煙臺港西港區(qū)40萬噸級礦石碼頭正在進(jìn)行“深圳礦業(yè)”輪卸船作業(yè)，這是這個全球首座專業(yè)化干散貨全自動碼頭今年接卸的第16艘40萬噸級礦石船舶。在作業(yè)現(xiàn)場，6臺巨型橙紅色卸船機(jī)靈巧地舞動著“機(jī)械臂”，將鐵礦源源不斷地抓取出艙，配合飛速轉(zhuǎn)動的皮帶和與之遙相呼應(yīng)的堆取料機(jī)及裝車機(jī)，卸貨、裝車，整套流程精準(zhǔn)運(yùn)行，絲滑流轉(zhuǎn)，一氣呵成。
很難想象，曾經(jīng)上述的種種環(huán)節(jié)，都需要人工完成。現(xiàn)如今，僅需幾名工作人員在遠(yuǎn)程控制中心通過屏幕監(jiān)管著遠(yuǎn)在幾千米外的作業(yè)設(shè)備，即可完成“深圳礦業(yè)”輪從碼頭裝卸、混配、轉(zhuǎn)運(yùn)全流程各環(huán)節(jié)的作業(yè)，整個工作環(huán)境科技感十足。“曾經(jīng)很向往‘集裝箱自動化’作業(yè)，如今我們率先實現(xiàn)了‘干散貨自動化’作業(yè)。”山東港口煙臺港礦石公司副總經(jīng)理于新國。這里首創(chuàng)全球領(lǐng)先的卸船自動化技術(shù)，綜合接卸效率提高21.9%；首創(chuàng)全球領(lǐng)先的裝船自動化技術(shù)，散貨裝船綜合效率提高22.6%；首創(chuàng)全球領(lǐng)先的裝車自動化技術(shù)，火車平均在港停時壓縮20.8%；首創(chuàng)全球領(lǐng)先的清艙智能化技術(shù)，改變了傳統(tǒng)人工下艙作業(yè)的工作狀況，實現(xiàn)了清艙作業(yè)無人化、自動化、智能化；全球領(lǐng)先的流程線設(shè)備故障預(yù)控系統(tǒng)技術(shù)，碼頭流程線設(shè)備技術(shù)狀況可實現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)控；并創(chuàng)新推出全球領(lǐng)先的料場數(shù)字化技術(shù)，動動手指便可實時掌握堆場信息。 
劍指“國際領(lǐng)先”，立足港口主業(yè)，推進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)融合，加快港口核心技術(shù)攻關(guān)，率先突破行業(yè)發(fā)展壁壘，將自動化技術(shù)與干散貨碼頭進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，率先研究推出“全系統(tǒng)、全流程、全自動”全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)，以“山港智慧”為世界港口干散貨碼頭自動化升級提供了全新“中國方案”，為加快海洋強(qiáng)省建設(shè)提供了強(qiáng)大創(chuàng)新動能。“并非干散貨碼頭不想努力，但確實太難了。與標(biāo)準(zhǔn)化的集裝箱作業(yè)相比，干散貨形態(tài)多樣，運(yùn)輸船舶類型不盡相同，作業(yè)對象和作業(yè)工藝皆有較大差異。”于新國創(chuàng)新團(tuán)隊骨干成員盧聰。干散貨作業(yè)具有環(huán)境惡劣、勞動強(qiáng)度大、勞動力成本高等特點(diǎn)，實現(xiàn)干散貨自動化碼頭升級意義非凡。可一直以來，全球范圍內(nèi)的港口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(yè)化碼頭自動化技術(shù)攻關(guān)卻望而卻步。將高度自動化應(yīng)用于作業(yè)流程復(fù)雜多變的干散貨碼頭，很多港口人都認(rèn)為這只是個可探討卻不可躬行的課題。干散貨自動化曾一度成為港口領(lǐng)域的一塊“堅冰”。 
面對這個領(lǐng)域的世界難題和技術(shù)空白，于新國團(tuán)隊決定針對礦石碼頭特點(diǎn)，從提高鐵礦混配精度入手，將堆取料機(jī)的自動化升級改造，作為干散貨碼頭自動化“破冰”的首個突破口。經(jīng)過150多個日夜的艱苦奮戰(zhàn)和反復(fù)試驗，于新國和團(tuán)隊成員們成功研創(chuàng)了全球首個自動化高精度混配礦控制系統(tǒng)。通過高精度皮帶秤、多機(jī)協(xié)同控制、動態(tài)補(bǔ)償?shù)榷鄠€獨(dú)創(chuàng)技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)貨物配比實時監(jiān)控、參數(shù)自動調(diào)整，煙臺港鐵礦混配成品鐵、硅含量標(biāo)準(zhǔn)差控制在0.2%以內(nèi)，達(dá)到行業(yè)一流水準(zhǔn)，成為全球首個且唯一能夠?qū)崿F(xiàn)四種物料混配的碼頭，率先打開了日韓混配業(yè)務(wù)的新局面。這項技術(shù)的研發(fā)成功，也成為了煙臺港干散貨碼頭自動化升級的“破冰錘”。突破高精度混配技術(shù)，只是干散貨碼頭自動化升級的萬里長征第一步，在打破這一關(guān)鍵點(diǎn)的“堅冰”后，還必須對整條作業(yè)線的技術(shù)進(jìn)行自動化、智能化升級改造，實現(xiàn)全系統(tǒng)、全流程、全自動。 
團(tuán)隊堅持實踐創(chuàng)新，逐項突破，攻克了道道關(guān)鍵難題：三維仿真精度均達(dá)到15厘米內(nèi)；三維圖像更新時間達(dá)到10秒以內(nèi)；首創(chuàng)智能抓取算法模型；首創(chuàng)高點(diǎn)抓取模型……同時先后研發(fā)出自動化堆取料控制系統(tǒng)，實現(xiàn)作業(yè)過程中自動垛型掃描、自動對位、自動開層、自動取料、自動回轉(zhuǎn)，兼具防碰預(yù)警、塌垛應(yīng)急處理等功能；研發(fā)出抓斗智能防搖系統(tǒng)，將抓斗在行進(jìn)過程中擺動幅度控制在5厘米范圍內(nèi)，解決了抓斗精準(zhǔn)控制的難題；研發(fā)出自動化裝船控制系統(tǒng)，用激光掃描技術(shù)自動獲取和識別船艙邊緣數(shù)據(jù)，利用GPS定位技術(shù)提升定位精度，并根據(jù)配載圖建立裝船換倉模型，有效預(yù)防船舶偏載；研發(fā)出自動化裝車機(jī)控制系統(tǒng)，建立換車廂裝車模型。終于，山東港口在煙臺港向全球發(fā)布了“全系統(tǒng)、全流程、全自動”全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)，為全球傳統(tǒng)干散貨碼頭自動化升級提供了示范樣本。 
北京理工大學(xué)毛二可院士團(tuán)隊成員、動力控制教授張鵬奇說：“山東港口煙臺港實現(xiàn)碼頭卸船、水平運(yùn)輸、堆取料、裝車、混配、裝船等全過程的作業(yè)自動化和集中管控，為全球首個實現(xiàn)全系統(tǒng)、全流程、全自動干散貨專業(yè)化控制技術(shù)的作業(yè)碼頭。研究成果為國內(nèi)外散貨碼頭的自動化建設(shè)提供了示范應(yīng)用場景，意義重大。”北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授齊志權(quán)表示，山東港口煙臺港散貨碼頭的自動化、智能化建設(shè)，為實現(xiàn)散貨碼頭安全高效、綠色智能的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了堅實的基礎(chǔ)。“全系統(tǒng)、全流程、全自動”的全球首創(chuàng)干散貨專業(yè)化碼頭控制技術(shù)，在大幅提高綜合作業(yè)效率的同時，有效助推港口節(jié)能減排和節(jié)支降耗，較傳統(tǒng)碼頭能耗降低10%，年成本可壓減4300余萬元。
