铸剑：甘洒热血写春秋

——山东港口青岛港全自动化集装箱码头创新发展纪实（上）

于剑峰 朱文鹏 孔祥涛

　　“干将莫邪为晋君作剑，三年而成，剑有雌雄，天下名器也。”

　　——《太平御览》

　　红日初升，其道大光；巍巍巨港，屹立东方。

　　在辽阔的亚洲东部、太平洋西岸，山东半岛如巨龙探海，伸展着雄伟的身姿。在蜿蜒3345公里的海岸线上，雄踞着世界港口的强者——山东省港口集团。在东经120°19′、北纬36°05′，黄海之滨，胶州湾畔，山东港口青岛港全自动化集装箱码头坐落于此，熠熠生辉。

　　碧海蓝天之间，偌大的码头和堆场杳无人踪，生产作业却如行云流水。16台蓝色自动化桥吊矗立码头，如同力大无穷、智慧灵动的变形金刚，从来自全球的巨轮上高效有序地装卸着集装箱，76台高速轨道吊在堆场上往来穿梭，83台自动导引车流转自如，重达数十吨的集装箱被轻巧抓起、精准堆码，被集装箱货车运往全国各地。

　　时间回溯到2017年5月11日，全球领先、亚洲首个真正意义上的全自动化集装箱码头在这里诞生，开创了低成本、短周期、高起点、全智能、高效率、更安全、零排放的全球全自动化码头建设先河，创造了超越全球同类码头单机平均效率50%，并且在商业运营条件下不断刷新的世界纪录，让“中国智造”的旗帜在全球自动化码头的高峰上高高飘扬。

　　在这座码头背后有这样一群人：他们不甘心、勇担当；不服输，敢拼命；不畏艰，求创新；不怕难，善钻研；不满足，争一流，用自强不息的奋斗创造着震撼世界的奇迹，也赋予了这座码头远超码头本身的意义。

　　他们，就是山东港口青岛港全自动化集装箱码头团队——“连钢创新团队”。

　　他们，用行动深深镌刻新时代“振超精神”的内涵:“爱岗敬业、为国奉献的主人翁精神;艰苦奋斗、努力开拓的拼搏精神;与时俱进、争创一流的创新精神;团结协作、互相关爱的团队精神;精益求精、超越自我的工匠精神。”

　　中国志气

　　“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。”2013年7月17日，习近平总书记在中国科学院考察时的讲话为中国科技发展添上一把最旺的火。这一年，中国人遨游宇宙空间、探索量子世界、逆转生命时钟，展示了强大的中国综合科技实力。

　　然而，在世界港口高科技领域，中国却落后了。20世纪最后十年，自动化码头逐渐崛起，成为世界强港竞相追逐的“大国重器”。自1993年荷兰鹿特丹港ECT（Europe Combined Terminals）码头投产以来，自动化码头历经三代，而鹿特丹港APMT“MV-Ⅱ”码头、RWG码头和美国LBCT码头已经成为第四代“新贵”。当时，作为全球港口大国，中国在世界前十名集装箱大港中占据七席，但在象征全球港口最强科技的全自动甚至半自动化码头榜单上却寂寂无名。

　　“我们建成了世界最大的码头，干出了世界最高的效率，但这远远不够，我们必须打破垄断，建成最先进的自动化码头，成为科技强港，这将是传统码头装卸模式向智慧港口转型的一场革命！”也是在这一年，山东港口青岛港悄然启动了建设中国全自动化码头的引擎，开始了迈向科技强港的升级蝶变。

　　岁月的轮回，无悔的选择

　　2013年秋，当落日的余晖铺满胶州湾的海面，深秋的青岛港展示着别样的美。刚刚受命担任“青岛港自动化码头筹建小组”组长的张连钢，站在青岛港大港综合楼6楼的窗前，俯瞰青岛港集装箱的发祥地8号码头，内心百感交集。

　　1983年，张连钢从武汉水运学院（武汉理工大学前身）电气自动化专业毕业，分配到当时的青岛港安技处。进港不到十个月，这个23岁的年轻人主动放弃人人羡慕的机关岗位，报名参加青岛港第一个集装箱泊位——52泊位的建设，从此便与码头结下不解之缘。1985年，他参与“六五”国家重点技术攻关项目——国内第一台采用全可控硅直流调速集装箱桥吊的安装、调试工作；上世纪90年代，他参与开发“青岛港前湾三期智能生产控制系统”；2006年，他主持完成大型轮胎式起重机移动供电技术创新，实现了轮胎吊“油改电”技术突破并在全国港口推广，赢得业界同行的高度评价。

　　时光如水，物换星移，一晃三十年过去了，中国发生了巨变，中国港口也在阔步前进，“世界上有多大的船舶，青岛港就有多大的码头”，彰显着包括青岛港在内的中国港口的实力和自信。

　　在各国自动化码头的发展历史上，既有成功的喜悦，也不乏失败的泪水。各种先进技术的研发、融合、应用，动辄数亿甚至数十亿元的巨大投入，让青岛港决策者不得不慎之又慎。2013年10月，青岛港经过反复遴选，任命既有三十多年机械、电气、控制等专业技术功底，又有十几年集装箱码头业务、信息和管理经验的张连钢，担当“自动化码头筹建小组”组长。

　　张连钢回忆说：“刚接到任务时，我既兴奋又有压力。兴奋的是，建设中国自己的全自动化码头是我20多年的梦想，即使病休期间，我也一直在跟踪研究世界行业动态，而这一天终于来了！压力是，在发达国家，全自动化码头大多是不以商业运营为目的的‘贵族码头’，而且多数是半自动化或局部自动化。全自动化码头，无疑是全新的、更高风险的挑战，我们将面对很多无法预知的困难！”

　　2013年10月23日，这是一个值得铭记的日子。从这一天起，青岛港自动化码头项目组吹响了集结号。李永翠、李波、张卫、吕向东、周兆君、潘海青、修方强、王延春，这8名青岛港IT、流程、设备、土建等方面的专家集聚在一起，开始了历时数年冲击世界港口科技制高点的艰难跋涉……

　　“全自动化码头不是西方人的“专属”，他们能做到的，中国人也一样能做到，而且做得更好！”

　　当时，业界对青岛港的选择众说纷纭，甚至有国外专家直接质疑：中国有能力搞自动化码头？在质疑声中，张连钢带领项目组进行了艰苦的调研论证和规划设计。

　　立项之初，项目组成员连自动化码头是什么样都没见过。“没吃过猪肉，但总要见见猪跑。”抱着虚心求教的态度，15个月，张连钢带领大家先后奔赴荷兰、英国、德国、西班牙等国外自动化码头考察“取经”，但国外同行却“连捂带盖”，用技术壁垒让项目组备受煎熬：只能走马观花的远望，不准下车，不准拍照，更不提供任何数据和技术规范。“他们说凭咱们现在的技术，做出这个码头至少10年，建议我们直接购买他们的成熟技术！”与外方专家一番交流后，随行翻译板着脸低声对张连钢说。买，当然可以，但却开出了天价，而国外同行彬彬有礼背后的傲慢和不屑，让项目组每个人都感觉到了深深的屈辱。

　　“跑了一圈有收获，但求不到‘真经’。核心技术是买不来的，要成功还得依靠我们自己！”在返回住处的车上，闷了一路的张连钢最后硬邦邦地扔出了两句话。项目组的成员也是人人憋了一口气，虽然吃了“闭门羹”，但大家也看到了，所谓自动化码头，也不是“完全”自动化，那些“云端”高科技并非高不可攀。

　　在国外，项目组千方百计搜集信息，如饥似渴“恶补”自动化码头专业知识，甚至连谷歌地图都被拿来放大参考。考察归来，每个人都通宵达旦“连轴转”，每个专业都形成了上万字的考察报告，夜以继日召开了数千次专题分析论证会，用计算分析、逆向推导、模拟仿真等方法艰难推进。

　　万涓成水，终于汇流成河。随着信息的汇总和无数次的讨论碰撞，码头轮廓在大家脑海中一点点成型，信心也在一点一滴增强，“中国人能干出世界第一的装卸效率，也一定能依靠自己的智慧建成世界最好的自动化码头！”项目组发出了铿锵有力的声音，向着心中的梦想奋力前进。

　　中国锐气

　　国外考察的结果让项目组清醒认识到：“核心技术是买不来的，还是要靠自己”。不破不立，大破大立。从当年的原子弹、核潜艇等国之重器，到今天的大飞机、北斗系统，中国的很多伟大创举都是“逼出来”的。

　　符合青岛港实际，才是自动化码头建设的灵魂

　　自动化码头拥有多家如DPWORD这样的外方股东。筹建之初，股东方想把西方成熟的自动化码头模式搬到青岛港，最大限度降低建设难度和运营风险。

　　工艺布局和流程是自动化码头的核心。最初，DPWORD介绍了多家国外专业咨询公司来港交流，并出示了设计理念和初步方案。在他们看来，中国港口要干成这样先进复杂项目，必须依靠更成熟的欧美专家团队，采用他们20年积累形成的规范。但这些方案被项目组认真研究后一一否决了。

　　拒绝是有理由的。一方面是成本太高、周期太长，另一方面也是最重要的原因，核心技术不向青岛港开放，码头投产后青岛港无法根据自身生产实际优化系统，所有开发的专利都是开发商的……

　　“每个港口特点不同，我们不可能照搬照抄，也没有东西可抄。我们只有根据青岛的口岸实际、货源结构、码头流程、操作习惯，设计出自己的工艺流程、总平面布局和技术指标体系及规格参数，才能构建起一整套合理的集成方案和实施策略。”张连钢说。而后来的事实证明，“符合青岛港实际”是自动化码头建设的灵魂！这绝不是官话、套话，而是决定了码头成败的大实话！

　　曾经来港的GE资深专家Simon得知青岛港有20多人负责系统集成时，直摇头：“人太多了！”按他的介绍，国外同类码头通常先聘请4、5名专业咨询师分专业做咨询，每人费用约40万美元；然后再分别请专业公司进行咨询方案论证、审核；审核通过后，再进行方案细化设计和集成。按照这个节奏，从项目立项到投产需要8-10年。而青岛港已经根据市场需求，自我设定了工期折半的目标。

　　张连钢说：“我们在项目组织上采取的是规划设计、建设集成和商业运营‘三位一体’模式，项目组每个人都全流程参与设计、建设和运营，项目的演进路径不是‘串行分步’，而是‘并行协同’，每个人要担当咨询师、设计者和经营者等多项责任，都要学会‘弹钢琴’。这样算，我们的人不是多了，而是太少了！”

　　从方案开始设计的那天起，项目组办公室的灯就没在晚上十点前熄灭过，通宵达旦更是家常便饭。外国专家也很敬业，但把敬业干到了“玩命”的份上，就超出他们的想象了。靠“土专家”团队协作，靠“啃硬骨头”的精神，连钢创新团队硬生生把国外三年的设计工作在一年内完成。10个月后，当Simon看到项目组一次性形成的整体方案时，大为震惊：“不可思议！我必须说，你们的模式才是最符合自动化码头建设方向的模式！”

　　张连钢指着码头总平面布局图说：“这张图，凝结着项目组的集体智慧，价值不凡！这完全是由我们主导、规划、设计，具有自主知识产权、世界最强的全自动化码头蓝图！我们庆幸有当初的坚持。否则，我们到现在恐怕还在搞基建。”

　　桥吊“减肥” 不留后路

　　设备选型是码头的“重头戏”，同样体现了项目组敢于打破常规的创新锐气。时任设备部副主管的张卫讲了一个故事：自动化双小车桥吊是自重2600多吨、轮压超过100吨的“超级大胖子”。选型初期，大家发现，桥吊是按常规码头设计建造的，而青岛港自动化码头的桥吊承轨粱早在2008年就已完工，承载能力相对较低，双小车桥吊的轮压已经接近码头承载的上限。

　　怎么办？土建改造成本太高，只有从降低桥吊轮压入手。如何既满足桥吊性能，又减轻桥吊自重、降低轮压，成为新的“拦路虎”。项目组开起了“诸葛亮会”，张连钢提出，如果主小车后大梁减少3个与AGV的交互车道，会对装卸作业产生多大影响？沿着这个思路，设备组王延春和同事反复论证后发现，桥吊后大梁减少车道的方案不仅对作业没影响，还能降低系统对车道任务分配计算的工作量。

　　思想一变天地宽。项目组与设备制造商上海振华联手进行仿真模拟，最终提出了“桥吊后伸距减少12米”的全球首创桥吊设计方案，桥吊自重足足降了50余吨，节省了制造成本60余万元,不仅破解了码头承载压力难题，保证了安全，而且带动了TOS、ECS等系统连锁优化，避免了因土建改造带来的上千万元投入。

　　AGV：做不好，我们就排队跳海

　　自动化码头拖运集装箱的工作，是由无人驾驶的AGV（自动导引车）完成的。其核心技术是ECS系统，被自动化码头技术“四大联盟”中的荷兰TBA垄断。因为不开放、捆绑销售等，项目组决定放弃TBA的方案，与设备制造方上海振华联手攻关。

　　当时，行业内没人敢相信，青岛港建自动化码头，竟然能够不选TBA。面对外界的质疑，连钢创新团队硬是靠实干、苦干、巧干把这项技术做到了全球业界最优。

　　2016年初，项目组对ECS研发进行阶段评估后，发现功能根本达不到需求。码头几十个亿的投资，可能就转不起来，开工时间也将拖后好几年。

　　那天的碰头会上，会议室一片死寂，项目组所有人都低着头，说不出话来。张连钢打破了沉默：“做不好，我们排队跳海就行了。我第一个跳。”

　　张连钢说这句话的声音不大，但在每一个人听来，却如惊雷一般。

　　后来，他们决定，必须采用非常规手段，彻底打破原来的思路。在上海长兴岛一间封闭的会议室内，杨杰敏、李永翠等人组成的攻关小组吃喝拉撒不出方圆100米。经过了100多个日日夜夜的奋战，经历了近百次失败，终于有了一丝进展。

　　在2016年10月的一次测试中，无论是模拟仿真系统，还是现场，6辆车都在流畅运转，现场的40多人忍不住爆发出热烈的欢呼声！

　　有志者，事竟成，破釜沉舟，百二秦关终属楚；

　　苦心人，天不负，卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。

　　项目组凭借着脚踏实地的态度和敢为人先的闯劲，越干越成熟，越干越自信。

　　面壁三年终破壁

　　“还是不对！”2016年初的一个清晨，时任IT部门副经理的李永翠又干了个通宵，揉了揉酸涩的眼睛，可对AGV“死锁”原因的分析还萦绕脑海里。那段时间，AGV“死锁”的情况频繁出现，必须迅速查明原因、优化软件，让AGV顺畅“跑起来”。李永翠和同事们耗时几个月，分析了上万条工作日志，从中归纳了十几种“死锁”类型，最终成功“解锁”。回想这段经历，李永翠说：“这三年，我和同事吴波、王罡、陈强他们提了上千条优化建议，每次都要经历这样的过程。考验的是知识，更是耐心和细心。”

　　这样的故事还有很多。在建设过程中，无论是五十多岁的“元老级”工程师，还是正值当打之年的中年骨干、新锐大学生，为了“追求完美，干到极致”，大家在一轮又一轮的自我否定中磨砺成长，把“中国模式”一点一点打磨成型。

　　软件是自动化码头的“大脑”。项目组从千丝万缕的业务中规划、设计出100多个清晰业务流程，自主构建了符合青岛港特色的全自动化码头系统架构，并承担了60%以上的软件开发任务。别小看这100多个业务流程，却生发出了海量的“大数据”，在“云端”星罗密布，仅用于存放数据的服务器，其数量就超过了青岛港全港的2倍。

　　曾有人戏称自动化码头是“接口”工程，软软接口、硬硬接口、软硬接口、网络接口、平台接口等错综复杂，必须严丝合缝。IT工程师和业务分析师仅流程测试案例就编写了5000多个，反复测试达十几万次。自主开发软件项目经理窦亮、张华等人在测试中发现某处系统功能出现异常，但疑点有数百个。他们像大海捞针一样按流程一点点回溯，连续一周每天干到凌晨，最终找到了NAVIS产品中潜在的问题点，被专家评价为“非常有价值的项目经验”并及时修改。

　　在设备执行系统方面，设备组用创新设计降低成本，核心设备比欧洲同类码头节约成本数亿元，有的可做到10年免维护。在特别针对AGV的设计，项目组算了一笔账：如果采用国外主流的铅酸电池，寿命短，污染大，码头规模化后要配备超过1000吨的铅酸电池，每周就要淘汰10吨电池。青岛港自动化码头大胆采用先进的钛锂电池替代铅酸电池，设计制造了世界首台不用换电池的AGV，每个作业循环自动完成充电，巡航里程无限制，不但节能环保，而且设备减重十几吨，实现了低成本、小容量、长寿命、轻量化，大大提高了工作效率，并一举节省换电站建设成本过亿元。

　　为保证工程质量和进度，设立了每天早、晚碰头会，中间穿插各专业交流会的机制，协调几十个专业、几十家施工方协同施工；绞尽脑汁研究政策、设计路径，协调口岸部门使设备建造、通关、设备上岸等顺利进行；提出了“一横一竖一全”的最优建设原则，使土建和设备调试同步进行不“窝工”。期间，集团领导多次召开协调会，各部室全力协助，为项目组排忧解难，创造了优良环境，给项目组提供了巨大的支持和鼓舞。

　　这样的例子还有很多。负责操作的朱文峰、王吉升、张玉龙隋晓等对100多个流程反复修改十几稿；负责作业的李波、管廷敬、耿卫宁等做了40多个闸口方案，设计了高效、便捷的进出分离式闸口；耿增涛、刘迅、任荣升、张祚良等人勇挑软件开发重担；设备人员张卫、王延春、吕向东、修方强、王伟等深入论证，确定最佳设备规格；负责土建的周兆君以一当十……这个团队被外方专家评价为“所见过的技术水平最高的码头方工程师团队”。

　　三年奋斗，青岛港推出了一连串耀眼的“全球首创”：全球首次研制成功了机器人自动拆装集装箱扭锁；全球首次研制成功了轨道吊防风“一键锚定”装置；全球首创了自动导引车循环充电技术；全球首创非等长后伸距双小车桥吊；首创高速轨道吊无轮缘车轮设计，避免车轮啃轨；实现岸边全自动无人理货、全自动喷淋熏蒸消毒、全自动空箱查验、冷箱温度自动监控……

　　三年并行协同式推进，青岛港创造了令人咂舌的“奇迹”：自主设计了全套业务流程；规划了符合实际、先进合理的码头总平面布局；建立了合理的指标体系和技术规格参数；形成了自动化码头建设总集成方案及实施策略，高质量、短周期主导着数十家参与方实施了码头系统总集成，攻克了10多项世界性技术难题，用3年走完了国外常规8—10年的路；节省建设资金数亿元，成本远远低于国外同类码头。

　　中国正气

　　相传，古代铸剑大师为铸名剑，殚精竭虑，日夜操劳，最后往往以身殉剑，方能铸成如干将、莫邪等神兵利器。这样的精神，被后世视为精益求精、超越自我的工匠精神。

　　在连钢创新团队里，每个人都怀揣着一颗为国争光、为民族争气的滚烫“中国心”。在长达数年的冲锋路上，他们像干将、莫邪一样以身祭剑，倾尽所有，竭尽所能，拼命苦干，铸造中国自动化码头这柄“绝世神兵”，实现心中的中国梦。他们说：“能参加建设咱们中国自己的一流自动化码头，此生不算虚度！”

　　母亲和女儿

　　2017年3月15日，自动化码头一期工程首船测试成功。望着行云流水般运转的堆场，望着全程仅用13分钟就完成了集港作业的集卡车辆，管廷敬和闸口项目团队的伙伴们流下了激动的泪水。

　　因为工作原因，管廷敬和妻子长时间把孩子交给岳父岳母带。有一次，管廷敬赶到岳母家，一边换鞋，一边喊着女儿的名字。女儿听见爸爸回来了，喊着“爸爸”就往门口疯跑，结果摔了一跤，额头磕出了血。管廷敬一把把女儿紧紧搂在怀里，跟着孩子一起掉眼泪。晚上，把女儿哄睡后，管廷敬又悄悄打开电脑继续自己的工作。

　　码头建设到了冲刺阶段，管廷敬连续一个月没回家，母亲去世时也没能见上最后一面。“我觉得特别对不起我妈……”说到这里，管廷敬泣不成声。

　　丈夫和妻子

　　负责IT网络的徐永宁，担负着整个自动化码头数据中心的建设、调试。关键时期，妻子确诊癌症。“公司让他先好好照顾对象，”公司副总李永翠说，“但他明白，没有他，数据调试很难进行下去。”一年多时间，徐永宁早上5点就起床送妻子去医院治疗，然后再赶到单位工作，有时还要晚上陪床，他咬着牙坚持，一米八的汉子累得几乎脱了型，工作却没有耽误半点。最后，还是没能挽回妻子的生命。看着徐永宁憔悴的样子，同事们都很担心，但沉默的他却埋头苦干，与刘军等同事一起建成了国内首个基于云技术的自动化码头双活数据中心和神经网络系统。

　　他们和她们

　　2015年临近春节，正值第一台AGV即将下线的关键时候，王伟一个人坚守在监造阵地上。妻子打来电话：“儿子肺炎住院了，我也被传染，也住院了……”这时，电话中传来了儿子的哭声：“爸爸，你不要我了吗？我想让你回来。”王伟的眼泪顿时夺眶而出，七尺男儿哭得泣不成声。远在上海，安抚的语言显得那样苍白。当妻子听说正是制造、调试的关键节点时，默默挂掉了电话。

　　在这个团队里，为了工作，忙到深夜已经司空见惯；因为时差，凌晨一两点发邮件或与外国专家沟通也是常事。为节省去食堂的时间，不少人自己带饭，用微波炉热热就对付了。李永翠的父亲住院，她为工作拖延探视，直到春节才回家；设备人员撇家舍业，长驻振华建造基地，朱林、王照富一直坚守到设备上岸；唐立辉、王心成家中老人生病，无法在床前照料；负责桥吊电气的王学龙手术出院后立即回到岗位……

　　还有很多人、很多故事，无法一一列举。

　　长夜孤灯，唯有梦想相伴；呕心沥血，自有壮志来酬。当家国情怀牢牢镌刻在每个人心头，困难就不再成为困难，而梦想却注定要变成现实。

　　2017年5月11日，青岛港自动化集装箱码头5、6泊位，“中远法国”轮庞大的身躯静静地偎依着码头。随着汽笛鸣响，生产控制中心一声令下，码头上顿时生动起来，桥吊、AGV、轨道吊快速运转，没有车水马龙的喧嚣，没有安全员、指挥手的身影穿梭和对讲机的呼叫，数千个集装箱或装或卸，行云流水，快速精准。20：20，一组统计数据跃然眼前：本次作业完成3858个自然箱，桥吊单机效率达到26.1个自然箱/小时，船时效率达到161.2个自然箱/小时，创世界自动化集装箱码头商业运营首船作业最高效率——青岛港全自动化集装箱码头诞生了！

　　连钢创新团队的成员们眼含热泪见证了这个时刻。他们在码头上安家，从荒芜中启航，走过1000多个日日夜夜，付出了无数心血。眼前，这座码头横空出世、石破天惊，像量子卫星万里传讯，像“蛟龙号”探访龙宫，像“神舟”号一飞冲天，成为全球领先、亚洲首个真正意义上的全自动化码头，攫取了世界高科技码头的王冠。而明天，他们将向着更加浩瀚辽阔的星辰大海，开启壮阔雄奇的新一轮远征。