习近平总书记作出重要指示,要因地制宜发展新质生产力。新时代新征程上,浙江国资国企始终坚持创新是引领发展的第一动力,不断向高而攀、向新而进,围绕产业高端化、智能化、绿色化发展,加速整合科技创新力量,加快培育新质生产力。近期,浙江国资国企创新联合会与《企业观察报》浙江中心联合推出“追踪优质项目 看新质生产力”专栏,对第一届“领航者杯”浙江国资国企创新大赛部分获奖项目进行系列报道,共同描摹浙江国资国企发展新质生产力的蓬勃面貌和良好前景。现为您分享第四篇——《宁波舟山港梅山港区:数字孪生 虚实结合 助力“双一流”建设》。
当前,浙江省海港集团正全力推动“世界一流企业”和“世界一流港口”(简称“双一流”)建设。
全球唯一单体超千万混线作业自动化集装箱码头,浙江省海港集团旗下宁波梅东集装箱码头有限公司以打造“世界一流”千万级标箱全域智能化集装箱码头为目标,基于数字孪生技术打造的数字化运营管控中心在第一届“领航者杯”浙江国资国企创新大赛中脱颖而出,获得“管理创新”赛道一等奖。
▲梅山港区智慧码头1-10号泊位实景图
该项目聚焦码头数智化运营模式,全面应用数字孪生、大数据、人工智能等前沿技术,以数字化方法促进港口各种资源、技术、服务、管理的深度融合。通过全场景策划、精准合理配置作业要素,实现装卸船和集疏运任务的高效管控,形成多维展示运营、数据赋能管理、全景智能监控三维数智港区。
第一个把港口业务讲明白的系统
数字孪生是什么?项目核心成员辛晶昊首先为我们解开疑惑:“孪生就是‘仿真+扮演’。数字孪生是数字世界与真实世界的同步映射,以数据为核心进行实时驱动,实现与真实世界的孪生互动。”
▲数字化运营管控中心梅山港区全景
从基于实景建立一个包含码头地形地貌、高精度卫星图片、海洋、植被、天气、建筑、堆场、闸口、集装箱、轮胎吊、智能集卡等高保真数字化模型的三维场景开始,项目组开始了从无到有、从有到优的系统建设过程。
项目组的技术团队由5位青年人组成,平均年纪仅32岁,基本都是90后。他们历时2年多,先后在系统中构建了37个业务模型,实时数据驱动实现以虚映实,多源异构业务大数据汇聚融合、海量数据实时计算、探索业务运营与管理新模式,建成了“第一个能把港口业务讲明白的系统”。
“项目从2021年3月启动建设,码头内部团队自主完成业务功能模型构建与背后的数据组织,沉淀了七大主题域的数据资产。系统重现了码头业务全流程、全要素,实现真实世界与虚拟世界的同步映射。”辛晶昊介绍道。
技术底座方面,项目依托宁波舟山港自主研发的n-TOS系统、iECS系统产生实时生产业务数据,基于大数据和数字孪生技术构建数字可视化系统,让生产指挥中心的控制员轻松地掌控着码头作业实时动态,创建了“看得到、听得见、能指挥、可预判”的数字化智能调度控制环境。
为全球港口数智化运营作示范
创新过程中,哪里没有“拦路虎”?
梅山港区是千万级超大型集装箱码头,工况复杂,如何将5G、人工智能、云计算等前沿技术有效整合并协同工作,实现系统的稳定运行和高效性能,是一个巨大的挑战;不同来源数据在格式、精度和时效性上存在的差异导致数据融合和分析易出现错误和偏差,也是一个巨大的挑战;以“科技+监管”齐头并进的新业务模式如何代替多年以来的传统纯人工作业,帮助一线职工更好的去理解、操作和接受同样是一个巨大的挑战。
踏平坎坷成大道,斗罢艰险再出发。
通过项目团队持之以恒地开展技术攻关、优化算法、建立数据标准和规范、加强团队沟通,遇到的问题一点点地被解决。
一个可以为全球传统码头数智化运营提供范本的工程,在数字世界里拔地而起。
▲智能集卡无人化作业场景:岸边无人化作业
“目前,在我们的码头上共有62辆无人集卡车,都是在开放的区域下与有人集卡无人化混线作业的,有了数字化运营管控中心作为技术支撑,对所有集卡的运行线路和时间进行了合理管控,对所有作业中产生的异常问题主动预警,确保我们无人化混线运营更加安全有序。”辛晶昊表示。
从“人找问题”到“问题找人”,从“经验管理”到“科学管理”,从“多源异构”到“统一数据”,数字化运营管控中心加快港口信息传递、提升作业效率,降低生产设备及人力成本,集卡定位、事件感知、异常预警等多项关键指标精准度达98%,风险管控能力显著提升。
在同场竞技中收获成长
“当初公司组织开展‘领航者杯’大赛参赛项目申报,数字化运营管控中心作为公司标志性项目之一,我们觉得一定要通过大赛检验,也是借此平台向行业展示梅山港区在数字化运营管控方面取得的创新成果,希望通过专家的认可与评价验证项目的价值与可行性,并且期待与其他优秀的企业和团队交流学习,共同推动行业发展。”辛晶昊回想起参赛初衷说道。
项目组其他成员也觉得获益匪浅。于项目本身,行业专家的点评和建议为项目进一步优化和完善提供方向;于团队,从参赛准备到现场展示,每一环节充分锻炼了大家的表达能力、应变能力及协作能力,使团队在面对挑战时更加自信从容;于企业,通过大赛了解业内最新动态和发展趋势,为企业战略规划和技术创新提供参考,同时展示了品牌形象,获得更多市场认可和关注。
此前,该项目还获得了2023年度中国港口协会科技进步奖二等奖、浙江省青工创新创效大赛银奖、第十七届“振兴杯”全国青年职业技能大赛(职工组)铜奖。
▲数字化运营管控中心全场繁忙度预警
目前,项目已经完成两期系统的研发工作,建成的三维数智底座,满足任何数字化应用功能叠加与复用,接下来,将按照数字孪生技术发展中的“以虚拟实、以虚映实、以虚预实、以虚优实、以虚控实、虚实共生”发展方向,在系统平台上开发设备管理、维修、保养等仿真功能,对码头全业务流程的精细化管理、优化生产资源配置及生产问题进行快速响应,高效准确地复现生产场景,支持全面、深入的生产分析与决策优化,整合历史数据并结合多种预测模型,预测推演码头未来的运营状况,尽快实现以虚优实、以虚控实。
(编辑:王星)
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