來(lái)到馬跡山港，遠遠看到巨大的鋼鐵長(cháng)城雄踞海上，彩旗飄揚，穿著(zhù)“中冶藍”工作服裝的員工在高處深入大海的港機上忙碌，亞洲第一礦石中轉深水大港——寶鋼集團浙江嵊泗馬跡山寶鋼礦石中轉碼頭，色彩斑瀾，猶如畫(huà)家的顏料盤(pán)。一場(chǎng)智能化變革正在亞洲第一礦石深水港馬跡山港發(fā)生，這個(gè)改變將讓料場(chǎng)巡檢更簡(jiǎn)單、料場(chǎng)估料更準確、設備管控更直觀(guān)、作業(yè)人員更受控等多層面的智能化舉措，正在讓馬跡山港口變的更加的“智慧”。
近年來(lái)，馬跡山港已從追求效率擴展向高度安全保障、綠色環(huán)保、自動(dòng)化、智慧化邁進(jìn)。人工智能及大數據運用已是當今工業(yè)發(fā)展的潮流，更是中冶寶鋼“智慧制造”產(chǎn)業(yè)升級的具體要求。按照中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司戰略布局，第三分公司馬跡山項目部已先后承接并整合了港區全范圍檢修、生產(chǎn)操作、工程機械“管、用、養、修”及皮帶設備運維“一體化”業(yè)務(wù)。并于2018年新承接料場(chǎng)管理和卸船機操作，合同范圍進(jìn)一步擴大。在此背景下項目部于2018年底在分公司的引導下，開(kāi)始著(zhù)手策劃“散貨礦料港口先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的研究及應用”，該課題是對港區傳統“帶式輸送機運維技術(shù)應用”的基礎上進(jìn)行的創(chuàng )新與實(shí)踐，一是通過(guò)“無(wú)人機系統+AI+北斗集成應用”實(shí)現料場(chǎng)智能化、少人化；二是通過(guò)移動(dòng)端實(shí)現港區生產(chǎn)、設備的管理集成，在人員實(shí)時(shí)受控的前提下，實(shí)現生產(chǎn)與設備資源的最優(yōu)調度，最大程度的提高勞動(dòng)效率。
“無(wú)人機+AI+北斗”實(shí)現料場(chǎng)管理精準化
馬跡山港年吞吐量6300萬(wàn)噸，平均每天進(jìn)出貨17萬(wàn)噸，料場(chǎng)能否夠被充分利用、料堆重量和地址是否準確,會(huì )直接影響港區生產(chǎn)節奏。為避免出現裝卸作業(yè)待料，操作人員的估料往往會(huì )非?！氨Ｊ亍?，則需要投入更多的工程機械和人員進(jìn)行倒駁。根據近三年的統計，平均每年的倒駁料在35萬(wàn)噸以上。為了減少駁料投入、降低正品礦損耗、提高料場(chǎng)操作精準度和料場(chǎng)利用率。公司技術(shù)部與上海北斗導航創(chuàng )新研究院聯(lián)合，邀請上海交大團隊與項目部共同對料場(chǎng)智能化項目進(jìn)行推進(jìn)，以解決港口料場(chǎng)現有精度高但測量方法價(jià)格昂貴、創(chuàng )新性不足的難題。
料場(chǎng)智能化管理需要以精準、快速的高質(zhì)量基礎數據為基礎，采用無(wú)人機和北斗導航的低成本、高質(zhì)量堆場(chǎng)數據獲取技術(shù)，以提供精確的數據資源。并采用深度學(xué)習的數據處理方式，為智能化管理提供自學(xué)習、自我演進(jìn)的決策支撐，在數據獲取和數據處理上具有技術(shù)應用創(chuàng )新特色。首先在料場(chǎng)選擇標定點(diǎn)，劃分無(wú)人機飛行掃描區域，實(shí)現對料場(chǎng)變化快速掃描、實(shí)時(shí)掌握動(dòng)態(tài)信息，獲取無(wú)人機圖像數據；圖像數據通過(guò)降噪濾波、圖像匹配、圖像拼接，料場(chǎng)邊緣檢測、三維深度計算、堆場(chǎng)輪廓提取等，生成圖像邊緣與點(diǎn)云數據；通過(guò)深度學(xué)習，人工智能處理多種不確定因素，對料堆體積、密度、含水量、水尺量、電子稱(chēng)量、撒料損失比等多參量進(jìn)行分類(lèi)，快速、準確的計算出料堆的具體噸位，實(shí)現深度學(xué)習的智能評估計算。
2020年1月3日，馬跡山港智慧化料場(chǎng)辦公室正式投入使用，項目部首次實(shí)現無(wú)人機代替人工進(jìn)行估料操作，通過(guò)與實(shí)際裝卸量結果對比，誤差控制在5%～8%，取得了階段性成果。智能精準估料的實(shí)現，不但為港區生產(chǎn)計劃和調度提供可靠依據，該方法也是散貨料港口的首次應用，填補了行業(yè)空白，具有很高的創(chuàng )新價(jià)值。
“全系統監控”整合港口一體化管理
隨著(zhù)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的巨大需求，大型礦石碼頭已經(jīng)成為國家重要的戰略支點(diǎn)。馬跡山港在設備自動(dòng)化、生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎上將持續在管理數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化上發(fā)力。項目部作為最主要的協(xié)力服務(wù)商，要充分結合運用港區現有“智慧制造”成果，定位自主管理模式做好運維服務(wù)。
“智能化生產(chǎn)設備信息集成管理平臺”通過(guò)架構服務(wù)器，調用中控生產(chǎn)系統信息，結合手機端定位、拍攝和信息共享功能，實(shí)現生產(chǎn)區域全流程作業(yè)實(shí)時(shí)可查看，人員、工程機械資源配置可預判，點(diǎn)檢動(dòng)態(tài)巡視軌跡可監督，單人單崗作業(yè)可受控。為項目部過(guò)程監控、管理決策、評價(jià)驗證提供最有效的解決方案。同時(shí)，一線(xiàn)員工通過(guò)平臺接受信息和指令，減少各類(lèi)紙質(zhì)報表下達中導致的信息滯后和誤差。尤其是港口管理中船舶、水文情況多變可通過(guò)此系統第一時(shí)間提醒，及時(shí)調整。該平臺的研發(fā)，既是系統的集成，也是管理的集成，是在總結馬跡山港多年標準化管理經(jīng)驗的基礎上，“結合式自主管理”最直接的體現；“馬跡山港皮帶機智能檢測系統”是與港區合作研發(fā)的一套基于LORA信號的窄帶無(wú)線(xiàn)傳輸系統。目前已在多條皮帶機試點(diǎn)使用，通過(guò)狀態(tài)監測，實(shí)現關(guān)鍵設備（電機、減速機、滾筒軸承）24小時(shí)溫度、振動(dòng)數據的監測與報警。該系統將改變現有設備管理模式，由日常點(diǎn)檢模式轉為智能狀態(tài)監控模式。
“智慧制造”背景下的機遇和挑戰
隨著(zhù)寶武集團“智慧制造”工作的全面推進(jìn)，在發(fā)力人工智能等智慧制造的同時(shí)，也將大手筆投入新技術(shù)和新裝備，探索綠色低碳技術(shù)工藝創(chuàng )新突破。在此背景下，作為馬跡山港戰略合作伙伴，項目部一方面積極參與相關(guān)項目的立項和跟蹤，兩年來(lái)先后承接“港前公路改造”“皮帶機技防設施改造”“邊檢系統升級”“監控系統升級”等技改項目，共享“智慧制造”紅利；另一方面港區在加速推進(jìn)“協(xié)力化”“屬地化”工作和生產(chǎn)、設備“兩大系統”的整合過(guò)程中，也為相關(guān)運維業(yè)務(wù)的介入提供契機，項目部正牢牢把握“智慧制造”趨勢和機遇，探索由傳統“協(xié)力插入式”管理向“自主結合式”管理轉變，助力港區，共同實(shí)現馬跡山港業(yè)務(wù)少人化、智能化、低污染的“雙贏(yíng)”局面。 （中冶寶鋼 柴彬 鄭園園）
