中国日报网5月30日电 黄海之滨,胶州湾畔,山东港口青岛港全自动化集装箱码头和堆场杳无人踪,生产作业却如行云流水,有条不紊。
这一切是怎样发生的?这无人操作的背后有什么样的故事?5月28日,“大国小鲜”记者团走进青岛港,探访全自动化码头的秘密。
自主研发,“拼命也得完成”
早在1993年,欧洲就诞生了自动化码头,直到2013年,20年时间里在世界发展起来的30多个自动化码头中,一直没有中国港口的名字。
“连钢创新团队”成员、青岛港国际股份有限公司副总经理、山东港口青岛港全自动化码头党委书记殷健曾表示:“自动化码头是作为全球港口行业发展的一个最高的业务形态,也是一个综合实力体现。但是整个亚洲包括咱们中国在内,没有一座全自动化的码头,所以存在一个大而不强的问题。”
要真正在世界一流海洋港口中争得一席之地,必须要有自己的全自动化码头。为此,2013年秋天,青岛港从装卸、IT等多个领域抽调一线技术人员组成攻关小组,有30多年集装箱码头工作经验的张连钢被任命为带头人。
起初,“连钢创新团队”却连自动化码头是什么样都没见过,更不用说手里有的少得可怜的技术材料。当年9月,张连钢带队到荷兰、英国等国家实地考察,但收获甚微。真正交流起技术核心问题时,对方对关键技术三缄其口。在提出购买时,外方要价高,还提出了捆绑销售、系统不开放等条款。
核心技术买不来,张连钢和团队成员一致决定自主研发。
在当时的自动化码头领域,欧美工业巨头形成了行业联盟,有外国专家断定,凭借中国技术,做出这个码头至少10年。憋着一口气,“连钢创新团队”开始了核心技术自主公关。他们分成若干个小组,把项目细化成上千个小的环节,召开了数千次分析论证会。那年,53岁的张连钢刚刚经历了一次肺癌手术,他和团队成员吃住在办公室,经常通宵达旦。同事们心疼,他却说:“这个任务,拼了命也得完成。”
张连钢坦言:“那时候压力确实是很大。因为这是个几十亿的项目,如果最后码头建不起来,或者建起来是个低效的码头,跟谁都没法交代。”
铺设2万磁钉,攻破2万技术难点,啃下自动导引“硬骨头”
自动化码头拖运集装箱工作,是由无人驾驶的AGV(自动导引车)完成的。自动导引车的控制系统是自动化码头的“中央大脑”。但令人头疼的是核心技术都掌握在欧洲厂商手中。因为不开放、捆绑销售等原因,项目组决定与国内设备供应商联手攻关。为解决难题,团队一头扎进设备供应商位于上海的基地,列出问题清单,逐一解决优化。“连钢创新团队”靠着一股不服输的拼劲,翻烂了一本本的专业书籍,留下了几十万字的分析报告,进行上万次实验、先后攻破了2万多个技术难点,终于在码头测试场上,实现6辆自动导引车同时运行,穿梭自如。
“连钢创新团队”成员王伟向记者介绍,码头上一共铺设了2万多个磁钉,自动导引车每一次经过,磁钉都会报告位置,借此实现了自动导引车的精确定位。依靠后台的计算机系统,一个个优化指令被计算出发给自动导引车,真正实现了不靠人来指挥,而是设备的自动化、无人化。
从无到有,从追赶到反超,创造港口建设奇迹
核心技术被攻破,“连钢创新团队”的士气也被彻底激发,他们再次向行业痛点发起挑战。
王伟介绍,国外的自动化码头需要建换电站,自动导引车每运行6到8个小时,就要到换电站换电池,换一次就需要15分钟,这大大影响了码头的作业效率。
为了降本提效,“连钢创新团队”决定将国外自动化码头普遍使用的铅酸电池,换成钛酸锂电池,重量从十四吨减至两吨,寿命从两年延至十年。团队还独创了自动导引车循环充电系统,让自动导引车在作业时,就能完成电能补充。
“不建换电站,就省了一个亿;不进来充电,作业效率就提高了7%。这两点就是世界首创。”王伟告诉记者。
“我觉得码头建设的过程,就是一个颠覆过程,我们不允许直接使用经验。”张连钢说,团队先后组建起IT系统、AGV、操控等9个小组,多项首创的技术和互联网、大数据深度融合,形成“超级大脑”。
2017年5月11日,山东港口青岛港全自动化集装箱码头开港作业,桥吊单机效率最终达到26.1自然箱/小时,创造了世界同行业最高效率,震惊了国际航运界。
2019年1月,依托5G技术,青岛港完成了全球首例在实际生产环境下的远程吊车操作,这标志着这座全自动化集装箱码头迈入了崭新的时代。码头共规划建设6个泊位,岸线长2088米,码头前沿水深-20米,可停靠24000TEU集装箱船,设计年吞吐能力520万TEU,是目前世界上最大的自动化码头之一。
目前码头平均单机效率达到36.2自然箱/每小时,最高达到47.6自然箱/小时,全面超越人工码头,作业效率比国外同类自动化码头高50%以上。
2020年12月30日,中宣部授予“连钢创新团队”“时代楷模荣誉称号”,称他们是构建新发展格局的自主创新生力军。从零起步,一路追赶,山东港口集团“连钢创新团队”凭借自主创新关键核心技术,开创了“低成本、短周期、高效率、全智能、更安全、零排放”的高质量发展“青岛模式”,在全球自动化码头领域制高点上树起了“中国方案”“中国效率”的旗帜,实现了从跟跑到并跑再到领跑,创造了港口建设史上的奇迹。