來到馬跡山港，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看到巨大的鋼鐵長城雄踞海上，彩旗飄揚(yáng)，穿著“中冶藍(lán)”工作服裝的員工在高處深入大海的港機(jī)上忙碌，亞洲第一礦石中轉(zhuǎn)深水大港——寶鋼集團(tuán)浙江嵊泗馬跡山寶鋼礦石中轉(zhuǎn)碼頭，色彩斑瀾，猶如畫家的顏料盤。一場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)改變將讓料場巡檢更簡單、料場估料更準(zhǔn)確、設(shè)備管控更直觀、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，馬跡山港已從追求效率擴(kuò)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(shù)據(jù)運(yùn)用已是當(dāng)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(jí)的具體要求。按照中冶寶鋼技術(shù)服務(wù)有限公司戰(zhàn)略布局，第三分公司馬跡山項(xiàng)目部已先后承接并整合了港區(qū)全范圍檢修、生產(chǎn)操作、工程機(jī)械“管、用、養(yǎng)、修”及皮帶設(shè)備運(yùn)維“一體化”業(yè)務(wù)。并于2018年新承接料場管理和卸船機(jī)操作，合同范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。在此背景下項(xiàng)目部于2018年底在分公司的引導(dǎo)下，開始著手策劃“散貨礦料港口先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的研究及應(yīng)用”，該課題是對港區(qū)傳統(tǒng)“帶式輸送機(jī)運(yùn)維技術(shù)應(yīng)用”的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新與實(shí)踐，一是通過“無人機(jī)系統(tǒng)+AI+北斗集成應(yīng)用”實(shí)現(xiàn)料場智能化、少人化；二是通過移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)港區(qū)生產(chǎn)、設(shè)備的管理集成，在人員實(shí)時(shí)受控的前提下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與設(shè)備資源的最優(yōu)調(diào)度，最大程度的提高勞動(dòng)效率。
“無人機(jī)+AI+北斗”實(shí)現(xiàn)料場管理精準(zhǔn)化
馬跡山港年吞吐量6300萬噸，平均每天進(jìn)出貨17萬噸，料場能否夠被充分利用、料堆重量和地址是否準(zhǔn)確,會(huì)直接影響港區(qū)生產(chǎn)節(jié)奏。為避免出現(xiàn)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(jī)械和人員進(jìn)行倒駁。根據(jù)近三年的統(tǒng)計(jì)，平均每年的倒駁料在35萬噸以上。為了減少駁料投入、降低正品礦損耗、提高料場操作精準(zhǔn)度和料場利用率。公司技術(shù)部與上海北斗導(dǎo)航創(chuàng)新研究院聯(lián)合，邀請上海交大團(tuán)隊(duì)與項(xiàng)目部共同對料場智能化項(xiàng)目進(jìn)行推進(jìn)，以解決港口料場現(xiàn)有精度高但測量方法價(jià)格昂貴、創(chuàng)新性不足的難題。
料場智能化管理需要以精準(zhǔn)、快速的高質(zhì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用無人機(jī)和北斗導(dǎo)航的低成本、高質(zhì)量堆場數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，以提供精確的數(shù)據(jù)資源。并采用深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理方式，為智能化管理提供自學(xué)習(xí)、自我演進(jìn)的決策支撐，在數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)處理上具有技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新特色。首先在料場選擇標(biāo)定點(diǎn)，劃分無人機(jī)飛行掃描區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對料場變化快速掃描、實(shí)時(shí)掌握動(dòng)態(tài)信息，獲取無人機(jī)圖像數(shù)據(jù)；圖像數(shù)據(jù)通過降噪濾波、圖像匹配、圖像拼接，料場邊緣檢測、三維深度計(jì)算、堆場輪廓提取等，生成圖像邊緣與點(diǎn)云數(shù)據(jù)；通過深度學(xué)習(xí)，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、電子稱量、撒料損失比等多參量進(jìn)行分類，快速、準(zhǔn)確的計(jì)算出料堆的具體噸位，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的智能評(píng)估計(jì)算。
2020年1月3日，馬跡山港智慧化料場辦公室正式投入使用，項(xiàng)目部首次實(shí)現(xiàn)無人機(jī)代替人工進(jìn)行估料操作，通過與實(shí)際裝卸量結(jié)果對比，誤差控制在5%～8%，取得了階段性成果。智能精準(zhǔn)估料的實(shí)現(xiàn)，不但為港區(qū)生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度提供可靠依據(jù)，該方法也是散貨料港口的首次應(yīng)用，填補(bǔ)了行業(yè)空白，具有很高的創(chuàng)新價(jià)值。
“全系統(tǒng)監(jiān)控”整合港口一體化管理
隨著鋼鐵產(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(zhàn)略支點(diǎn)。馬跡山港在設(shè)備自動(dòng)化、生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上將持續(xù)在管理數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化上發(fā)力。項(xiàng)目部作為最主要的協(xié)力服務(wù)商，要充分結(jié)合運(yùn)用港區(qū)現(xiàn)有“智慧制造”成果，定位自主管理模式做好運(yùn)維服務(wù)。
“智能化生產(chǎn)設(shè)備信息集成管理平臺(tái)”通過架構(gòu)服務(wù)器，調(diào)用中控生產(chǎn)系統(tǒng)信息，結(jié)合手機(jī)端定位、拍攝和信息共享功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域全流程作業(yè)實(shí)時(shí)可查看，人員、工程機(jī)械資源配置可預(yù)判，點(diǎn)檢動(dòng)態(tài)巡視軌跡可監(jiān)督，單人單崗作業(yè)可受控。為項(xiàng)目部過程監(jiān)控、管理決策、評(píng)價(jià)驗(yàn)證提供最有效的解決方案。同時(shí)，一線員工通過平臺(tái)接受信息和指令，減少各類紙質(zhì)報(bào)表下達(dá)中導(dǎo)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此系統(tǒng)第一時(shí)間提醒，及時(shí)調(diào)整。該平臺(tái)的研發(fā)，既是系統(tǒng)的集成，也是管理的集成，是在總結(jié)馬跡山港多年標(biāo)準(zhǔn)化管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，“結(jié)合式自主管理”最直接的體現(xiàn)；“馬跡山港皮帶機(jī)智能檢測系統(tǒng)”是與港區(qū)合作研發(fā)的一套基于LORA信號(hào)的窄帶無線傳輸系統(tǒng)。目前已在多條皮帶機(jī)試點(diǎn)使用，通過狀態(tài)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備（電機(jī)、減速機(jī)、滾筒軸承）24小時(shí)溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測與報(bào)警。該系統(tǒng)將改變現(xiàn)有設(shè)備管理模式，由日常點(diǎn)檢模式轉(zhuǎn)為智能狀態(tài)監(jiān)控模式。
“智慧制造”背景下的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
隨著寶武集團(tuán)“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(zhàn)略合作伙伴，項(xiàng)目部一方面積極參與相關(guān)項(xiàng)目的立項(xiàng)和跟蹤，兩年來先后承接“港前公路改造”“皮帶機(jī)技防設(shè)施改造”“邊檢系統(tǒng)升級(jí)”“監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)”等技改項(xiàng)目，共享“智慧制造”紅利；另一方面港區(qū)在加速推進(jìn)“協(xié)力化”“屬地化”工作和生產(chǎn)、設(shè)備“兩大系統(tǒng)”的整合過程中，也為相關(guān)運(yùn)維業(yè)務(wù)的介入提供契機(jī)，項(xiàng)目部正牢牢把握“智慧制造”趨勢和機(jī)遇，探索由傳統(tǒng)“協(xié)力插入式”管理向“自主結(jié)合式”管理轉(zhuǎn)變，助力港區(qū)，共同實(shí)現(xiàn)馬跡山港業(yè)務(wù)少人化、智能化、低污染的“雙贏”局面。 （中冶寶鋼 柴彬 鄭園園）
