打造全球首个干散货全自动化码头！烟台这个平均年龄30多岁的团队，攻克世界级难题_烟台生活

于新国（中）

　　大众网·海报新闻记者陈晓实习生徐畅通讯员杨刚侯永杰张超烟台报道

　　8月4日，在烟台港西港区40万吨级矿石码头，“深圳矿业”轮卸船作业正紧张有序作业，6台巨型橙红色卸船机灵巧地舞动着“机械臂”，将铁矿源源不断地抓取出舱，配合高速运转的皮带、堆取料机及装车机，卸货、装车，整套流程精准运行，一气呵成，现场几乎不见一人。而在几千米外的远程控制中心，几名工作人员通过屏幕监管着作业设备，就可完成“深圳矿业”轮从码头装卸、混配、转运全流程各环节的作业，整个工作环境科技感十足。

　　这一切，都得益于山东港口烟台港矿石公司“于新国创新工作室”的研发成果。该团队成功研发出全球首创干散货专业化码头控制技术，攻克了世界级港口技术难题，并于日前荣获了“2021年山东省感动交通十大年度人物”，用实际行动书写了新时代的山东交通故事。

　　破冰：突破干散货自动化这块港口领域的“坚冰”

　　山东港口烟台港是中国重要的大宗商品接卸口岸、面向日韩的大宗散货混配加工基地，更是全球最大的铝土矿中转基地，其混配铁矿作业量长期处于全国沿海港口第一方阵。

　　让干散货码头实现自动化有多难？

　　干散货作业具有环境恶劣、劳动强度大、劳动力成本高等特点，实现干散货自动化码头升级意义非凡。可一直以来，全球范围内的港口升级多聚焦于集装箱码头的新建和自动化改造，对干散货专业化码头自动化技术攻关却望而却步。

　　“并非干散货码头不想努力，但确实太难了。”于新国创新团队骨干成员卢聪说，“与标准化的集装箱作业相比，干散货形态多样，运输船舶类型不径相同，作业对象和作业工艺皆有较大差异。”

　　将高度自动化应用于作业流程复杂多变的干散货码头，很多港口人都认为这只是个可探讨却不可躬行的课题。干散货自动化曾一度成为港口领域的一块“坚冰”。面对这个领域的世界难题和技术空白，于新国团队曾多次赴国内外港口寻找办法和经验，但却屡屡无功而返。

　　在经历了数不清的反复调研、推敲、复盘的基础上，团队决定针对矿石码头特点，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”的首个突破口。

　　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，于新国团队在上千个研发思路及方向中，不断推翻归零，历时百天耗费2000多个小时“鏖战”，关键核心技术终于被攻克。

　　正值炎热盛夏，闷热的机房变身“桑拿房”，团队核心成员在这儿一待就是10多个小时，里外衣服都能拧出水来，为的只是获取一个个精确的实时电流值反馈。他们见缝插针，与机器比拼，与时间赛跑，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多个日夜的艰苦奋战和反复试验，于新国团队成功研创了全球首个自动化高精度混配矿控制系统。

　　通过高精度皮带秤、多机协同控制、动态补偿等多个独创技术和设备，实现货物配比实时监控、参数自动调整，烟台港铁矿混配成品铁、硅含量标准差控制在0.2%以内，达到行业一流水准，成为全球首个且唯一能够实现四种物料混配的码头，率先打开了日韩混配业务的新局面。

　　这项技术的研发成功，也成为了烟台港干散货码头自动化升级的“破冰锤”。2021年2月，“于新国创新工作室”被交通运输部授予“全国交通运输行业自动化码头技术研发中心（山东港口烟台港研发基地）”。

　　蝶变：为全球传统干散货码头自动化升级提供示范样本

　　突破高精度混配技术，只是干散货码头自动化升级的万里长征第一步。

　　在打破这一关键点的“坚冰”后，还必须对整条作业线的技术进行自动化、智能化升级改造，实现全系统、全流程、全自动。港口自动化建设的核心主要在模型算法的优化完善及数据采集上。而项目建设之初，这一切都是“零”。

　　被大家称为“愚公”的于新国拿出了“移山”那股劲头，跑遍沿海9省17市港口，把能搜集的技术资料全部找来，一段段推敲、一字字揣摩，整理出了整整三大箱共计百余本学习笔记及千余份设计手稿，和大家分享学习。

　　每当攻关遇到难题，于新国就领着大家一起开展“头脑风暴”，集聚智慧，突破瓶颈。他常常鼓励大家，我们开发干散货自动化码头技术就是“愚公移山”，干一点儿就离最终的目标近一点儿，只要我们不服输、勇向前，就能找到方向、蹚蹚出一条路出自己的路来。

　　这个成员平均年龄只有30多岁的团队最终攻克了道道关键难题：三维仿真精度均达到15厘米内、三维图像更新时间达到10秒以内、首创智能抓取算法模型、首创高点抓取模型……

　　同时先后研发出自动化堆取料控制系统，实现作业过程中自动垛型扫描、自动对位、自动开层、自动取料、自动回转，兼具防碰预警、塌垛应急处理等功能；研发出抓斗智能防摇系统，将抓斗在行进过程中摆动幅度控制在5厘米范围内，解决了抓斗精准控制的难题；研发出自动化装船控制系统，用激光扫描技术自动获取和识别船舱边缘数据，利用GPS定位技术提升定位精度，并根据配载图建立装船换仓模型，有效预防船舶偏载；研发出自动化装车机控制系统，建立换车厢装车模型。

　　点滴溪流、汇成江海，一次次开拓性的创新之举，最终换来了最后的成功。2021年12月22日，山东港口在烟台港向全球正式发布了“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，为全球传统干散货码头自动化升级提供了示范样本。

　　发布会上，北京理工大学机械与车辆学院教授齐志权表示，山东港口烟台港散货码头的自动化、智能化建设，为实现散货码头安全高效、绿色智能的可持续发展目标提供了坚实的基础。

　　亮眼：多个“全球首创”展现“中国智慧”

　　于新国创新团队研发的全球首创干散货专业化码头控制技术，经过不断的研发攻坚和系统调试，一系列全球港口技术界的“第一个”，推动作业效率实现持续提升。

　　首创全球领先的卸船自动化技术。矿船抵靠501#-502#泊位，只需轻点一键，卸船机、皮带机、堆取料机迅速响应同步启动，在三维激光扫描成像及抓斗防摇系统的加持下，卸船机漏斗如精灵般飞速往返于船舱及卸船料斗之间，综合接卸效率提高21.9%。

　　首创全球领先的装船自动化技术。通过自主核心技术，在船舶作业换舱中，可做到装船作业“停料不停机”，每个舱口换舱可节约10余分钟，散货装船综合效率提高22.6%。

　　首创全球领先的装车自动化技术。无需人工操作，装车机可自动完成装车作业，特别是通过精准激光扫描，提前预控取料料流，解决了跨空车作业难点，在有效降低操作人员劳动强度的同时，火车平均在港停时压缩20.8%。

　　首创全球领先的清舱智能化技术，通过卸船机与清舱设备互锁，改变了传统人工下舱作业的工作状况，实现了清舱作业无人化、自动化、智能化。

　　“像‘深圳矿业’轮这艘40万吨级的船舶，过去至少需要主、副司机两人户外操作一台设备。现在控制室里1人可以同时管控3台设备，4名工作人员通过10个操作台即可完成卸船机、装船机、装车机、堆取料机共计18台大型设备的自动化作业。”正在进行视频监控的司机姜永恒介绍说。

　　“‘全自动化’投入使用之后，生产效率大幅度提升，劳动强度降低。人员配置大幅压缩，最重要的是人员作业安全得到进一步保障。”于新国说，通过自动化升级，减少人员配置132人。在技术加持赋能下，港口的“蓝领”化身为坐在中控室里监控生产画面、简单操作按钮和手柄的港口“白领”。此外，除大幅提高综合作业效率外，该自动化技术更是有效助推了港口节能减排和节支降耗，较传统码头能耗降低10%，年成本至少压减4300余万元。

于新国创新团队成员卢聪（中）