经济观察网 记者 王惠 9月24日，一列运煤专列到达山东港口日照港集团有限公司（下称“日照港”）石臼港区南作业区，一台台堆取料机运转自如，堆场却几乎看不见作业人员的身影。
在距离作业现场一公里外的集控室里，只见工作人员按动按键，稍微调整摇杆，堆取料机便开始自动取料，煤炭经过皮带机自动运输达到装车楼，通过与流程化装卸生产工艺有机结合，实现装车作业无人化的快速自动定量装车。
从传统的火车装车作业到如今的无人化装车，作业模式的转变，正是日照港大宗干散货智慧绿色港口的转型之路的一个缩影。
1986年，日照港只是黄海滩头的一个小渔村，为了满足北煤南运和煤炭出口创汇需求，日照港被“挖出”、赋予了历史的重任。
后来，日照港传统的能耗高、污染大的作业模式面临着城市智慧绿色发展的矛盾，日照港迎来了第二次革命，成为了国务院支持建设的大宗干散货智慧绿色示范港口，开启了大宗干散货全自动化作业新模式的转型。
40多年来，日照港从单一煤炭输出码头，成长为全球重要的能源和大宗原材料中转基地、世界上最年轻的5亿吨大港，7个货种居全国首位，9个货种过千万吨。
作业模式转变
9月24日，在日照港石臼南区智能运营中心集控室，夏国程坐在由几块大屏拼接在一起的电脑显示屏前，屏幕上有着堆取料机不同的角度的工作画面，画面旁边还有俯仰高度、设备位置、货物抓取量以及设备是否自动化运行等检测设备的各项参数。
夏国程是日照港一公司矿石流程队堆取料机司机，“与以前相比，岗位名称虽然没变，但工作方式却大大不同了。”夏国程告诉记者，石臼港南区的无人化作业模式不仅改变了煤炭的装卸方式，也改变了作业人员的工作方式，即从干脏活累活到坐在办公室专攻指挥操作。
“在几十米高的驾驶室一呆就是一天的日子终于结束了。”夏国程感叹道。传统的堆取料机距离地面几十米，驾驶室只能容纳司机、操作员两个人。司机需要攀爬进入驾驶室，往前探头、伸腰去看作业现场，刮风、下雨的时候，视角还容易被卡住，颈椎病和腰椎病是“标配”；由于堆场环境较复杂，不能及时吃到热乎的饭菜，不能及时上厕所，所以司机都减少喝水频率。此外，现场的扬尘、粉尘也会通过缝隙进入驾驶室，增加得肺病的风险。
“堆取料机智能化改造后，我们的工作地点由几十米高的驾驶室搬到了后方中控室，终于能够吃热乎的饭菜，放心喝水，正常上厕所；不再受大风、大雨、粉尘带来的影响，安全感更强，手中的操作杆自然也移动得更加平稳。”夏国程说。
港口码头是24小时不间断运行。通常来说，一个堆取料机需要两个工作人员三班倒；如今，一个司机就能同时控制3台机器。目前集控室共有3余名司机控制着9台多堆取料机无人化作业，无人化作业率占比超过90%。
日照港技术创新中心一级技师田振东回忆道，“为消除石臼港区东作业区的煤炭堆场散货堆存作业对居民区环境质量的影响，日照港将石臼港区东区煤炭运输功能搬迁到远离城区的石臼港区南区。码头的搬迁带走了一半的作业司机，导致司机的工作强度加大了一倍。再加上石臼港区南作业区工况复杂，工艺多变，部分员工对码头的搬迁产生了抵触心理。”
那时，正是中国智慧化码头进入发展快车道的时候。2022年，国务院下发《关于支持山东深化新旧动能转换推动绿色低碳高质量发展的意见》，明确提出支持日照港建设大宗干散货智慧绿色示范港口。多方因素推动下，日照港石臼港区南作业区自动化码头的改革势在必行。
田振东表示，石臼港南区自动化改革刚进行的时候，很多员工对该模式并不是很理解。一方面，因为改革要学习自动化设备操作、系统调试和数据分析等新技能，工作方式发生了变化；另一方面，员工担心无人化的码头会使他们“失业”。
但事实上，自动化码头的发展与码头工人们的“饭碗”并不是对立关系。“远程控制可让员工摆脱艰苦的工作环境，降低安全事故发生的概率，提高了作业效率。慢慢的，员工的态度由抵触变成了欣然接受，日照港智慧码头加快了改造升级的步伐。”田振东说。
关键技术“破冰”
日照港的智慧化转型，离不开技术的探索革新。
自1993年世界第一座自动化集装箱码头诞生于荷兰鹿特丹港以来，全球范围内的港口数字化多聚焦于自动化集装箱码头的新建和自动化改造，对干散货专业化码头自动化技术攻关却望而却步。
“石臼港南区的自动化也是摸着石头过河，边干边探索改造出来的。”田振东说。
干散货码头实现自动化有多难？田振东介绍，与标准化的集装箱作业相比，大宗干散货形态不同、运输船舶类型不同、卸货方式不同，要想在一个码头实现多种类型干散货的装卸自动化作业，技术创新要求较高。所以，大宗散货自动化码头的建设更多是在原有设备的基础上进行自动化和智能化的升级和改造。
“翻车机自动摘钩作业是全世界大宗干散货无人化码头一直没有解决的难点问题。”田振东说，当时，国内外没有把火车摘钩解列变成自动化的这项技术，创新团队找了很多智能机器人公司都无法解决，他们都觉得火车箱型号多，摘钩手柄复杂，形式各异，摘挂锁作业场景复杂，完全实现无人化作业难度较大。
“关键技术是要不来、买不来、讨不来的。针对这些长期存在的痛点、难点问题，相关团队查资料、比数据，反复推演，经过大量的现场调研和反复试验，耗时8个月，研发出了初代摘钩机器人。”田振东回忆。
当将该机器人拿到作业现场试用时，却出现包括车厢车号识别率低、雷达误识别、摘钩手柄力矩不足等问题。团队又针对上述故障问题，进行反复研究、试验，大概尝试了50余次，失败了20余次，试运行了两个月，才将摘钩成功率稳定在90%以上。
截至目前，摘钩机器人已稳定运行两年半，通过运营过程中的不断优化，摘钩机器人可自主跟车，识别C64、C70等10余种车型，并根据混编、单节特殊工况快速精准完成摘钩作业，自动摘钩成功率在99%以上，作业效率提升12%，减少空运转时间超过700小时，每年节约能耗成本300万元。
摘钩机器人是国内外双车翻车机领域中的首次创新，改变了翻车机30多年以来传统的摘钩方式，实现了全自动摘钩无人化作业，也推动了石臼港南区的无人化进程。
如今，日照港突破单一货种自动化、流程化的作业模式，研发无人驾驶电动机车、翻车机自动摘钩、火车自动清车等关键技术，建成10大类、50余台套自动化装卸设备，实现“翻—堆、取—装”等装卸工艺全流程无人化。较传统干散货作业区，新技术的应用使全员劳动生产率提高3倍，装卸效率同比提高36%，泊位利用率同比提高41.5%，场地利用率同比提高25%。
货物种类居全国前列
通过港口的智慧迭代升级，目前日照港7个货种居全国首位，9个货种过千万吨。
起初，日照港只是单一的煤炭运输码头，为满足北煤南运和煤炭出口创汇需求而建。后来，全国钢铁工业迅猛发展，铁矿石进口需求强劲。日照港抢抓机遇，2004年建成运输设备世界专业化程度最高、工艺最先进的20万吨级矿石码头，一年实现1000多万吨吞吐量。当年，被国家列为全国矿石运输第一层次港口，并成为全国4大矿石中转基地之一，并以此突破了“煤码头”的发展瓶颈。
如今的日照港，由开港之初的单一煤炭输出港，发展成为一个以煤炭、矿石、粮食等大宗散货为主，兼有集装箱运输和客箱班轮运输的多功能、综合性、现代化港口。铁矿石、大豆、石油焦、木片、原木、焦炭、下水冶金煤等七个货种的吞吐量位居全国首位；集装箱、铁矿石、煤炭、铝矾土、原油、粮食、木片、原木、钢材等九个货种的吞吐量也均超过了千万吨。
随着日照港吞吐量的持续攀升，占据主要版图的煤炭、矿石等大宗干散货受困于东区相对狭窄的地域空间，不仅能力无法释放，而且紧邻城市居民区，带来了粉尘污染、影响海洋生态等问题，与日照城市空间布局产生矛盾。
为此，日照港借国务院支持建设大宗干散货智慧绿色示范港口机遇，退港还海、退港还城，将靠近主城区的污染较重的大众散货和煤炭作业，迁移至远离城区的石臼港区南作业区，并由传统的大宗干散货作业模式，转型为无人模式。
从1986年到2023年，日照港的吞吐量由262.8万吨跃升到5.22亿吨。40年的时间，日照港黄海滩头的小渔村发展为最年轻的5亿吨大港，吞吐量跃居全国沿海港口第六、世界第七。