?
A+ A-

山東港口青島港前港分公司“偉麗創(chuàng)新團隊”——

“土專家”破解世界級難題

來源:經(jīng)濟日報   發(fā)布時間:2022-08-28 10:08:40

  山東港口青島港前港分公司礦石碼頭,全流程自動化系統(tǒng)讓這座“30歲”的老碼頭重新煥發(fā)活力。這源于一支常年行走在礦石、煤炭、鋁礬土以及大型機械、皮帶流程之間的創(chuàng)新團隊,他們不舍晝夜奮斗攻關,自主改造了全國首個全系統(tǒng)干散貨智慧碼頭。他們就是山東港口青島港前港分公司“偉麗創(chuàng)新團隊”。

  理順“洋機器”線路圖

  “25年前我入港,一路跟隨公司發(fā)展成長。”偉麗創(chuàng)新團隊帶頭人、山東港口青島港前港公司安全環(huán)??萍疾扛苯?jīng)理趙偉麗回憶,1998年公司建成當時亞洲第一、世界第二的20萬噸級礦石碼頭,2009年成為全海區(qū)首個億噸裝卸公司,先后19次刷新鐵礦石接卸世界紀錄。

  記者跟隨趙偉麗來到中控室,堆取料司機張宇介紹說:“以前工作在戶外,少不了風吹日曬,我們每班次要進行1000余次‘彎腰低頭’操作,理貨員每天要在現(xiàn)場步行25公里以上,皮帶工要在流程沿線24小時不間斷巡視?,F(xiàn)在,大家吹著空調(diào),看著監(jiān)控、點點鼠標、按下按鈕就能完成所有工作,我們從‘藍領’變成了‘白領’。”

  作為大宗干散貨專業(yè)化裝卸公司的前港公司,已經(jīng)運營30年,設備逐漸步入“老年期”,加之干散貨作業(yè)生產(chǎn)計劃變數(shù)大,設備、成本等數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析全靠人工,人機配合、機機配合環(huán)節(jié)多。這讓安全運行、提高效率面臨較大壓力。“干散貨公司吃的是‘流程飯’,必須把設備當成寶貝疙瘩。”趙偉麗看著電腦畫面里的機器說,如何不傷筋動骨盤活設備資源,讓老舊設備煥發(fā)新活力,成為一道急需突破的難題。

  而要進行碼頭全面智慧化升級則難上加難,一是沒有可借鑒的案例,二是由于青島港很多設備的電控系統(tǒng)是幾十年前從國外引進的,要想摸清它們的控制線路,非常困難。前港公司找了很多專家到港論證,他們給出的答案很統(tǒng)一,“這樣的設備狀況和生產(chǎn)模式,升級改造的成功率基本為零。”趙偉麗說。

  路都是人走出來的,不試怎知不行?趙偉麗的同事中,有一批在一線摸爬滾打的“土專家”,沒有誰比他們更熟悉一線作業(yè)需求,沒有誰比他們擁有更強烈的改造愿望。趙偉麗隨后和他們組成38人的“偉麗創(chuàng)新團隊”,以小港池碼頭為試點,開始尋找解決辦法。

  設備要想動起來,就要了解它們的每一條控制線路。為了準確找到線路的操控參數(shù),他們曾試過在裝載機上連接電腦,裝載機每做一個動作就細心地記錄下來,再從無數(shù)復雜的動作中實時觀察信號變化,以此反推動作操控參數(shù)。為解決無人清艙裝載機數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,他們頂著近40攝氏度高溫,連續(xù)4個月下至深達20米的外來船艙,采集到8000多份關鍵數(shù)據(jù),還攻克了船艙內(nèi)5G信號覆蓋率不足的難題。為找到全卸船機上的控制線路,他們背著20多公斤重的測試設備,幾百次攀爬16層樓高的機器,全然不懼身下波濤洶涌的大海。

  經(jīng)過半年多努力,偉麗創(chuàng)新團隊梳理出電氣線路3000多條,完整畫出1500余幅控制線路圖,自主設計近1000項邏輯控制程序,完成100多項技術規(guī)劃書,終于把設備控制線路這條線“理順”了,為大型設備自動化改造打下堅實基礎。

  為老設備裝上“智慧芯”

  對于設備來講,只有控制線路理順了,才能裝上“智慧芯”,實現(xiàn)一網(wǎng)統(tǒng)管。

  看似簡單的這一步,實現(xiàn)起來卻很艱難。這中間關聯(lián)了門機自動控制系統(tǒng)、堆取料機自動控制系統(tǒng)、流程皮帶控制系統(tǒng)、智慧調(diào)度系統(tǒng)等六大系統(tǒng),先要將六大系統(tǒng)的數(shù)據(jù)打通,再梳理好先后控制的邏輯關系,生成異常處理機制等,才能實現(xiàn)一鍵對位、一鍵啟動。由于關聯(lián)的系統(tǒng)和設備非常多,僅功能調(diào)試這一項的難度就無法估量。

  趙偉麗堅信,再難解的“疙瘩”也一定能解開!“偉麗創(chuàng)新團隊”24小時緊盯生產(chǎn)計劃,經(jīng)常利用深夜進行新模式調(diào)試。他們還定下了“即使只有5分鐘停機間隙,也要開展測試”的團規(guī)。

  世上無難事,只怕有心人。經(jīng)過上千次模擬試驗,設計修改100余項缺陷,創(chuàng)新20余項電流檢測方式、斗輪連鎖保護、智能溫控系統(tǒng)等工藝,優(yōu)化60多項老舊電控系統(tǒng)程序后,他們最終確立了堆取料機“PLC集中控制+電流檢測保護+視頻全覆蓋監(jiān)控+故障智能判別+遠程連鎖保護”的綜合運行模式。

  此后,他們又歷經(jīng)60多天鏖戰(zhàn),完成了20萬噸級礦石碼頭兩臺堆取料機的整機電氣改造和自動化改造。“這就好比給整機神經(jīng)中樞進行了一次‘大替換’,打通了設備的‘任督二脈’。”趙偉麗長舒一口氣說,這為后期各類設備的自動化改造積累了非常寶貴的經(jīng)驗。

  “偉麗創(chuàng)新團隊”逢山開路,遇水架橋。他們依托北斗導航、5G、機器視覺、人工智能、激光傳感、無人機測量等先進技術,攻克600余項行業(yè)難題,賦予9大機種、17臺老舊設備全新的“智慧芯”,對來自不同國家、不同廠家、不同時期的生產(chǎn)設備,最終實現(xiàn)指揮控制系統(tǒng)一網(wǎng)統(tǒng)管。

  在實戰(zhàn)中改進優(yōu)化

  “剛開始,司機師傅從視野遼闊的駕駛室換到室內(nèi)操作裝載機,因為不適應導致工作效率大不如前。”“偉麗創(chuàng)新團隊”成員郭凱說,從室外到室內(nèi),司機無法感知車輛動態(tài),操作精細度自然會打折扣,作業(yè)效率也因此受到影響。

  這個問題必須盡快解決。郭凱不斷研究摸索,主動帶領司機對油門加減、動臂提升、鏟斗收翻等操作反復練習磨合,并安裝6種組合鏡像攝像頭,保證了遠程影像和室內(nèi)駕駛的一致性,最終確保了設備安全運行和作業(yè)效率。

  隨后在梳理碼頭各項業(yè)務過程中,他們又發(fā)現(xiàn),實現(xiàn)港口自動化作業(yè),需要提前對貨垛進行掃描,以此提供數(shù)據(jù)支撐。然而,掃描一個完整的貨垛至少需要20分鐘,這對于以秒計算的作業(yè)流程來講,無疑會嚴重拖累生產(chǎn)效率,導致自動化作業(yè)模式棄用。

  針對這一問題,“偉麗創(chuàng)新團隊”反復研究、測算、模擬,最終創(chuàng)新性地找到了邊作業(yè)、邊掃描、邊存儲的方案:利用無人機攜帶激光雷達進行貨垛掃描,生成3D貨垛模型,以此實現(xiàn)無人機對全庫場貨垛的物理測量和3D建模。方案一確定,他們立刻借用視頻拼接、GPS定位等信息化手段,利用無人機、激光點云掃描等技術,最終形成三維可視化智慧庫場,實現(xiàn)無人指垛、庫場推優(yōu)、船舶推優(yōu)。

  在實施一系列創(chuàng)新舉措后,前港公司庫場利用率由原來的76.3%提升至83.5%,可多堆碼礦石60余萬噸,庫場內(nèi)堆場年度周轉次數(shù)也由原來的9.11次提升至10.02次,相當于可多接卸700萬噸礦石。同時,大幅減少傳統(tǒng)庫場管理人員數(shù)量,降低了勞動強度。“現(xiàn)在庫場由原來每班次50多名理貨員降低至每班次10余名,徹底擺脫了人工GPS終端‘跑垛’模式,將理貨員從臟苦累險的工作環(huán)境中解放了出來。”偉麗創(chuàng)新團隊成員智慧庫場(DYS)項目負責人劉尚旗說。

  “很多創(chuàng)新職工都說好,我們就感覺特別幸福,特別有成就感。因為被職工需要,所以我們的人生變得不平凡,這是很有意義的事。”趙偉麗感慨地說。

  偉麗創(chuàng)新團隊用中國人的勤勞和智慧,將多年制約港口發(fā)展的“頑疾”系統(tǒng)化治愈,他們只用了短短兩年半時間就攻克了傳統(tǒng)干散貨碼頭改造升級的世界性難題,蹚出了一條節(jié)約化、綠色化、可復制的新路子。這些成績的背后,只因他們有著堅定的信念:“看準了一條路,就要一直走下去!”

責任編輯:龐珂

數(shù)字報刊