来到马迹山港，远远看到巨大的钢铁长城雄踞海上，彩旗飘扬，穿着“中冶蓝”工作服装的员工在高处深入大海的港机上忙碌，亚洲第一矿石中转深水大港——宝钢集团浙江嵊泗马迹山宝钢矿石中转码头，色彩斑澜，犹如画家的颜料盘。一场智能化变革正在亚洲第一矿石深水港马迹山港发生，这个改变将让料场巡检更简单、料场估料更准确、设备管控更直观、作业人员更受控等多层面的智能化举措，正在让马迹山港口变的更加的“智慧”。
近年来，马迹山港已从追求效率扩展向高度安全保障、绿色环保、自动化、智慧化迈进。人工智能及大数据运用已是当今工业发展的潮流，更是中冶宝钢“智慧制造”产业升级的具体要求。按照中冶宝钢技术服务有限公司战略布局，第三分公司马迹山项目部已先后承接并整合了港区全范围检修、生产操作、工程机械“管、用、养、修”及皮带设备运维“一体化”业务。并于2018年新承接料场管理和卸船机操作，合同范围进一步扩大。在此背景下项目部于2018年底在分公司的引导下，开始着手策划“散货矿料港口先进生产技术的研究及应用”，该课题是对港区传统“带式输送机运维技术应用”的基础上进行的创新与实践，一是通过“无人机系统+AI+北斗集成应用”实现料场智能化、少人化；二是通过移动端实现港区生产、设备的管理集成，在人员实时受控的前提下，实现生产与设备资源的最优调度，最大程度的提高劳动效率。
“无人机+AI+北斗”实现料场管理精准化
马迹山港年吞吐量6300万吨，平均每天进出货17万吨，料场能否够被充分利用、料堆重量和地址是否准确,会直接影响港区生产节奏。为避免出现装卸作业待料，操作人员的估料往往会非常“保守”，则需要投入更多的工程机械和人员进行倒驳。根据近三年的统计，平均每年的倒驳料在35万吨以上。为了减少驳料投入、降低正品矿损耗、提高料场操作精准度和料场利用率。公司技术部与上海北斗导航创新研究院联合，邀请上海交大团队与项目部共同对料场智能化项目进行推进，以解决港口料场现有精度高但测量方法价格昂贵、创新性不足的难题。
料场智能化管理需要以精准、快速的高质量基础数据为基础，采用无人机和北斗导航的低成本、高质量堆场数据获取技术，以提供精确的数据资源。并采用深度学习的数据处理方式，为智能化管理提供自学习、自我演进的决策支撑，在数据获取和数据处理上具有技术应用创新特色。首先在料场选择标定点，划分无人机飞行扫描区域，实现对料场变化快速扫描、实时掌握动态信息，获取无人机图像数据；图像数据通过降噪滤波、图像匹配、图像拼接，料场边缘检测、三维深度计算、堆场轮廓提取等，生成图像边缘与点云数据；通过深度学习，人工智能处理多种不确定因素，对料堆体积、密度、含水量、水尺量、电子称量、撒料损失比等多参量进行分类，快速、准确的计算出料堆的具体吨位，实现深度学习的智能评估计算。
2020年1月3日，马迹山港智慧化料场办公室正式投入使用，项目部首次实现无人机代替人工进行估料操作，通过与实际装卸量结果对比，误差控制在5%～8%，取得了阶段性成果。智能精准估料的实现，不但为港区生产计划和调度提供可靠依据，该方法也是散货料港口的首次应用，填补了行业空白，具有很高的创新价值。
“全系统监控”整合港口一体化管理
随着钢铁产业的巨大需求，大型矿石码头已经成为国家重要的战略支点。马迹山港在设备自动化、生产自动化的基础上将持续在管理数字化、网络化、智能化上发力。项目部作为最主要的协力服务商，要充分结合运用港区现有“智慧制造”成果，定位自主管理模式做好运维服务。
“智能化生产设备信息集成管理平台”通过架构服务器，调用中控生产系统信息，结合手机端定位、拍摄和信息共享功能，实现生产区域全流程作业实时可查看，人员、工程机械资源配置可预判，点检动态巡视轨迹可监督，单人单岗作业可受控。为项目部过程监控、管理决策、评价验证提供最有效的解决方案。同时，一线员工通过平台接受信息和指令，减少各类纸质报表下达中导致的信息滞后和误差。尤其是港口管理中船舶、水文情况多变可通过此系统第一时间提醒，及时调整。该平台的研发，既是系统的集成，也是管理的集成，是在总结马迹山港多年标准化管理经验的基础上，“结合式自主管理”最直接的体现；“马迹山港皮带机智能检测系统”是与港区合作研发的一套基于LORA信号的窄带无线传输系统。目前已在多条皮带机试点使用，通过状态监测，实现关键设备（电机、减速机、滚筒轴承）24小时温度、振动数据的监测与报警。该系统将改变现有设备管理模式，由日常点检模式转为智能状态监控模式。
“智慧制造”背景下的机遇和挑战
随着宝武集团“智慧制造”工作的全面推进，在发力人工智能等智慧制造的同时，也将大手笔投入新技术和新装备，探索绿色低碳技术工艺创新突破。在此背景下，作为马迹山港战略合作伙伴，项目部一方面积极参与相关项目的立项和跟踪，两年来先后承接“港前公路改造”“皮带机技防设施改造”“边检系统升级”“监控系统升级”等技改项目，共享“智慧制造”红利；另一方面港区在加速推进“协力化”“属地化”工作和生产、设备“两大系统”的整合过程中，也为相关运维业务的介入提供契机，项目部正牢牢把握“智慧制造”趋势和机遇，探索由传统“协力插入式”管理向“自主结合式”管理转变，助力港区，共同实现马迹山港业务少人化、智能化、低污染的“双赢”局面。 （中冶宝钢 柴彬 郑园园）
