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青岛楷模!一群拼命创新的人,造就这个世界一流的智慧快港

2020-07-17 13:57 来源:爱青岛

  黄海之滨、胶州湾畔,山东港口青岛港巍峨屹立。3345公里的海岸线上,世界领先、亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱码头,在这里诞生。

  这是全球唯一的全流程自动化码头,它高度融合了物联网感知、通信导航、大数据、云计算、人工智能等技术,构建起了全球新一代自动化码头智能生产控制系统。连续5次打破桥吊平均单机效率世界纪录,创造出平均作业效率36.2自然箱/小时、最高作业效率44.6自然箱/小时的世界纪录,超过全球同类码头50%以上。实现的“五大突破”、“十大首创”,为世界自动化码头建设提供“中国方案”。

  它书写的一个个港口传奇,令世界为之侧目。

  万众瞩目的码头背后,有这样一群人。

  他们牢记总书记“建设世界一流的海洋港口”的殷切嘱托,拼命创新、勇攀高峰。有理想守信念、懂技术会创新、敢担当讲奉献,自一片荒芜中开辟出自动化码头的崭新时代。他们是山东港口青岛港“连钢创新团队”。 6月22日,青岛楷模发布厅云发布仪式举行,为“连钢创新团队”授予“青岛楷模”称号。

 

  【建组:向着世界一流海洋港口进发】

  时间回溯到2013年。

  这年10月,汇聚青岛港各专业佼佼者,山东港口青岛港自动化码头项目组成立。有着三十年集装箱码头经验的张连钢,被任命为“自动化码头筹建小组”组长。

  这一年,世界首个半自动化码头、鹿特丹港ECT码头已运行20年,国际上自动化码头进入第四代,然而在世界集装箱大港前10名中占7席的中国,自动化甚至半自动化码头数却为“0”。不甘落后的“连钢创新团队”,就此开启了冲击世界港口科技制高点的新征程。

  【中国志气:建造中国人自己的自动化码头】

  建造中国第一个真正意义上的全自动化码头,这条路,布满荆棘。

  自动化码头建设,融合了物联网、大数据、人工智能、自动控制等多项前沿技术,涉及到软件、自控、通讯、土建、供电、机械、机电等十多个专业领域,在欧洲,被称之为“贵族码头”。如此繁复庞杂的系统,对于毫无自动化码头建设经验、甚至见都没见过的连钢团队来说,是个不小的挑战。

  立项之初,项目组先后奔赴荷兰、英国、德国、西班牙等国外自动化码头“取经”,可得到的无一例外是外方专家对技术核心区的“连捂带盖”。在核心区,不准下车、不准拍照,只得远远观望,要么就开出天价购买他们的成熟技术。其中的捆绑销售、技术封锁不言而喻,项目组的每个人心里都憋着一口气:“核心技术是买不来的,要成功还是要靠自己,我们就是要建造中国人自己的自动化码头!”

  国外考察归来,项目组通宵达旦,作战状态仿佛开了挂。上万字的考察报告、数千次的论证会、数不清个不眠之夜……功夫不负有心人,10个月后,一个由中国人自主设计,符合山东港口青岛港实际的码头设计方案成型。而在欧洲,一个成型的方案设计往往要经历三年的时间。

  【打破垄断:建设符合青岛港实际的自动化码头】

  筹建之初,外方股东想套用西方成熟的自动化码头建设模式,以降低建设难度与运营风险。多家国外专业咨询公司带来了他们的方案,却都被项目组一一否决了。原因是核心技术掌握在外方公司手中,码头投产后山东港口青岛港很难根据自身实际优化系统。

  团队成员李波清晰地记得,在最后一次设备选型和土建图纸设计审查会上,股东代表笃定,连钢团队的自动化码头开港效率,定不能超过欧洲自动化码头开港效率。张连钢拿出破釜沉舟的决心:开港桥吊单机效率达到每小时25自然箱,若是达不到,他打头,从桥吊上跳下去。要知道,国外自动化码头20多年的历史里,开港作业效率始终没有超过2位数。

  【拼命创新:全球十大首创提供中国方案】

  没经验、没外援,张连钢和他的伙伴们咬着牙啃完了一本又一本英文原版资料,研讨会开了上千个,在不断循环往复的测试、推翻、重建过程中摸索前进。

  在机器人拆装锁自动循环供锁系统的设计中,由于没有测试环境,团队成员张卫只能采用画图的方式进行推演,可总会出现漏统计的问题,导致研发进度停滞不前。正当张卫为此一筹莫展的时候,无意间看见妻子与女儿在玩扑克牌游戏,他突然感到眼前一亮,纸牌的正面和反面不正可以代表工位旋锁的有和无嘛。张卫立即拉上妻子、女儿,用扑克牌模拟六个工位旋锁数量。就这样整整推演了一夜,彻夜未眠的思考,造就了全球首创。

  在自动化双小车桥吊选型初期,团队成员王延春发现桥吊自重2600多吨,轮压超过一百吨,是个十足的“大胖子”。而青岛港自动化码头的桥吊承轨粱是按常规码头设备设计建造的,相对承载能力较低,远不能满足双小车桥吊的轮压要求。张连钢提出,若是主小车后大梁减少3个与AGV交互车道对装卸作业有多大影响?经过论证发现,如此不仅对作业没有影响,还降低了系统对车道任务分配计算的工作量。将主梁后伸距合理缩短后,桥吊自重降低50余吨,轮压也降至码头许用范围内,节省设备制造成本60余万元,成功避免了因土建改造带来的巨额成本投入。

  像这样的创新故事,在连钢创新团队里不胜枚举。他们敢想、敢拼,把头脑中的码头一点一点建造起来;他们敢于挑战标准,“全球十大首创”创造了属于中国自动化码头自己的标准。

  【首船测试:中国效率】

  破釜沉舟,百二秦关终归楚。

  2017年3月15日,第一条商业运营的内贸船在自动化码头靠泊进行测试。干好第一船,对自动化码头的未来至关重要。在李波看来,这天的场景,每一个细节他都清清楚楚地记得。周围人工码头的所有摄像头,都对准他们。20、21、22……首次作业的仁建15轮桥吊单机效率达到22自然箱/小时!仁建15轮的船长还在微信朋友圈里发信息:这就是山东港口青岛港自动化码头再次展示的中国速度!

  【开港:26.2自然箱/小时创世界开港纪录】

  首船测试成功,为5月11日开港赢得了信心。可就在开港前夕,突发状况。

  5月9日上午,102#桥吊在测试期间,门架起升机构突然停止,经查是该机构的核心器件变频器烧坏了。此类故障十分罕见且变频器价格昂贵,没有备件,所以无法立即修复。此时,央视记者已进驻自动化码头,准备开港直播,届时全国人民乃至全世界同行将共同目睹此次盛典。当时青岛地区根本就没有这种型号的备件,西门子售后从北京带备件过来已是5月10日晚上10点,桥吊负责人的张卫和同事连夜更换备件。

  天有不测风云,谁知桥吊功能恢复不到半个小时,另一组变频器再次发生故障。这时距离开港仪式不到10个小时了,这时新的备件走最快的物流渠道也过不来。正当大家打算弃用102#桥吊的时候。有着三十多年桥吊维修管理经验的老码头张卫提议挪用处在码头边缘的107#桥吊的备件恢复102#桥吊的功能,107#桥吊取消门架机构的作业部分,采用主吊具直接和AGV交互作业的方式。这种丢车保帅的策略得到了桥吊团队专业技术人员和公司领导的认可。

  366米、13000TEU的中远法国轮作业,桥吊单机效率达到了26.2自然箱/小时,一举打破了自动化码头开港作业效率不过两位数的魔咒,创下世界开港纪录!至此,世界领先、亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱码头诞生,在世界港航业历史上书写下浓墨重彩的华章!

  【一期运行:西洋人看中国景】

  一期正式投产运行后,码头一直高效运行,多次创造纪录,直至今日仍保持着世界装卸效率最高纪录,吸引了世界的目光。李波曾拍下一张照片,他给取名为“西洋人看中国景”。照片上是国外船员纷纷趴在船杆上,对自动化码头面露惊叹。这样的情景,并不稀奇。李波犹记得,某次欧洲自动化码头专家团前来考察,他们在观看AGV运行时出现最多的词是“smooth”,流畅;对于桥吊装卸箱时用的最多的一个词是“gentle”,轻柔。行云流水般的作业彻底征服曾经世界第一大港的同行,看似平淡的两个评价,才是内行对于自动化码头领域的最高评价。

  【提效:一分一秒地抠】

  作为项目组唯一的女性,李永翠被称为码头上的“拼命三娘”。在自动化码头效率提升分析过程中,李永翠发现桥吊双小车的平台访问逻辑总是不尽人意,桥吊效率也因此受到很大影响。通过分析生产数据查找原因,却总是不得要领。于是这位“拼命三娘”大手一挥说:“走,咱们爬到桥吊上去看。”

  50多米高的桥吊,她披上棉袄,戴好安全帽,毫不犹豫地爬了上去。凛冽的寒风,几欲要将她单薄的身子吹散了。而李永翠愣是站了近两个小时,把心里的疑问弄清楚了,脚早已经不听使唤,不得不半挪半爬地下了桥吊。这种精益求精的精神,让让码头并非止步于此。码头装卸效率不断攀升,向着更高智能化方向发展,将成为一座有思想的“活码头”,成为青岛剑指“世界工业互联网之都”的有力发展平台。

  2018年英国伦敦举行全球自动化码头峰会,李永翠受邀参加,并用英语发表主题为“自动化码头如何提升效率”的演讲,荣获了“全球自动化码头最佳效率奖”。这是继2017年美国旧金山全球航运大会受邀演讲后,她第二次站在世界自动化码头技术交流的顶级舞台上。

  “以前自动化码头都是欧美的天下,这样的交流从来不会邀请亚洲港口参与,然而现在中国港口不仅参与了,而且是以分享经验的形式登场。”在自动化码头领域,中国终于实现了从跟跑到领跑的超越,李永翠深感自豪。

  【二期号角:为世界5G应用奠定了基石】

  2018年,自动化码头二期建设拉开序幕,再次推出自主研发、集成创新6项全球首创科技成果。当前疫情给全球产业链、供应链和市场格局带来新变化,工业互联网正迎来加速起势发展的重大“窗口”机遇。作为全球首个5G智慧码头,山东港口青岛港全自动化集装箱码头推动工业互联网与5G、人工智能等新兴技术融合发展,为世界5G技术在自动化码头的应用提供了新思路、奠定了基石。

  国外用时三年的设计方案,连钢创新团队用时10个月;国外常规8-10年的自动化码头建设周期,他们仅用了3年半的时间。与人工码头相比,作业效率提升30%,人工减少70%,自动化程度超过鹿特丹港等世界级港口。同时,建设成本仅为国外同类码头的2/3,建设周期仅为其1/3,首船平均装卸效率达到26.1自然箱/小时,创世界最高开港纪录;2020年4月15日,再次刷新了桥吊单机效率44.6自然箱/小时的世界纪录。

  组长张连钢常说,“做技术的,要心中有数。”他们也正是用一串串精准的数字,构建起了智能庞大的自动化码头帝国。征途未有穷期,站在未来港口的崭新起点,“连钢创新团队”仍日夜兼程,继续向“世界一流海洋港口”进发!

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