——山東港口煙臺港礦石公司“于新國創新工作室”的攻堅之路
東方智慧,再次贏得世界矚目。
8月4日上午,山東港口煙臺港西港區40萬噸級礦石碼頭作業現場,6臺巨型橙色卸船機揮舞著“機械臂”,配合飛轉的皮帶和自動運轉的堆取料機、裝車機,將“深圳礦業”輪里的散貨精準抓取出艙。卸貨、裝車,整套流程如行云流水,一氣呵成。
很難想象,上述操作環節,昔日需要48人在現場完成。如今,僅需4名工作人員在遠程控制中心通過屏幕監管設備就可實現干散貨的裝卸、混配、轉運等全流程作業。
“曾經很向往‘集裝箱自動化’作業,現在我們在全球率先實現了‘干散貨自動化’作業!”有著29年經驗的“老碼頭”、山東港口煙臺港礦石公司技術創新帶頭人于新國難掩激動地說。
在無經驗、無樣板、無外援的境地下,于新國帶領“于新國創新工作室”團隊,靠自主研發在全球范圍內首次建成“全系統、全流程、全自動”干散貨專業化碼頭,一舉破解了這一世界港口界公認的難題。
習近平總書記視察煙臺時強調,基礎的、核心的東西是討不來買不來的,要靠我們自力更生、自主創新來實現。于新國和創新團隊以堅強毅力、強烈責任感和干則必成的信念,用實際行動踐行了總書記的這一要求,為解決世界干散貨碼頭自動化難題提供了“中國方案”。
勇闖世界港口“無人區”
變“不可能”為“不,可能”
一直以來,全球港口技術升級多聚焦于集裝箱碼頭的新建和自動化改造,對干散貨專業碼頭自動化技術攻關卻望而卻步。
讓干散貨碼頭實現自動化有多難?
與標準化的集裝箱作業相比,干散貨形態多樣,作業對象和工藝更為復雜。德國、韓國等港口業發達國家,也僅實現了部分干散貨碼頭的“半自動化”。
面對這一世界港口領域的難題和技術空白,于新國團隊曾多次赴馬來西亞等地的港口尋找經驗,但屢屢無功而返。
沒有現成樣本。怎么干?
“總要有第一個吃螃蟹的人。既然沒有樣本,我們就創個樣本出來!”2014年,在干散貨碼頭上摸爬滾打了十年的于新國作為主要技術牽頭人,開啟了艱難的攻關過程。
組建團隊,是于新國面臨的第一個任務。“技術硬”“拼得上”“頂得住”是他選人的首要標準。很快,首批工作室核心成員“集結”完畢,一頭扎到距離市區30多公里的西港區碼頭。
經過多番調研、推敲、復盤,他們決定針對西港區礦石碼頭特點,從提高鐵礦混配精度入手,將堆取料機的自動化升級改造,作為干散貨碼頭自動化“破冰”的首個突破點。
取料恒流量是實現鐵礦石精準混配的核心環節。做不到恒流量取料,精準混配就無從談起。為實現兩種以上物料同步到達指定位置,使斗輪機取料更均勻,創新團隊在上千個研發思路及方向中,不斷推翻“歸零”,失敗、重啟、再失敗、再重啟……
時值盛夏,團隊成員們在悶熱的機房反復推演。汗水浸透衣襟,只為獲取一個精確的實時電流值反饋。為了不影響正常生產,他們成了穿梭在碼頭的“流動作戰部隊”,抓住一切工歇和機器“暫停”機會,見縫插針,常常在10米高的料堆上一待就是一整天,逐個邊角調整試驗參數。
經過150多個日夜的奮戰,全球首個自動化高精度混配礦控制系統研發成功。這一技術的投用,使煙臺港成為全球首個且目前唯一一個能夠實現四種物料混配的碼頭。
“不可能”,在于新國和團隊成員的矢志攻關下,變成了“不,可能”!
自主研發啃下“硬骨頭”
為干散貨碼頭裝上“中國大腦”
猶如萬里長征邁出第一步,突破高精度混配技術后,還必須對整條作業線進行升級改造,才能真正意義上實現干散貨碼頭作業的全系統、全流程自動化。
來不及停下休整,工作室團隊又投入到夙夜不怠的研究中。
突破,從難度最大的自動化卸船機控制系統研發開始。
“上世紀90年代,德國人就想實現卸船機自動化,但沒成功。”于新國說,首先要解決卸船機抓斗“防搖”問題,這是確保裝卸安全的前提。
“拿著被褥干糧上去,參數調不準咱就別下來了。”撂下這句話,于新國和大伙兒“常駐”卸船機,逐項數據比對試驗,終于研發出抓斗智能防搖系統,將抓斗行進擺動幅度控制在5厘米范圍內,突破了抓斗精準控制的難題。
正是憑著這股子拼勁和韌勁, 于新國創新團隊攻破了一道又一道難關,創造了全球港口技術界的多個“第一”: 研發全球領先的卸船自動化技術,綜合接卸效率提高21.9%;研發全球領先的裝船自動化技術,散貨裝船綜合效率提高22.6%;研發全球領先的裝車自動化技術,火車平均在港停時壓縮20.8%;研發全球領先的清艙智能化技術,實現了清艙作業無人化、自動化、智能化。
從酷暑走向嚴寒,這支不服輸的隊伍日夜鏖戰在碼頭機房,攀爬于設備之上,行走于堆場之間。整整三大箱研究筆記和千余份設計手稿,見證著這條艱難而榮耀的勇攀高峰之路。
2021年12月22日,山東港口在煙臺港向全球正式發布“全系統、全流程、全自動”全球首創干散貨專業化碼頭控制技術。發布會上,北京理工大學毛二可院士團隊成員、動力控制教授張鵬奇表示,山東港口煙臺港實現碼頭卸船、水平運輸、堆取料、裝車、混配、裝船等全過程的作業自動化和集中管控,為全球首個實現全系統、全流程、全自動干散貨專業化控制技術的作業碼頭。
“你們真的啃下了這塊‘硬骨頭’!”一位來自巴西淡水河谷的同行贊嘆說。
“是的,我們做到了。”于新國驕傲地回應:“我們為干散貨自動化碼頭裝上了‘中國大腦’!”
“全球首創”榜單再擴容
在集成創新路上接續奮斗
令人驚嘆的是,這個誓將干散貨碼頭全自動“大腦”貼上“國”字標的團隊,平均年齡只有30多歲。
是什么,支撐他們在布滿荊棘的創新道路上保持如此篤定?“因為師傅比我們還要拼。”團隊核心成員王招平說。他口中的“師傅”,就是于新國。
孩子高中三年,一心撲在研發攻堅上的于新國,沒有參加過一次家長會。除了外出觀摩研究,他多數時間都在堆場內、卸船機上,與大家同吃同住、邊學邊想。
在于新國眼里,“徒弟們”才是最拼的。擔任整個項目“機械師”角色的周思遠,曾枕著帶來的饅頭口糧沉沉睡去;號稱“磐石”的盧聰,累計開發近千個模塊;被大家稱為“拼命熊貓”的欒文軒,堅守現場連續幾周不回家,每天只睡三個小時……
一天天堅持,一點點突破,一步步升級。當年僅有九人的創新工作室,成長為擁有25位技術骨干的“全國交通運輸行業自動化碼頭技術研發中心”,先后獲得山東省科學技術獎、中國港口協會科技成果獎、2021年山東省感動交通“十大年度人物”等多個獎項和榮譽。專利“一種智能履帶式船艙清艙機”世界領先、獨一無二。
最讓于新國感到欣慰的是,有了“中國大腦”的總控,現在4名工作人員通過10個操作臺即可完成卸船機、裝船機、裝車機、堆取料機共計18臺大型設備的自動化作業。面朝大海背朝礦堆的港口“藍領”,變成了坐在中控室監控生產畫面、簡單操作按鈕和手柄的“白領”,人員作業本質安全大幅提高。
“是不是可以好好休息一下了?”有人曾這樣問于新國。
“不夠,不夠!效率還可以再提高,系統還可以更智能。”于新國想了想,這樣回答。
事實上,對于干散貨自動化控制技術的持續攻堅,從未停止。2022年以來,流程線設備故障預控系統技術等相繼問世,不斷擴大著山東港口煙臺港的“全球首創”榜單陣容。
不懼挑戰,艱苦磨礪。習近平總書記曾指出,要志在萬里,努力打造世界一流的智慧港口、綠色港口。
新征程上,于新國說:“我們還有很多事要做,很多夢想要實現。”