12月27日,張連鋼(右三)和“連鋼創新團隊”成員進行課題研究。

2013年10月,山東港口青島港組建以張連鋼為組長的自動化碼頭項目組。面對國外技術封鎖,擺在他們眼前的只有一條海岸線和一片待平整的土地……

2020年12月,山東港口青島港自動化碼頭在“德翔普南”輪作業中,創出47.6自然箱/小時的橋吊單機作業效率,第六次刷新自動化碼頭橋吊單機效率世界紀錄。

他們,是中國智慧港口的“拓荒人”。

拒絕“天價”

建中國人自己的自動化碼頭

全自動化碼頭代表港口集裝箱裝卸的高端形態,中國在世界前十大集裝箱港口中占據七席,但在自動化碼頭榜單上卻寂寂無聞,因為自動化碼頭設施及核心技術長期被西方國家壟斷。

青島港在2013年決定建設自動化碼頭,而重任就交給了青島港國際股份有限公司副總經理張連鋼——一名有30多年碼頭管理、設備管理和科技創新經驗的老港口人。

抱著虛心求教的態度,張連鋼帶領團隊成員先后奔赴荷蘭、英國、德國、西班牙“取經”,但國外同行卻連捂帶蓋,技術壁壘讓項目組備受煎熬。

“不準下車,不準拍照,只能遠遠觀望,更不提供任何數據和技術規范。當時,大家心里特別窩火。”連鋼創新團隊成員李永翠說。

國外同行只給連鋼團隊一條路:買,而且開出了天價!

這樣的方案被張連鋼否了,不僅僅是因為成本太高、周期太長,更重要的原因是,他們的核心技術不向青島港開放,碼頭投產后青島港無法根據自身生產實際優化系統。

“每個港口特點不同,我們不能照搬照抄。”張連鋼說,“我們要根據青島港口實際、貨源結構、碼頭流程、操作習慣等,建中國人自己的自動化碼頭。”

自主創新

為自動化碼頭裝“中國大腦”

設計之初,擺在他們面前的是無經驗、無資料、無外援的“三無”狀況。“碼頭要用什么設備、怎么布局、怎么控制運轉、運行后有什么問題,我們統統沒概念,所有細節都要一一設計。”李永翠說。

在“推倒-重建-再推倒-再重建”中摸爬滾打,自動化碼頭輪廓在連鋼團隊的圖紙上一點一點成型。僅僅是出入集裝箱卡車的閘口,他們就設計了40多稿方案,有時已敲定方案,因為一個細節調整,所有數據都要重新核算。

一個個通宵達旦,一次次推倒重來,連鋼團隊僅用15個月就完成了碼頭的設計方案,這項工作在國外至少需要三年。

在碼頭建造和設備研發上,連鋼創新團隊同樣是從零起步,而且要做到比國外自動化碼頭更好。以自動導引車(AGV)為例,連鋼創新團隊打破全球通用的鉛酸電池技術壟斷,研發了基于鈦酸鋰電池的小容量、長壽命、高功率的動力系統和循環充電模式,AGV電池重量從13噸減為2噸,壽命從2年延長為10年。

解決世界性技術難題的一連串自主創新,組成了“中國大腦”的自動化碼頭:

首創港口大型機械“一鍵錨定”自動防風技術及系統,破解了港口大型機械防瞬間大風的世界性難題；

采用物聯網感知、通信導航、云計算等技術,實現對碼頭作業的全流程智能調度和智能化高效管理；

……

截至目前,青島港自動化碼頭已有受理和授權專利107項,其中發明專利64項,實用新型專利43項。

超越自我

成“智慧碼頭”領跑者

2017年5月11日,青島港自動化碼頭開港運營,在“中遠法國”輪作業中,橋吊單機效率達26.1自然箱/小時。國外自動化碼頭的橋吊單機效率要達到25自然箱/小時,至少要開港1年以上。

此后,連鋼創新團隊不斷完善碼頭系統功能和作業流程,提升作業效率。2017年12月3日,在“以星芝加哥”輪作業中,他們一舉創出單機效率39.6自然箱/小時的新紀錄,標志著青島港自動化碼頭單機效率全面超越人工碼頭。

今年12月17日,青島港自動化碼頭在“德翔普南”輪作業中,創出橋吊單機作業效率47.6自然箱/小時,第六次刷新自動化碼頭橋吊單機效率世界紀錄。

在二期工程建設中,連鋼創新團隊沒有簡單復制,而是不斷突破自我。他們自主研發氫燃料電池組為自動化軌道吊提供動力,不僅減輕設備自重約10噸,降低了設備機構復雜度、設備維保量和維修費用,提高了發電效率,而且實現零排放。

“全自動化碼頭不是西方人‘專屬’,他們能做到的,中國人也一樣能做到,而且做得更好!”張連鋼說。

據新華社