文章(zhang)來源:經(jing)濟參考報 發布時(shi)間(jian):2021-10-22

16臺自動化橋吊正在青島港碼頭有序裝卸集裝箱。
碧海藍(lan)天之間(jian),山(shan)東港口青島港全自(zi)動化碼頭上(shang)杳無人蹤,生產作業卻如(ru)行云(yun)流水。16臺藍(lan)色(se)自(zi)動化橋吊矗立海邊,從來自(zi)全球各地的巨輪上(shang)卸載著集裝箱;高速軌道吊在堆場上(shang)往來穿(chuan)梭(suo);自(zi)動導引車流轉自(zi)如(ru),重達數十(shi)噸的集裝箱被輕巧抓起(qi)、精準堆碼。
這(zhe)個全球領先、亞洲首個真正意義上的(de)全自(zi)動(dong)化集裝箱碼(ma)頭,用(yong)3年走完(wan)了國外常規8年至10年的(de)路。更為難得的(de)是,這(zhe)項“世界第一”是在國外嚴密的(de)技術封鎖(suo)之下,由山東港口青(qing)島(dao)港全自(zi)動(dong)化集裝箱碼(ma)頭團隊(dui)——“連(lian)鋼創新團隊(dui)”依(yi)靠自(zi)主創新實現的(de)。
嚴密封鎖:落后技術喊出天價
1993年(nian),世(shi)界第一個自動化碼(ma)頭在荷蘭誕生。隨后(hou)20年(nian)里(li),全球自動化碼(ma)頭的設施及核心(xin)技術被發達國(guo)家掌控(kong)壟斷,自動化碼(ma)頭對港口大(da)國(guo)中國(guo)來(lai)說還(huan)是空白(bai)。
“世(shi)界排名前10的集裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)箱碼(ma)(ma)頭,中(zhong)(zhong)國(guo)占(zhan)據了7席(xi),但(dan)中(zhong)(zhong)國(guo)沒有一個自動化(hua)(hua)碼(ma)(ma)頭!”山東港(gang)口青島(dao)港(gang)黨委副書記王新(xin)澤說,我國(guo)港(gang)口規模、貨量雖然持續上升(sheng),但(dan)集裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)箱碼(ma)(ma)頭的現代(dai)化(hua)(hua)水平遠遠落后于(yu)國(guo)外。隨著世(shi)界集裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)箱海運量不斷增長、集裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)箱船舶日(ri)趨大型化(hua)(hua),自動化(hua)(hua)集裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)箱碼(ma)(ma)頭在降低人工(gong)成本和裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)卸能(neng)耗、提高港(gang)口通(tong)過(guo)能(neng)力等方面的優(you)勢日(ri)趨凸顯,成為中(zhong)(zhong)國(guo)港(gang)口必須突破(po)的迭代(dai)升(sheng)級方向。
2013年,我國正式發出“一帶一路”倡議(yi)。就(jiu)在(zai)這一年,青島(dao)港(gang)悄然啟動了建設中國全自(zi)動化碼頭的(de)(de)(de)引擎,開始(shi)了邁向科技強港(gang)的(de)(de)(de)升級(ji)蝶變。“每(mei)個港(gang)口(kou)特(te)點不同,我們不可能照(zhao)搬照(zhao)抄(chao),也沒有(you)東(dong)西可抄(chao)。我們只有(you)根據青島(dao)的(de)(de)(de)口(kou)岸實(shi)際(ji)、貨源結構(gou)、碼頭流程(cheng)、操作習慣(guan),設計出自(zi)己的(de)(de)(de)工藝流程(cheng)、總平(ping)面布(bu)局(ju)和(he)技術指標體系(xi)及規格參(can)數,才能構(gou)建起(qi)一整套合理(li)的(de)(de)(de)集(ji)成方案和(he)實(shi)施策略。”因病尚在(zai)康復期的(de)(de)(de)青島(dao)港(gang)國際(ji)股份有(you)限公司副總經(jing)理(li)、“連鋼(gang)創新(xin)團隊”帶頭人張連鋼(gang)回憶起(qi)當時的(de)(de)(de)情景(jing)說(shuo)道。
彼(bi)時,張連鋼和20多名(ming)同樣不甘心中國(guo)港(gang)口落(luo)后于(yu)國(guo)外的(de)青島港(gang)技術骨(gu)干,接(jie)下(xia)了這一任(ren)務(wu)。由于(yu)國(guo)內沒有經(jing)驗可供借鑒,“連鋼創(chuang)新團隊”先后到荷蘭、英(ying)國(guo)、德(de)國(guo)、西班牙等國(guo)外自動(dong)化(hua)碼頭考察“取經(jing)”,但得到的(de)卻是迎(ying)頭一盆冷水。
“全程(cheng)只讓我(wo)們(men)在車(che)上看(kan),不準下車(che)、不準拍照,不提供任(ren)何數據和(he)技術(shu)規范。外(wai)方(fang)對(dui)我(wo)們(men)的瞧不起(qi)和(he)防范毫不掩飾(shi)。”團隊成(cheng)員(yuan)張衛(wei)表示,國(guo)外(wai)企業認為,憑中國(guo)當時的技術(shu),做(zuo)出同等水(shui)平的碼(ma)頭至少(shao)要10年,建議青島港直接購買他們(men)的成(cheng)熟技術(shu)。
但外(wai)方視若珍(zhen)寶的(de)(de)“成熟(shu)”技(ji)(ji)術(shu),卻讓“連鋼創(chuang)新團隊(dui)”在心里打起了(le)鼓。團隊(dui)成員李永翠說,國外(wai)自動(dong)(dong)化港口負責水平運輸集(ji)裝(zhuang)箱(xiang)的(de)(de)無人駕(jia)駛導引車,使(shi)用鉛(qian)酸(suan)電池(chi)驅動(dong)(dong),工作8個小時就(jiu)得人工更換電池(chi)。碼頭規(gui)模化后要配備超過1000噸(dun)的(de)(de)電池(chi),每(mei)周就(jiu)要淘(tao)汰10噸(dun)。她說:“就(jiu)這個我們認為(wei)投資高、風險大(da)、效率低、應該改進(jin)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu),外(wai)方見中國沒有,就(jiu)喊出了(le)上億元的(de)(de)天價(jia)。”
勵志圖強:白手起家自主創新
可(ke)供引進的技(ji)術(shu)不成熟,還可(ke)能導致今后自動化碼頭建(jian)設長期(qi)面(mian)臨國外技(ji)術(shu)的掣肘(zhou);自主研發則毫無經驗,甚至不一(yi)定能成功。兩難之下,項目組陷(xian)入焦慮(lv)和(he)迷茫。
就在此時(shi),張連鋼拍板(ban)了:“全自(zi)動化碼頭不是西(xi)方(fang)人的(de)‘專屬’,他們能做到(dao)的(de),中國人也(ye)一樣(yang)能做到(dao),而且可以做得更(geng)好!”他和團隊下定決心,要(yao)靠中國人自(zi)己的(de)力(li)量,以自(zi)主創新打破封(feng)鎖,建設世界一流的(de)全自(zi)動化碼頭。
項目組開始(shi)千方百計(ji)(ji)搜集信息,如饑似渴(ke)“惡補(bu)”自動化碼頭專業(ye)知識。回國后,每(mei)個人(ren)都通宵達(da)旦“連軸轉”,每(mei)個專業(ye)都形成了(le)(le)上萬(wan)字(zi)的報告,夜以繼日召(zhao)開專題分(fen)析論證(zheng)會,用計(ji)(ji)算(suan)分(fen)析、逆(ni)向推導、模擬仿真等方法艱難推進。僅僅是出入集裝箱卡車(che)的閘口布局,團(tuan)隊就先后設計(ji)(ji)了(le)(le)40個方案。
從(cong)2013年(nian)到(dao)2017年(nian),自動化(hua)碼(ma)頭(tou)規劃(hua)和建設的過程中,“連鋼(gang)創新團隊(dui)”僅技術研(yan)討(tao)會就(jiu)開了3000次。團隊(dui)成員個個成了“拼命(ming)三郎(lang)”:李永(yong)翠為(wei)方便與國外(wai)專(zhuan)家交流(liu)技術,曾連續(xu)一(yi)年(nian)多下(xia)半夜起來工作;在碼(ma)頭(tou)數據中心(xin)調試的關(guan)鍵時期,網絡系統負責人徐永(yong)寧的妻子(zi)確診(zhen)癌癥,在妻子(zi)生命(ming)最(zui)后的一(yi)年(nian)多時間里,徐永(yong)寧白天上班、晚上陪床,從(cong)沒有耽誤過工作;負責土建的周兆君(jun),心(xin)臟(zang)三根血管里有兩根打上了支架(jia)……
李波表示,由于沒(mei)有(you)經驗(yan),第(di)一(yi)個(ge)堆(dui)場(chang)(chang)的集成測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)用了(le)整(zheng)(zheng)整(zheng)(zheng)15天(tian)。那時(shi),離開(kai)(kai)港的日子還不(bu)到半年,還有(you)18個(ge)堆(dui)場(chang)(chang)等待測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)。“當時(shi)我整(zheng)(zheng)個(ge)人都傻掉了(le)。”他(ta)說(shuo),按(an)照這(zhe)一(yi)進度,所有(you)堆(dui)場(chang)(chang)全部測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)完(wan)還要9個(ge)月。于是,整(zheng)(zheng)個(ge)團隊連續十幾天(tian)吃住在單位,白天(tian)在現場(chang)(chang)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)、記錄問題。晚上就聚在一(yi)起查(cha)看系統(tong)代碼,逐項(xiang)討論測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)案(an)例(li)和測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)方法,確定第(di)二天(tian)的測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)內容。第(di)二個(ge)堆(dui)場(chang)(chang)53個(ge)流程(cheng)、1200個(ge)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)案(an)例(li),只用了(le)7天(tian);第(di)三個(ge)堆(dui)場(chang)(chang)只用了(le)3天(tian);再到后(hou)來則是多個(ge)堆(dui)場(chang)(chang)同(tong)時(shi)開(kai)(kai)展迭代測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)。
2017年(nian)5月(yue),青島港自(zi)(zi)動化碼頭(tou)落成(cheng)(cheng)。團(tuan)隊(dui)用三年(nian)半時(shi)間完(wan)成(cheng)(cheng)了國外通常需要(yao)8至10年(nian)的任務,建成(cheng)(cheng)了全球(qiu)自(zi)(zi)動化程度最高、作業(ye)效率(lv)最快的自(zi)(zi)動化碼頭(tou)。
再開新局:關鍵技術靠自強
行走在青島港(gang)自動化碼頭上(shang),張衛滿臉(lian)自豪(hao)。他介紹,當年他們抱著學習的心態去參觀國(guo)外的碼頭,如(ru)今輪到(dao)國(guo)外同行來青島港(gang)學習了。
“當年外國人不(bu)(bu)讓我們下(xia)車、不(bu)(bu)讓拍(pai)照,但他們來我們這里,我們允(yun)許隨(sui)(sui)便看、隨(sui)(sui)便拍(pai)。”張衛說,青島港自動碼頭的核(he)心(xin)技(ji)術(shu),僅憑(ping)拍(pai)照和計(ji)算(suan),是(shi)學不(bu)(bu)走的。除了(le)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)外,更關鍵的是(shi)工藝布局(ju)和流程,這是(shi)自動化碼頭的核(he)心(xin)。正因為團隊結(jie)合(he)實際自主創(chuang)新(xin),才規劃(hua)、設計(ji)出了(le)符合(he)青島港實際的,具(ju)有自主知識(shi)產權、世界最強的全自動化碼頭藍圖(tu)。
他介紹,青島港(gang)不(bu)僅攻克了自(zi)動(dong)化碼頭(tou)的(de)核心技術,還首創了機器人自(zi)動(dong)拆(chai)裝(zhuang)集裝(zhuang)箱扭鎖,世界最(zui)輕、自(zi)動(dong)充電、不(bu)受(shou)續航時間限制(zhi)的(de)自(zi)動(dong)導引車,軌道吊(diao)“一(yi)鍵錨定”系(xi)統等等一(yi)大批(pi)世界領先的(de)最(zui)新技術,被(bei)業(ye)內認為“徹底改變(bian)了全球自(zi)動(dong)化碼頭(tou)的(de)行(xing)業(ye)格局”。
在最為關鍵(jian)的(de)單機(ji)效率方面(mian),國外同行普(pu)遍(bian)在每小時25自然箱(xiang)以下(xia)。但(dan)青島港自動(dong)碼頭(tou)的(de)“起點”就達到(dao)了26箱(xiang),半年之后突破了35自然箱(xiang)。2017年12月,在“以星芝加哥”輪作業中(zhong),更是(shi)一(yi)舉創出單機(ji)平均(jun)每小時39.6自然箱(xiang)的(de)新紀(ji)錄,遠超人工(gong)碼頭(tou)的(de)效率。
一期工程(cheng)達到(dao)了世(shi)界(jie)(jie)領先水(shui)平,但(dan)張連(lian)鋼的(de)(de)視野(ye)不僅于(yu)此。在他(ta)看來,山東是世(shi)界(jie)(jie)級石化(hua)地(di)煉集(ji)群所在地(di)、富氫大省(sheng),但(dan)由于(yu)無(wu)法有效利(li)用(yong),大量副(fu)產(chan)品(pin)的(de)(de)氫氣被白(bai)白(bai)浪(lang)費(fei)。而5G技(ji)術(shu),已經是世(shi)界(jie)(jie)公(gong)認新技(ji)術(shu)革命的(de)(de)風口浪(lang)尖,也是未來自動化(hua)行業競爭的(de)(de)藍海(hai)。他(ta)最終(zhong)確定,以“氫+5G”作為自動化(hua)碼頭二期的(de)(de)主攻(gong)方向。
2018年(nian)8月,“連鋼創新(xin)團隊”吹(chui)響了自動化(hua)碼頭二期(qi)建設(she)的號角。除了與老伙(huo)伴上海振華港機再度聯(lian)手,華為、中(zhong)國聯(lian)通、航天科技等一批國內頂尖企(qi)業(ye)也加入進來。多家企(qi)業(ye)聯(lian)合攻關,集成創新(xin),誓將核心技術牢(lao)牢(lao)握在(zai)自己手里(li),將整個自動化(hua)碼頭的上下游供應鏈(lian)條(tiao)留在(zai)民族(zu)企(qi)業(ye)中(zhong)。
開創性地建成(cheng)免維護集(ji)(ji)裝箱(xiang)堆場,解決了(le)“碼(ma)頭堆場不均勻沉降(jiang)和平(ping)面度”這一(yi)困擾世界(jie)港(gang)口界(jie)的(de)難(nan)題;16002米的(de)軌(gui)道(dao)(dao)梁(liang)工(gong)程(cheng)提前30天完(wan)工(gong),15762米的(de)鋼體軌(gui)道(dao)(dao)15天鋪設(she)完(wan)成(cheng);順利將高4米、寬(kuan)2米的(de)氫燃料電(dian)池(chi)模塊與軌(gui)道(dao)(dao)吊合體,350個電(dian)控接(jie)(jie)口和控制接(jie)(jie)口在72個小(xiao)時內建成(cheng)……2019年11月28日,短(duan)短(duan)15個月,青島港(gang)自動化(hua)碼(ma)頭二期建成(cheng)投(tou)產運營(ying),推(tui)出了(le)自主研發(fa)、集(ji)(ji)成(cheng)創新的(de)6項全(quan)球首(shou)創科技成(cheng)果,再次以中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)“智(zhi)”造、中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)創造的(de)全(quan)自動化(hua)碼(ma)頭科技向(xiang)全(quan)球港(gang)航(hang)業奉獻了(le)“中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)方案(an)”,將世界(jie)高科技碼(ma)頭的(de)王冠(guan)攬(lan)入懷(huai)中(zhong)(zhong)(zhong)。
山東港口集團黨委(wei)書記、董事長霍高原說,“連鋼創(chuang)新團隊(dui)”以關鍵共性技(ji)術、前沿引(yin)領技(ji)術、現代工程技(ji)術、顛覆性技(ji)術創(chuang)新為突破(po)口,敢(gan)于走前人(ren)沒走過的路,連續攻(gong)克10多項世(shi)界性技(ji)術難題,實現10項全(quan)球(qiu)技(ji)術首創(chuang),為全(quan)球(qiu)自動化碼頭(tou)建設(she)運營提供了“中國(guo)經驗”和“中國(guo)方案”。
“我們最深的(de)(de)感受(shou)是,關鍵核(he)心(xin)技術(shu)是要不來(lai)(lai)、買不來(lai)(lai)、討不來(lai)(lai)的(de)(de)。”張(zhang)衛表(biao)示,西方在高科技領域設置了重(zhong)重(zhong)技術(shu)專利壁壘,中國企(qi)業(ye)尤其(qi)是國有企(qi)業(ye),更要敢(gan)于走前人沒走過的(de)(de)路(lu),通過自力(li)更生、自主創新,努力(li)實現具有核(he)心(xin)競(jing)爭力(li)的(de)(de)中國“智”造。
爭創一流:新時代“樞紐港”轉型提速
從曾經的小漁港蛻變(bian)至如今的全(quan)自動(dong)“幽靈碼頭”,背后是一(yi)(yi)連串(chuan)耀眼的“全(quan)球首(shou)創(chuang)”。在青島港,有(you)全(quan)球首(shou)次(ci)研制成功的機器人自動(dong)拆裝集裝箱(xiang)扭(niu)鎖;全(quan)球首(shou)次(ci)研制成功的軌道吊(diao)防風“一(yi)(yi)鍵錨定”裝置;全(quan)球首(shou)創(chuang)的自動(dong)導(dao)引車(che)循環充電技術;全(quan)球首(shou)創(chuang)非等長后伸距雙小車(che)橋吊(diao);首(shou)創(chuang)高速軌道吊(diao)無輪(lun)(lun)緣車(che)輪(lun)(lun)設計,避(bi)免車(che)輪(lun)(lun)啃軌;同(tong)時實現岸邊全(quan)自動(dong)無人理(li)貨、全(quan)自動(dong)噴淋熏(xun)蒸消毒、全(quan)自動(dong)空箱(xiang)查驗、冷箱(xiang)溫度自動(dong)監控……
技術創新同樣為青島港帶來了盈利(li)的(de)提(ti)升。今(jin)年(nian)以(yi)來,受新冠肺炎疫(yi)情影響,國際貿(mao)易和(he)投資均出現(xian)較(jiao)大萎縮,但青島港總體業績卻依然保(bao)持(chi)穩健(jian)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。近(jin)日公布的(de)半年(nian)報顯(xian)示,2020年(nian)上半年(nian),公司(si)共實現(xian)營業收(shou)入60.72億元(yuan)(yuan),同比增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)1.21%;實現(xian)歸屬于上市(shi)公司(si)股東的(de)凈(jing)利(li)潤(run)(run)20.13億元(yuan)(yuan),同比增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)0.24%。而在2017、2018、2019三(san)年(nian),青島港營業收(shou)入和(he)凈(jing)利(li)潤(run)(run)連續三(san)年(nian)保(bao)持(chi)正增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang),凈(jing)利(li)潤(run)(run)最高增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)率達18.09%。
對于青島港全自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)碼頭的(de)(de)建設者(zhe)“連(lian)鋼創(chuang)新團隊”而言,全自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)碼頭建成不是終(zhong)點,而是起點。為了讓新生的(de)(de)青島港始終(zhong)走在(zai)自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)碼頭的(de)(de)前列,他(ta)們(men)還在(zai)不斷對系(xi)統(tong)進行優(you)化(hua)升級。開(kai)港作業至今,幾個(ge)主要系(xi)統(tong)累計升級173次(ci)(ci),優(you)化(hua)功能(neng)2000多項。經過一次(ci)(ci)次(ci)(ci)優(you)化(hua)升級,自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)化(hua)碼頭流程管(guan)控系(xi)統(tong)已經成為一個(ge)有靈魂、會思考,可智能(neng)決(jue)策(ce)、系(xi)統(tong)管(guan)理的(de)(de)“最(zui)強(qiang)港口大(da)腦”。
9月22日,在全(quan)國(guo)“第(di)十(shi)七屆(jie)中(zhong)國(guo)土木工程(cheng)詹(zhan)天佑獎”評比中(zhong),山東港口青島港前灣港區迪拜環球碼(ma)頭(tou)工程(cheng)即青島港自(zi)動(dong)化(hua)碼(ma)頭(tou)工程(cheng)榮獲詹(zhan)天佑獎。截至(zhi)2020年8月,青島港自(zi)動(dong)化(hua)碼(ma)頭(tou)已獲受(shou)理和授權國(guo)家專(zhuan)利(li)(li)112項(xiang)(其中(zhong)發(fa)明專(zhuan)利(li)(li)69項(xiang),實用(yong)新型專(zhuan)利(li)(li)43項(xiang)),國(guo)際發(fa)明專(zhuan)利(li)(li)5項(xiang);發(fa)表論文70余篇;軟件著作權10余項(xiang);省(sheng)部級(ji)科(ke)技(ji)成(cheng)果20余項(xiang)。
與此同時,青島港還持續發(fa)力綠色港口建(jian)設,把生態保護放在(zai)港口戰(zhan)略布局優先(xian)位(wei)置。半年報(bao)顯示,目前,青島港已(yi)完成港內非道路移(yi)動(dong)(dong)機械(xie)備(bei)案、尾氣檢測(ce)、環保編(bian)碼噴涂。散貨堆場噴淋水槍自動(dong)(dong)化改造、大(da)氣智能(neng)網監測(ce)、氫能(neng)規劃和氫能(neng)軌道吊(diao)改造、前灣港區冷(leng)庫光伏發(fa)電……一系(xi)列項目正在(zai)緊鑼密鼓(gu)地推進中(zhong)。
【責任編(bian)輯:趙(zhao)藝涵】