“齐”心“鲁”力|中国智慧港口的“推门人”——记山东港口青岛港连钢创新团队
2020-05-03 16:27:46 来源:新华社

新华社青岛5月2日电(记者 张旭东)用3年半时间走完国外8年至10年的路,单机最高作业效率超全球同类码头50%以上,首创氢动力自动化轨道吊,破解十几项世界性技术难题……山东港口青岛港连钢创新团队打破国外技术封锁,自主研发建设的自动化码头作业效率全面超越人工码头,实现低成本、短周期、高效率目标。他们是中国智慧港口的“推门人”。

拒绝拷贝,建中国自己的自动化码头

2013年10月,青岛港成立以张连钢为组长的自动化码头项目组。“我们能建最大码头、做物流强港,但必须成为科技型大港才有未来竞争力。”在青岛港工作了37年的张连钢说。


彼时,集港口科技大成的自动化码头是西方国家“专利”。张连钢团队到国外自动化码头考察,对方不提供任何数据、技术参考,不允许拍照、摄像,抬高技术壁垒,生怕被学去。

例如,国外的自动导引车采用铅酸电池驱动,换电站方式充电,存在投资高、风险大、效率低等弊端。但老外看中国没有,硬是喊出天价,还不给还价余地。

“关于自动导引车路径规划系统,我们问了一个简单问题:系统支持多少种转弯方式?结果对方来了一句:这涉及机密!”连钢创新团队成员李永翠说。

捆绑销售、技术封锁、坐地起价……一旦接受,将让中国码头陷入国外企业垄断;自主研发,投资方第一个不同意,因为国外方案至少能保证建出来,青岛港毫无这方面经验,自己做犹如天方夜谭。

“对我们而言,项目一旦失败,时间、资金就白费了,当时项目组特别焦虑。”李永翠说,“最后连钢组长拍板:要给中国人在这个行业争口气。”

“国外自动化码头建设周期长、效率低、成本高,不符合青岛港实际需要。”张连钢说,“我们有几十年码头运营经验,有现代科学技术积累,把两者结合起来,自主建设自动化码头,确实难,但并不是完全不可能。”

“三无”基础上架构中国“智慧港口”

设计之初,摆在他们面前的是无经验、无资料、无外援的“三无”状况,只有一条海岸线和一片待平整土地。“码头要用什么设备、怎么布局、怎么控制运转、运行后有什么问题,我们统统没概念,所有细节都要一一设计。”李永翠说。

从一无所有到最终设计完成,10个月,3000余次会议,每个细分领域都形成了几万字报告,运用计算分析、逆向推导、模拟仿真等方法缜密推进,仅闸口就设计了40多个方案……


“每个单元、每个环节、每个数据,我们都反复论证。”张连钢说,“例如,码头总平面图布局设计,我们在9种方案、16种派生形式中,从效率、成本、环保、安全性、吞吐能力、整合难度等方面逐一分析,选出最优方案。”

摒弃国外自动化码头的铅酸电池,连钢创新团队大胆尝试钛锂电池,将电池重量从13吨减为2吨,循环寿命从2年延长为10年,水平运输系统比国外节省成本2亿多元。

凭着精益求精的韧劲,一连串解决世界性技术难题的“首创”,组成了中国自主技术支撑的自动化码头:

首创自动导引车自动循环充电技术,作业过程自动补充电能;

首创轨道吊“一键锚定”装置,解决堆场机械瞬间防风难题;

……

连钢创新团队用3年半时间,走完了国外8年至10年的路,让高高在上的“贵族码头”,成为可复制、可推广、可商业化运营的“平民码头”。

三次“亮剑”成自动化码头“领跑者”

国外自动化码头开港的桥吊单机效率每小时12至13自然箱,而青岛港提出开港要达到每小时25自然箱。国内外同行都认为,这根本不可能,25自然箱至少是开港1年后的事。

成千上万次的调试、测试,让连钢创新团队有这个底气。2017年5月11日,青岛港自动化码头开港运营,在“中远法国”轮作业中,桥吊单机效率达每小时26.1自然箱。

自动化码头开港后,连钢创新团队不断完善码头系统功能和作业流程,提升作业效率。“比如,为压缩桥吊作业循环时间,我们在抓箱、放箱两个环节,又细分出十几个环节,一秒一秒细抠。”连钢创新团队成员李波说。

2017年12月3日,在“以星芝加哥”轮作业中,他们一举创出单机效率每小时39.6自然箱的新纪录,标志着青岛港自动化码头单机效率全面超越人工码头。今年4月15日,青岛港自动化码头在“德祥佛森堡”轮作业中,又创出桥吊单机效率每小时44.6自然箱的世界新纪录。

在二期工程,连钢创新团队建成基于5G通信技术和氢动力的自动化码头,成为全球自动化码头“领跑者”。他们自主研发氢燃料电池组为自动化轨道吊提供动力,不仅减轻设备自重约10吨,降低了设备机构复杂度、设备维保量和维修费用,提高了发电效率,而且实现零排放。

“核心技术是买不来的,因为技术精髓不在产品里。”张连钢说,“自动化码头始于欧洲,但不是他们专属,他们能造出来,我们也能造出来,还能造得更好!”(完)


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