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中国方案破解世界港口之问——山东港口烟台港矿石公司于新国创新工作室的攻坚之路

主要结构

  原标题:中国方案破解世界港口之问——山东港口烟台港矿石公司于新国创新工作室的攻坚之路

  8月4日上午,山东港口烟台港西港区40万吨级矿石码头作业现场,6台巨型橙红色卸船机挥舞着“机械臂”,配合飞转的皮带和自动运转的堆取料机、装车机,将“深圳矿业”轮里的散货精准抓取出舱。卸货、装车,整套流程如行云流水,一气呵成。

  很难想象,曾经上述的种种环节,需要人工完成。如今,仅需几名工作人员在远程控制中心通过屏幕监管设备,就可完成干散货的装卸、混配、转运等全流程作业。此刻,山东港口烟台港矿石公司“于新国创新工作室”的带头人于新国站在中控室内,又掏出了日常贴身携带的“小本本”,谋划着系统升级的突破口。

  “曾经很向往‘集装箱自动化’作业,现在我们在全球率先实现了‘干散货自动化’作业!”有着29年经验的“老码头”于新国难掩激动。

  这份激动背后,饱含数个“全球首创”:首创全球领先的卸船、装船、装车自动化技术,首创全球领先的清舱智能化技术,创新推出全球领先的流程线设备故障预控系统和料场数字化技术,率先在全世界内实现“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。

  在无经验、无样板、无外援的境地下,于新国带领团队靠自主研发闯出了一条新路。

  习视察烟台时强调,基础的、核心的东西是讨不来买不来的,要靠我们自力更生、自主创新来实现。于新国创新工作室团队秉持不畏艰辛、百折不挠的开拓精神和不达目的、决不罢休的钉子精神,用实际行动践行了的这一要求,为解决世界干散货码头自动化难题提供了“中国方案”。

  一直以来,全球港口技术升级多聚焦于集装箱码头的新建和自动化改造,对干散货专业码头自动化技术攻关却望而却步。

  与标准化的集装箱作业相比,干散货形态多样,作业对象和工艺更复杂。德国、韩国等港口业发达国家,也仅实现了部分干散货码头的“半自动化”。

  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马来西亚等地寻找经验,但屡屡无功而返。

  “总要有第一个吃螃蟹的人。既然没有样本,我们就创个样本出来!”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,开启了艰难的攻关过程。

  “技术硬”“拼的上”“顶得住”“豁得出”是团队组建选人的首要标准。很快,第一批9位工作室核心成员“集结”完毕,一头扎到距离市区30多公里的西港区码头。

  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。

  取料恒流量是实现铁矿石精准混配的核心环节。做不到恒流量取料,精准混配就无从谈起。为实现两种以上物料同步到达指定位置,使斗轮机取料更均匀,于新国创新团队在上千个研发思路及方向中,不断推翻归零,失败、重启、再失败、再重启……

  时值盛夏,小组成员们在闷热的机房一待就是10多个小时。汗水浸透衣襟,只为获取一个精确的实时电流值反馈。为了不影响正常生产,他们成了穿梭在码头的“流动作战部队”,抓住一切工歇和机器“暂停”机会,见缝插针,常常在10米高的料堆上一待就是一整天,逐个边角调整试验参数。

  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管理系统研发成功。这一技术的投用,使烟台港成为全世界首个且唯一可以在一定程度上完成四种物料混配的码头。

  犹如万里长征迈出第一步,突破高精度混配技术后,还必须对整条作业线进行升级改造,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。

  “上世纪90年代,德国人就想实现卸船机自动化,但没成功。”于新国说,首先要解决卸船机抓斗“防摇”问题,这是确保装卸安全的前提。

  “拿着被褥干粮上去,参数调不准咱就别下来了。”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。

  正是凭着这股子拼劲和韧劲, 于新国创新团队攻破了一道又一道难关,创造了全球港口技术界的多个“第一”: 研发全球领先的卸船自动化技术,综合接卸效率提高21.9%;研发全球领先的装船自动化技术,散货装船综合效率提高22.6%;研发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%;研发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。

  从酷暑走向严寒,这支不服输的队伍日夜鏖战在码头机房,攀爬于设备之上,行走于堆场之间。整整三大箱研究笔记和千余份设计手稿,见证着这条艰难而荣耀的勇攀高峰之路。

  2021年12月22日,山东港口在烟台港向全球正式对外发布“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小组成员、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。

  是的,他们做到了!他们用山港人的智慧和奋斗为干散货自动化码头装上了“中国大脑”!

  令人惊叹的是,这个誓将干散货码头的全自动“大脑”贴上“国”字标的团队,平均岁数只有30多岁。

  是什么,支撑他们在异常艰难的条件下保持如此笃定?“因为师傅比我们还需要拼。”团队核心成员王招平说。他口中的“师傅”,就是于新国。

  一心扑在研发攻坚上的于新国,孩子高中三年,他没有参加过一次家长会。除了外出观摩研究,他多数时间都在堆场内、卸船机上,与大家同吃同住、边学边想。

  在于新国眼里,“徒弟们”才是最拼的:号称“磐石”的卢聪,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,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,曾枕着带来的馒头口粮沉沉睡去。负责堆取料机操作系统前端应用及调试的小组成员刘春阳,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,坚守现场连续几周不回家,每天只睡三个小时……

  一天天坚持,一点点突破,一步步升级。当年仅有9人的创新工作室,成长为拥有25位技术骨干的“全国交通运输行业自动化码头研发技术中心(山东港口烟台港研发基地)”,先后捧回山东省科技奖、中国港口协会科技成果奖等多个奖项。专利“一种智能履带式船舱清舱机”世界领先、独一无二。

  最让于新国感到欣慰的,是有了“中国大脑”的总控,现在4名工作人员通过10个操作台就可以完成卸船机、装船机、装车机、堆取料机共计18台大型设备的自动化作业。面朝大海背朝矿堆的港口“蓝领”,变成了坐在中控室监控生产画面、简单操作按钮和手柄的“白领”,人员作业本质安全大幅提高。

  就在前不久,山东港口烟台港矿石公司“于新国创新工作室”荣膺2021年山东省感动交通“十大年度人物”榜首,技术成果和工作业绩再次得到各界的高度肯定。

  成绩代表过去,未来任重道远。对于干散货自动化控制技术的持续攻坚,团队从未止步。2022年以来,“智能清舱设备”“流程线设备故障预控系统”技术等相继投用,不断刷新着山东港口烟台港的“全球首创”榜单阵容。

  不惧挑战,艰苦磨砺。习曾指出,要志在万里,努力打造世界一流的智慧港口、绿色港口。

  从“心”开始,重“新”出发,踏上新征程,于新国创新团队充满信心:“我们还有很多事要做,很多梦想要实现”。

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