港口雄開萬里流｜“中國智慧”破解世界港口之問——山東港口煙臺(tái)港礦石公司“于新國創(chuàng)新工作室”自主創(chuàng)新之路

　　編者按：8月16日，“港口雄開萬里流”網(wǎng)絡(luò)主題活動(dòng)在山東青島啟動(dòng)，本次活動(dòng)由中央網(wǎng)信辦網(wǎng)絡(luò)傳播局指導(dǎo)，山東省委網(wǎng)信辦、上海市委網(wǎng)信辦、江蘇省委網(wǎng)信辦、浙江省委網(wǎng)信辦、福建省委網(wǎng)信辦、天津市委網(wǎng)信辦、河北省委網(wǎng)信辦、遼寧省委網(wǎng)信辦、廣東省委網(wǎng)信辦、中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)主辦，山東線活動(dòng)由齊魯網(wǎng)·閃電新聞、山東省港口集團(tuán)承辦，青島、日照、臨沂、棗莊、東營、煙臺(tái)、濰坊、濟(jì)寧、威海、濱州等10市黨委網(wǎng)信辦協(xié)辦。

　　8月16-19日，活動(dòng)將深入山東各地通過挖掘港口這一發(fā)展引擎，貫徹新發(fā)展理念、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的生動(dòng)實(shí)踐，鮮活呈現(xiàn)十年非凡成就。閃電新聞客戶端將推出“港口雄開萬里流”系列報(bào)道。

　　齊魯網(wǎng)·閃電新聞8月16日訊 日前，山東港口煙臺(tái)港西港區(qū)40萬噸級(jí)礦石碼頭作業(yè)現(xiàn)場，隨著工作人員啟動(dòng)自動(dòng)化無人卸船流程，6臺(tái)巨型橙紅色卸船機(jī)揮舞著“機(jī)械臂”，將“深圳礦業(yè)”輪里的散貨精準(zhǔn)抓取出艙，配合飛轉(zhuǎn)的皮帶和自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的堆取料機(jī)、裝車機(jī)，卸貨、裝車，整套流程如行云流水般。

　　目前，在這個(gè)全球首個(gè)專業(yè)化干散貨全自動(dòng)碼頭，僅需4名工作人員在遠(yuǎn)程控制中心監(jiān)管，就可完成卸船機(jī)、堆取料機(jī)、裝船機(jī)、裝車機(jī)共計(jì)18臺(tái)大型設(shè)備的自動(dòng)化作業(yè)。而之前，上述的操作環(huán)節(jié)，需要40多人現(xiàn)場完成。

　　山東港口煙臺(tái)港礦石公司技術(shù)創(chuàng)新帶頭人于新國介紹說：“這是我們團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)，我們?cè)谌蚋劭诼氏葘?shí)現(xiàn)了‘干散貨自動(dòng)化’作業(yè)！”

　　于新國是山東港口煙臺(tái)港礦石公司“于新國創(chuàng)新工作室”團(tuán)隊(duì)帶頭人，這個(gè)團(tuán)隊(duì)長期致力于干散貨碼頭自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新研究。在無經(jīng)驗(yàn)、無樣板、無外援的境地下，于新國團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)“五個(gè)國際領(lǐng)先”世界一流海洋港口建設(shè)目標(biāo)，加快港口核心技術(shù)攻關(guān)，突破行業(yè)發(fā)展壁壘，將自動(dòng)化技術(shù)與干散貨碼頭進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以自主研發(fā)的數(shù)個(gè)“全球首創(chuàng)”前沿技術(shù)，率先在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)“全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)”干散貨專業(yè)化碼頭建設(shè)，一舉解決這一世界港口業(yè)公認(rèn)的難題。

　　不久前，“于新國創(chuàng)新工作室”榮膺2021年感動(dòng)山東“十大年度人物”榜首。

　　破冰：獨(dú)辟干散貨自動(dòng)化升級(jí)“山港路徑”

　　讓干散貨碼頭實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化有多難？干散貨作業(yè)具有環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)力成本高等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化意義重大，也是港口發(fā)展必然趨勢(shì)，可即便如此，全球港口對(duì)于散貨專業(yè)化碼頭自動(dòng)化技術(shù)攻關(guān)卻望而卻步，成為港口自動(dòng)化領(lǐng)域的一塊“堅(jiān)冰”。

　　于新國創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)骨干成員盧聰說：“與集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)相比，干散貨形態(tài)多樣，運(yùn)輸船舶類型不徑相同，作業(yè)對(duì)象和作業(yè)工藝皆有較大差異。”

　　面對(duì)這一世界港口領(lǐng)域的難題和技術(shù)空白，于新國團(tuán)隊(duì)曾多次赴國內(nèi)外港口尋找經(jīng)驗(yàn)，但屢屢無功而返。

　　沒有現(xiàn)成樣本。怎么辦？怎么干？

　　自力更生、自主創(chuàng)新！這是中國科技事業(yè)發(fā)展的奮斗基因，也是港口科技工作者的精神傳承。既然“要、買、討”都不成，那就干脆橫下一條心、憋足一口氣，靠我們山東港口人自己的雙手和智慧創(chuàng)出新辦法，闖出新路子！

　　在干散貨碼頭上摸爬滾打了十年的于新國作為主要技術(shù)牽頭人，帶著第一批核心成員奔赴西港區(qū)，開啟了艱難的攻關(guān)過程。

　　經(jīng)過反復(fù)調(diào)研、推敲、復(fù)盤，他們決定針對(duì)西港區(qū)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(dòng)化升級(jí)改造，作為干散貨碼頭自動(dòng)化“破冰”的首個(gè)突破點(diǎn)。

　　在上千個(gè)研發(fā)思路及方向中，于新國創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)不斷推翻歸零，失敗、重啟、再失敗、再重啟……

　　經(jīng)過150多個(gè)日夜的奮戰(zhàn)，全球首個(gè)自動(dòng)化高精度混配礦控制系統(tǒng)研發(fā)成功。這一技術(shù)的投用，煙臺(tái)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)，使煙臺(tái)港礦石碼頭成為全球首個(gè)且唯一能夠?qū)崿F(xiàn)四種物料混配的碼頭，率先打開了日韓混配業(yè)務(wù)的新局面。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)成功，也成為煙臺(tái)港干散貨碼頭自動(dòng)化升級(jí)的“破冰錘”。

　　蝶變：為干散貨碼頭裝上“中國大腦”

　　“突破高精度混配技術(shù)只是邁出第一步，還必須對(duì)整條作業(yè)線進(jìn)行自動(dòng)化、智能化升級(jí)改造，才能真正意義上實(shí)現(xiàn)干散貨碼頭作業(yè)的全系統(tǒng)、全流程自動(dòng)化。”于新國創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)錨定新的目標(biāo)，又投入到夙夜不怠的研究中，誓將干散貨碼頭的全自動(dòng)“大腦”貼上“國”字標(biāo)。

　　港口自動(dòng)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。項(xiàng)目建設(shè)之初，這一切都是“零”。被大家稱為“愚公”的于新國拿出了“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，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。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。

　　突破，從難度最大的自動(dòng)化卸船機(jī)控制系統(tǒng)研發(fā)開始。而攻堅(jiān)第一關(guān)，就是解決卸船機(jī)抓斗“防搖”問題。

　　“拿著被褥干糧上！”撂下這句話，于新國和大伙兒“常駐”卸船機(jī)，逐項(xiàng)數(shù)據(jù)試驗(yàn)，終于研發(fā)出抓斗智能防搖系統(tǒng)，將抓斗行進(jìn)擺動(dòng)幅度控制在5厘米范圍內(nèi)，突破了抓斗精準(zhǔn)控制的難題。

　　事實(shí)檢驗(yàn)著這支團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)斗力。在清艙機(jī)械與自動(dòng)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，每天都要攀爬10多次。為及時(shí)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，在悶熱的船艙內(nèi)有時(shí)一待就是一整天，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灘水。

　　每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員都在與時(shí)間賽跑，與困難“掰手腕”。38歲的盧聰，號(hào)稱“磐石”的程序員。主要負(fù)責(zé)十余個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)，累計(jì)開發(fā)近千個(gè)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(dòng)化設(shè)備效率優(yōu)化方案，多的都數(shù)不過來。擔(dān)任整個(gè)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(cè)系統(tǒng)整整7個(gè)晝夜后，枕著帶來的饅頭口糧睡去；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(gè)小時(shí)，成功解決自動(dòng)取料邊角控制問題；被大家稱為“拼命熊貓”的欒文軒，在設(shè)備調(diào)試關(guān)鍵時(shí)期，堅(jiān)守現(xiàn)場連續(xù)幾周不回家，每天只睡3-4小時(shí)；為了調(diào)試優(yōu)化卸船機(jī)自動(dòng)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(mèng)都是‘堆取料機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常’的夢(mèng)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(shí)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(gè)多月，每逢電話視頻，孩子總說的一句話就是“爸爸，我疼”。

　　一個(gè)堡壘一個(gè)堡壘去攻克，一個(gè)瓶頸一個(gè)瓶頸去突破，憑著拼勁和韌勁，于新國創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了全球港口技術(shù)界的多個(gè)“第一”： 首創(chuàng)全球領(lǐng)先的卸船自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化技術(shù)，裝車機(jī)可自動(dòng)完成裝車作業(yè)，火車平均在港停時(shí)壓縮20.8%；首創(chuàng)全球領(lǐng)先的清艙智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了清艙作業(yè)無人化、自動(dòng)化、智能化。

　　如今，通過自動(dòng)化升級(jí)，有效減員132人，自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了減人、幫人、護(hù)人目標(biāo)。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。此外，在大幅提高綜合作業(yè)效率的同時(shí)，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。

　　2021年12月22日，山東港口在煙臺(tái)港向全球正式發(fā)布“全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)”全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)。發(fā)布會(huì)上，北京理工大學(xué)毛二可院士團(tuán)隊(duì)成員、動(dòng)力控制教授張鵬奇表示，山東港口煙臺(tái)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(dòng)化和集中管控，為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)、全流程、全自動(dòng)干散貨專業(yè)化控制技術(shù)的作業(yè)碼頭。

　　“你們啃下了這塊硬骨頭，了不起！”一位來自國外的同行贊嘆說。

　　逐夢(mèng)：創(chuàng)新路上接續(xù)奮斗

　　山港的大舞臺(tái)，最好的年華里，就要做最有意義的事。

　　這支平均年齡只有30多歲的團(tuán)隊(duì)，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(shí)間達(dá)到10秒以內(nèi)；首創(chuàng)抓斗智能防搖系統(tǒng)；首創(chuàng)智能抓取算法模型；首創(chuàng)高點(diǎn)抓取模型……

　　“青春就是用來奮斗的，煙臺(tái)港全自動(dòng)化干散貨碼頭這個(gè)平臺(tái)，使我們有機(jī)會(huì)在自己年輕時(shí)候拼了把勁兒、圓了自己的青春奮斗夢(mèng)。”盧聰說。

　　奮楫者先，勇為者成。團(tuán)隊(duì)已成長為有骨干成員25人的行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)團(tuán)隊(duì)，2021年2月，被交通運(yùn)輸部授予“全國交通運(yùn)輸行業(yè)自動(dòng)化碼頭技術(shù)研發(fā)中心（山東港口煙臺(tái)港研發(fā)基地）”。目前團(tuán)隊(duì)擁有專利20余項(xiàng)，發(fā)表科技論文20余篇；其中，專利“一種智能履帶式船艙清艙機(jī)”全球領(lǐng)先、獨(dú)一無二。

　　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)”加身的于新國團(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?cè)诟缮⒇涀詣?dòng)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。

　　團(tuán)隊(duì)再接再厲，全球首創(chuàng)“智能清艙設(shè)備”，卸船機(jī)實(shí)現(xiàn)100%自動(dòng)化作業(yè)。全球領(lǐng)先“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)狀況實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控，在減少巡檢人員的同時(shí)，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(dòng)散貨無人機(jī)生產(chǎn)應(yīng)用平臺(tái)”，無需人為操縱，無人機(jī)自動(dòng)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(dòng)動(dòng)手指便可實(shí)時(shí)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。

　　心中有夢(mèng)、奮力逐夢(mèng)。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)始終保持著開拓者的志氣、先行者的勇氣、排頭兵的銳氣，在加快建設(shè)國際領(lǐng)先的智慧綠色港的新征程上，于新國創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將不忘初心使命，秉持歸零心態(tài)，從“心”開始，重“新”出發(fā)，與山東港口廣大科技工作者一起主動(dòng)作為，加倍奮斗，錨定建設(shè)世界一流海洋港口、爭創(chuàng)世界一流企業(yè)的目標(biāo)，為加快山東港口高質(zhì)量發(fā)展，為美麗中國、美麗山東不斷貢獻(xiàn)力量。

　　閃電新聞?dòng)浾?于蓓佳 通訊員 楊剛 報(bào)道