了不起！全球首个专业化干散货全自动化码头从烟台开先河
“愚公”于新国、“磐石”卢聪、“机械师”周思远、“拼命熊猫”栾文轩……
乍一看像不像游戏中的人物？
其实，他们是山东港口烟台港“于新国创新工作室”团队的成员
一起干成了一件了不起的大事——
建成全球首个专业化干散货全自动化码头
11月10日，乍寒仍暖的海水，荡漾在山东港口烟台港40万吨矿石码头，一艘实载39.1万吨巴西铁矿的“远识海”轮，正在这里进行卸货作业。6台橙红色卸船机挥舞着“机械臂”，用抓斗将铁矿稳稳地抓取出舱，运送到传送带上，飞转的皮带直接将远来的铁矿送到了堆料场。
卸货现场无一名工作人员，只有几千米外的中控室几名工作人员通过屏幕监管着设备工作即可。不仅如此，混配、装车、装船、清舱同样实现了自动化，码头再也不复人山人海的劳动密集作业场景了。
站在码头前沿，山东港口烟台港矿石公司副总经理于新国自豪地说道：“我们曾创下29小时完成40万吨铁矿石卸货的港口纪录，至今仍然是这个纪录的保持者。”
几千米之外，自动化让干散货乖乖“听话”
自动化有多神奇？记者在中控室看到，依靠10个屏幕、10个操作台，就可以操纵整个码头18台大型设备，实现铝土矿、铁矿石、煤炭等干散货自动化作业。工作人员只需通过屏幕监管设备工作情况即可。
干散货与集装箱，从字面意思看堪称一对反义词。集装箱有多齐整，干散货就有多零散。
曾经，于新国很向往“集装箱自动化”作业。的确，当你俯看集装箱森林，眼前的集装箱一个一个地被放下，又一个一个精准地被抓走，有如身临科技大片般震撼的效果。再看码头上的干散货，不仅自身形态不同，货堆一挖取还变形，抓斗位置得实时变换，根本无法像集装箱一样点对点精准操纵。干散货的运输船舶类型不同也是一个大问题，因而在全球，干散货自动化码头的研发建设都是一个世界性难题。
遇难则强。为了实现干散货自动化码头建设，于新国带领团队化整为零，各个突破，然后串联起整个系统，轻松实现自动化。依托全球首创“全系统、全流程、全自动”控制技术，在卸船机上安装激光雷达，相当于人的眼睛，通过云计算，相当于人的大脑，让“眼睛”和“大脑”严密配合好了，就能指挥干散货设备机械去精准完成自动化作业任务了。
这组数据最有说服力：
首创全球领先的卸船自动化技术，综合接卸效率提高21.9%；
首创全球领先的装船自动化技术，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，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，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；
首创全球领先的四种物料自动混配技术，自主研发干散货高精度自动配料系统，并获得国家专利授权；
创新推出流程线设备故障预控系统技术，码头流程线设备技术状况可实现全天候实时监控；
创新推出全球领先的料场数字化技术，动动手指便可实时掌握堆场信息。
创新成就卓越。在2021年2月，长期致力于干散货码头自动化技术创新研究的“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)”，主攻方向为干散货码头自动化技术。同年围绕这一技术，“智能清舱设备研发”“设备智能巡检及故障预控”两个子项目被列入山东省重大科技创新工程“智慧港口科技示范工程”课题，获省科技厅补助。今年，团队荣膺2021年山东省感动交通“十大年度人物”榜首，技术成果和工作业绩再次得到各界高度肯定。
25名骨干成员，一起破冰蝶变书写传奇
“愚公”于新国带领的团队，有骨干成员25人，其中正高级工程师1名、高级工程师8人、首席技师2人，平均年龄35岁。
8年前，干散货自动化是港口领域的一块“坚冰”，于新国创新工作室当起了破冰人。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，他们在上千个研发思路及方向中，不断推翻归零，失败、重启、再失败、再重启……只为“结果再精准一点，误差再缩小一点”的执著信念。
正值炎热盛夏，闷热的机房比室外的温度还要高，却被当成“于新国团队专用桑拿房”。团队核心成员在里面一待就是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。现场边角看不清就跑到货垛上蹲点看，看完再回设备上改参数，一天之内在现场来回走个几万步是每个人的“家常便饭”。
历时百天耗费2000多个小时“鏖战”，关键核心技术终于被攻克。
经过150多个日夜的艰苦奋战和反复试验，终于在2015年9月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自动混配的码头，率先打开了转口日韩铁矿业务的新局面。
突破高精度混配技术，成为烟台港干散货码头自动化升级的“破冰锤”！
但，干散货码头自动化升级的万里长征只走了第一步，还要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。困难如堡垒，技术遇瓶颈，作为山东港口科技工作者，于新国创新工作室团队笃定建设国际领先的智慧绿色港目标，一个一个去攻破。
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。在项目建设之初，这一切都是“零”。
“愚公”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，与大家第一时间分享学习。堆场内、卸船机上，大家同吃同住、边学边想。
一心沉浸在研发攻坚上，孩子高中3年来，于新国一次都没有参加过家长会。作为团队的“定盘星”“主心骨”，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’，干一点就离最终的目标近一点，只要我们不服输、勇向前，就能找到方向、蹚出自己的路来。”
在清舱机械与自动化卸船机互锁安全策略研发过程中，于新国带领卢聪、周思远、刘春阳等团队主要成员穿着厚重的防护服，背着40多斤重的设备，在二三十米高的船舱爬上爬下进行定位调试，长此以往的高强度“体能训练”，泰山十八盘在他们面前成了小儿科，因为他们每天都要攀爬10多次。为及时准确地向卸船机反馈设备姿态及舱内状况，实现舱内“无死角”全面扫描，有时他们在闷热的船舱内一待就是一整天，轰鸣的机械声既像他们内心奋斗的激情“战鼓”，又是驱赶他们困意的“兴奋剂”，艰苦环境中反复试验，收集数据，脱下防护服，褪下的鞋套里都能倒出一汪水。
与困难“掰手腕”，每个团队成员都在与时间赛跑。
“磐石”卢聪，38岁的程序员。主要负责十余个平台系统的开发与维护，累计开发近千个模块，高峰期平均每天要调试程序近百次，累计提出的自动化设备效率优化方案，多得数不过来。
担任整个项目“机械师”角色的周思远，在攻坚船舶偏载智能检测系统整整7个昼夜后，咬着吃剩下的半个馒头就睡着了。
负责堆取料机操作系统前端应用及调试的团队成员刘春阳，在现场一待就是30多个小时，成功解决自动取料边角控制问题；
“拼命熊猫”的栾文轩，在设备调试关键时期，坚守现场连续几周不回家，每天只睡3-4小时。
为了调试优化卸船机自动化，宋辉辉顶着近40℃的高温在60米高的卸船机上一待就是一整天。
负责堆取料机及装车机项目的王招平，“连做梦都是‘堆取料机运转是否正常’的梦话”。
团队成员王海洋孩子年仅4岁，急需赴北京长期接受治疗，而当时也是技术研发的关键期，“媳妇，你先带着孩子上北京，我处理完手头工作就过去”，这一处理就是整整6个多月，每逢电话视频，孩子总说的一句话就是“爸爸，我疼”。
……
奋楫者先，勇为者成。誓将干散货码头的全自动“大脑”贴上“国”字标，平均年龄只有30多岁的团队年轻成员，坚持实践创新，逐项突破，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“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，北京理工大学毛二可院士团队成员、动力控制教授张鹏奇说：“山东港口烟台港实现码头卸船、水平运输、堆取料、装车、混配、装船等全过程的作业自动化和集中管控，为全球首个实现全系统、全流程、全自动干散货专业化控制技术的作业码头。研究成果为国内外散货码头的自动化建设提供了示范应用场景，意义重大。”
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。
中国样本，在烟台成功打版
全球首创干散货专业化码头控制技术，于新国创新工作室成功了!
胸怀“国之大者”，剑指“国际领先”，山东港口烟台港“于新国创新工作室”团队用“山港智慧”打造全球干散货自动化码头建设“中国样本”，彰显了烟台力量。更有意义的是，“共享理念”推动干散货码头作业方式不断精进。
团队协作，再接再厉，全球首创“智能清舱设备”横空出世，卸船机实现100%自动化作业。全球领先的“流程线设备故障预控系统”，码头流程线设备技术状况实现全天候实时监控，设备的预防性维修更加及时精准，在减少巡检人员的同时，大幅提升设备本质安全水平。创新推出全球领先的料场数字化技术，搭建“全自动散货无人机生产应用平台”，无需人为操纵，无人机自动完成“盘货”“巡检”等任务，精准计算堆场货物体积和重量，在广袤的堆场里来回奔走盘点货垛的人工理货成为了历史，堆场理货员“足不出户”动动手指便可实时掌握堆场信息，库场管理和生产组织更加科学化、精细化、高效化。
于新国介绍，通过自动化升级，有效减员132人。面朝大海背朝矿堆的港口“蓝领”，在技术加持赋能下，变成了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”，人员作业本质安全进一步提高。在大幅提高综合作业效率的同时，有效助推港口节能减排和节支降耗，较传统码头能耗降低10%，年成本可压减4300余万元。
笃行不怠，创新不止。虽然已经站在行业的“最高点”，走在技术领航的“最前沿”，“光环”加身的山东港口烟台港“于新国创新工作室”团队却始终保持着少有的冷静。效率还可以再提高，技术还可以更先进，系统还可以更智能，他们在干散货自动化控制技术“精”“尖”“深”上持续攻坚探索，“全球首创”榜单不断扩容。(记者 王向荣 通讯员 孔燕 侯永杰)