交通运输行业自动化码头技术研发中心(山东港口烟台港研发基地)”。目前团队拥有专利20余项,发表科技论文20余篇;其中,专利“一种智能履带式船舱清舱机”全球领先、独一无二。

  笃行不怠,创新不止。虽然已经站在行业的“最高点”,走在技术领航的“最前沿”,“光环”加身的于新国团队却始终保持着少有的冷静。效率还可以再提高,技术还可以更先进,系统还可以更智能,他们在干散货自动化控制技术“精”“尖”“深”上持续攻坚探索,“全球首创”榜单不断扩容。

  

 

  团队再接再厉,全球首创“智能清舱设备”,卸船机实现100%自动化作业。全球领先“流程线设备故障预控系统”技术,码头流程线设备技术状况实现全天候实时监控,在减少巡检人员的同时,大幅提升设备本质安全水平。创新推出全球领先的料场数字化技术,搭建“全自动散货无人机生产应用平台”,无需人为操纵,无人机自动完成“盘货”“巡检”等任务,精准计算堆场货物体积和重量,在广袤的堆场里来回奔走盘点货垛的人工理货成为了历史,堆场理货员“足不出户”动动手指便可实时掌握堆场信息,库场管理和生产组织更加科学化、精细化、高效化。

  心中有梦、奋力逐梦。创新团队始终保持着开拓者的志气、先行者的勇气、排头兵的锐气,在加快建设国际领先的智慧绿色港的新征程上,于新国创新团队将不忘初心使命,秉持归零心态,从“心”开始,重“新”出发,与山东港口广大科技工作者一起主动作为,加倍奋斗,锚定建设世界一流海洋港口、争创世界一流企业的目标,为加快山东港口高质量发展,为美丽中国、美丽山东不断贡献力量。

  

编辑:张敏敏    责任编辑:徐茸

相关阅读

免责声明

1、凡本网专稿均属于中国山东网所有,转载请注明来源及中国山东网的作者姓名。

2、本网注明“来源:×××(非中国山东网)”的信息,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,若作品内容涉及版权和其它问题,请联系我们,我们将在核实确认后尽快处理。

3、因使用中国山东网而导致任何意外、疏忽、合约毁坏、诽谤、版权或知识产权侵犯及其所造成的各种损失等,中国山东网概不负责,亦不承担任何法律责任。

4、一切网民在进入中国山东网主页及各层页面时视为已经仔细阅读过《网站声明》并完全同意。