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全球领先的背后,看于新国创新工作室如何为干散货码头装上“最强大脑”

网友发布 2022-08-13 20:39 · 头闻号项目分享

本文转自:中国Shandong.com。

中国网-感知山东8月4日讯-烟台港,夏日的山东港,碧波万顷,海天一色。6台巨型橙色卸船机正灵巧地舞动着它们的“机械臂”,将铁矿石源源不断地抓出船舱,配合着快速旋转的皮带和与之遥相呼应的堆取料机、装载机进行货物的装卸。整个过程运行准确流畅,一气呵成。

8月4日,烟台港西港区40万吨矿石码头正在进行深圳矿业的卸船作业,这是今年全球首艘专业干散货自动化码头卸船的第16艘40万吨矿石船。

很难想象,如此庞大的操作,只需要几个工作人员在几千米外的遥控中心盯着屏幕。深圳矿业的装、卸、混、转运全过程的操作都可以“全自动”完成,可谓科技感十足。

这种科技感的背后,是一个创新的技术团队——山东港烟台港矿石公司余新国创新工作室团队。2021年12月,团队将自动化技术与干散货码头有机结合,率先研发推出“全系统、全流程、全自动”的世界首创专业化干散货码头控制技术,为世界港口干散货码头自动化升级提供了全新的“中国方案”。近日,团队荣登2021年山东省“年度十大人物”榜首,技术成果和工作业绩再次得到各界高度肯定。

突破行业“坚冰”

开辟干散货自动升级的“山港航线”

干散货码头自动化有多难?

“与标准化集装箱作业相比,干散货形态多样,运输船舶类型不同,作业对象和作业流程差异较大。”余新国创新团队的关键成员鲁聪说,很多港口人认为,将高度自动化应用于操作流程复杂多变的干散货码头,只是一个可以讨论但不能实践的话题。干散货自动化一度成为港口领域的“坚冰”。

面对这一领域的世界难题和技术难题,余新国的团队多次到国内外港口寻找方法和经验,却一次次失败。也正是因为这一次又一次,激发了他自主研发的决心。

经过无数次的调研、酝酿和重新审视,余新国团队决定根据矿石码头的特点,从提高铁矿石配料精度入手,对堆取料机进行自动化升级,这也成为干散货码头自动化“破冰”的首次突破。

炎炎夏日,团队核心成员为了得到准确的实时电流反馈,在闷热的机房里待了10多个小时。他们不时穿梭于码头现场,抓住一切休息和机器“暂停”的机会,常常在10米高的料堆上呆上一整天,一个个调整试验参数...

就这样,周而复始,每天满脸是汗,浑身是土。经过150多个日日夜夜的艰苦努力和反复试验,余新国和团队成员终于成功研制出世界上第一套自动化高精度矿石配料控制系统。通过高精度皮带秤、多机协同控制、动态补偿等多项独创技术和设备,实现了货物配比的实时监控和参数的自动调整。烟台港铁矿混合成品中铁硅含量标准偏差控制在0.2%以内,达到行业一流水平,成为世界上第一个也是唯一一个可以实现四种物料混合的码头,率先打开了日韩混合业务的新局面。

该技术的研发成功,也成为烟台港干散货码头自动化升级的“破冰之锤”。

关注绿色智能

给干散货码头的“全自动大脑”贴上“中国”二字

“一个环节的自动化不叫自动化。只有整个操作线的自动化才算成功。”正如余新国也说过的,突破高精度混合技术,只是干散货码头自动化升级的长征中的第一步。在打破这个关键点的“坚冰”后,需要对整个运营线的技术进行自动化、智能化的升级改造,实现全系统、全流程、全自动化。

港口自动化建设的核心主要在于模型算法和数据采集的优化和改进。在项目建设之初,这一切都是“零”。有“龚宇”之称的余新国拿出“移山”的劲头,跑遍了沿海9省17市的港口,把自己能搜集到的技术资料全部找来,字字推敲,字字尝试,整理出三箱上百余本学习笔记和千余份设计手稿,第一时间与团队成员分享学习心得。

在堆场内和卸船机上,队员们同吃同住,边学习边思考,从炎热的夏天走向寒冷。这个承诺就是给干散货码头的“全自动大脑”贴上“中国”的标签。平均年龄只有30岁的团队终于攻克了关键难题:三维模拟精度全部在15cm以内;三维图像更新时间小于10秒;首创抓斗智能防摇系统;第一个智能爬行算法模型;第一款高点抓斗机型……同时先后研发出自动堆取控制系统、抓斗智能防抖系统、自动装车控制系统、自动装车机控制系统等。

2021年12月22日,山东烟台港,全球首个“全系统、全流程、全自动化”的专业化干散货码头控制技术正式发布。

涓涓细流汇成江河大海,一次又一次的开拓创新行动,最终取得成功。2021年12月22日,山东港在烟台港正式发布“全系统、全流程、全自动”全球首个专业化干散货码头控制技术,为全球传统干散货码头自动化升级提供了示范样本,为实现安全、高效、绿色、智能的散货码头可持续发展目标提供了坚实基础。

剑指世界“首创”

创造世界高标准。

不管技术强不强,终端生产亮眼的数字最有说服力。余新国创新团队研发的全球首个专业化干散货码头控制技术,经过不断研发和系统调试,创造了全球港口技术行业的多个“第一”,推动了作业效率的持续提升。

开创了世界领先的船舶卸载自动化技术。当船到达501#-502#泊位时,卸船机、皮带机、堆取料机“咔嚓”一声同步启动。在3D激光扫描成像和抓斗防抖系统的帮助下,卸船机的料斗像精灵一样在船舱和卸船机料斗之间来回飞行,综合装卸效率提升21.9%。

世界领先的船舶自动化技术。通过自主核心技术,实现船舶换舱时“不停机不停机”的装载作业,每个舱口换舱可节省10分钟以上,散货装载综合效率提升22.6%。

世界领先的装载自动化技术。无需人工操作,装车机自动完成装车作业,特别是通过精准的激光扫描,可以提前预控取料流程,解决了跨空车作业的困难。在有效降低操作人员劳动强度的同时,列车停靠香港时平均压缩20.8%。

全球首创领先的智能清舱技术,通过卸船机与清舱设备的联锁,改变了传统人工清舱的工况,实现了无人化、自动化、智能化清舱。

这一系列“世界第一”,有力助推了港口节能减排,比传统码头降耗10%,年降低成本4300多万元。

“像深圳矿业这样的40万吨级的船,过去在户外操作一台设备至少需要两名司机。现在,在控制室里,一个人可以同时控制3台设备,4名工作人员可以通过10个操作台完成卸船机、装载机、装载机、堆取料机等18台大件设备的自动化操作。”正在进行视频监控的司机蒋永恒,也从一个面朝大海、面对矿堆的港口“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港口“白领”。

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