京津冀协同发展助天津港腾飞,智慧港口有了机器人帮手丨瓣瓣同心

发布时间:2024-07-27 22:46:05 来源: sp20240727

  天津港一公司,共有3349米海岸线,货场总面积达到126万平方米。1998年起在此开拖车的成卫东,对哪个路口易堵车,哪段路面不平坦,哪个位置需慢行等,都了然于心。

  为了提高运输效率,他曾想尽了办法。吃饭时,他把饭碗看成是拖车,在两个筷子之间通过,寻找运行轨迹;扫地时,把扫帚当成拖车,观察转弯角度。他总结出的方法,让作业效率比以往提高了16.7%。

  他还练就了左右脚都能熟练开拖车的技术。工作26年来,他累计行驶了30万多公里,这相当于绕行地球八圈。

  近十年,京津冀协同发展为天津港发展带来诸多机遇。这位“拖车王”发现,当“智慧港口”建设成为方向,工人仅依靠传统经验是不够的,还要学习新技术。他现在给机器人当“师父”,让天津港在人工智能时代不落潮流。

  港口两代人,从“手提肩扛”到机械运货

  成卫东的父亲成金刚,曾在天津港工作了40余年。在港口运货还需要人力“手提肩扛”的年代,成金刚是港口有名的力工。在成卫东童年印象中,父亲入秋后晚上还穿着背心,搬完货物回家后,浑身散发热气,粗壮的大手能将他举起来。

  成卫东家住得离港口不远,小时候和伙伴经常去看港口工人运货。他觉得那种汽笛一响,上万吨货物就奔赴远洋的场面很壮观。70年代,成金刚那代人搬货物多是用袋子,每个袋子装着不同货物,有粮食、化肥等,大概重50公斤。

  成卫东幼年时候就向往在港口工作,他初中时候成绩不错,可以去天津市区读一个重点高中,但他选择读了天津水运技工学校。在学校里,他接触到了物流管理、机械运输等知识。

  成卫东回忆,在1984年左右,天津港机械化程度显著提高,当时码头上已经矗立起无数个门吊,将货物从岸上吊起,放在船板上,但仍需要人站在船板上码放货物,一天下来,工人要经手数百吨货物,人累得腰酸背疼。

  1998年,19岁的成卫东来到天津港工作,担任拖车司机。当时,天津港大大小小的货物几乎全靠拖车在货轮和港区之间转运。一个成熟的拖车司机每天能转运数千吨货物,拖车驾驶倒车频率高、作业难度大,导致很多司机都有颈椎、腰椎疾病。

  刚入行时,老工人马国元成为他的师父。马国元经历过港口的“手提肩扛”时代,他学机械设备学得很用心,是天津港的拖车好手。他告诉成卫东,机械比人省力太多了,机械永远不会累,年轻人要好好学技术,让技术给人减负。

  成卫东也喜欢钻研问题,刚工作时就随身背着包,里面放着几本参考书,一有空就翻几页,随时学习拖车等机械设备的构造与应用。20多年前,港口机械设备还多是从西方国家进口来的,看懂满是字母的说明书,他费了不少劲,但为了弄明白技术,他觉得学习吃些苦头是值得的。

  左右脚都能开拖车,成为“拖车王”

  早在十多年前,成卫东就琢磨着如何让工序更加科学高效。他把拖车操作的一个作业循环,分解成40多个动作要素,对司机需要挂几次挡、踩几脚刹车、回几下头等,都进行数据化分析,最终形成一套方法论。

  他把这套方法,分享给其他工友。根据工友们测算,成卫东创造的这套方法,能使整个作业效率提高16.7%。他说,按照这个方法,每名司机一个班次下来,要比其他人至少多拉几百吨的货物,如果公司所有司机都有这个效率,那么公司每天能多运输一万吨货物。

  在天津港,成卫东更为人熟知的绝活儿,是他在工作中练就了用左右脚都能够熟练驾驶拖车的技术,为此他被称为“天津港拖车王”。

  “我练习用左脚开车,可不是为了炫技术,而实在是这种方法既高效又安全。”成卫东介绍,以前,港区里各类货物、车辆、人员密集,路况复杂。而拖车长达几十米,转弯、倒车时司机视野受限,全靠司机摸索经验,才能做到万无一失,在这种情况下,大拖车左脚开车的优势十分明显,“转头角度可以从原来的最大180度增加到270度左右,视野更加宽阔。”

  凭借精湛手艺,2022年,成卫东获选中华全国总工会颁发的“大国工匠年度人物”。已退休的师父马国元为此很高兴,每次见到他都嘱咐一句话,“人听党的话,车听人的话。”

  “我想,这是师父告诉我的最有分量的一句话。人听党的话,才能有信仰,有积极向上的生活动力。车听人的话,就需要人磨炼技术,技术水平高了,啥机器都能听人的话,啥任务都能干成。”

  近些年,成卫东为了提高机械设备智能化水平,经常主动请缨到队里保养组锻炼,他在拖车的上、下、里、外钻来钻去,常常弄得全身都是油污。夏天为了查看发动机,热得衣裳湿透;冬天检修设备,手指都冻裂。对他来说,这些都是家常便饭。

  过去十多年,成卫东带领团队完成200余项技术创新,荣获40多项国家专利,为企业创造经济效益6000多万元。他说,现在天津港转型升级步伐加快,港口的生产日益繁忙。如何从内部深挖潜力,不断提高生产效率,是他目前在思索的问题。

  给机器人当“师父”

  2021年10月17日,全球首个“智慧零碳”码头在天津港正式投产运营。此后,成卫东收到公司派来的新任务,给智能水平运输机器人当“师父”。他说:“当时可把我难住了。带徒弟我不怕,这些年我带出的徒弟,早就在各个岗位上挑起了大梁。但是,让我给机器人当师父,却是头一回。”

  他发现,机器人工作效率明显比人高,它们能够自动实现厘米级精准定位,而且能够保持全天候最佳状态作业。但是,机器人“徒弟”虽然天赋高,但不怎么会变通,比如什么时候该减速,什么时候该变道,如何选择最佳的行车路线等,面对这些复杂路况,它们无法辨识出最优路线。

  在此后两年时间里,成卫东和团队把多年研究的操作方法和驾驶技巧给以标准化、数据化,“翻译”成为一列列代码、一道道指令,输入机器里面。现在,他的机器人“徒弟”们依靠着5G、北斗等国产自主技术,已经实现了L4级无人驾驶。

  随着人工智能技术进步,港口工人会不会被机器替代?成卫东认为,人的技术始终在引领机器前进,机器只会重复人的经验,“换言之,人一旦停止了进步,就会被机器替代。”

  除了技术进步外,他还发现,京津冀协同发展的大环境,也让工人感受到新时代机遇。这几年,天津港集装箱货运量明显比以前多了,工人们工作的积极性比以前更高。在他的团队里,大家都抢着加班。

  近十年,天津港在京津冀协同发展中发展迅速。天津港陆向在京津冀及“三北”地区开通44条海铁联运通道,布局“三线十区”120家直营店、加盟店,实现口岸功能向腹地延伸;天津港到大红门、平谷铁路通道实现开通;2023年,天津港完成海铁联运122.7万标准箱,跨境陆桥运量持续位居全国沿海港口首位。

  成卫东发现,这些年新来港口工作的年轻人,都有大学学历,许多人还有计算机学科背景。今年45岁的他,经常主动向年轻人请教编程等方面的知识。他相信,在港口高质量发展中,智能科技与人的经验深度融合,将是未来方向。

  新京报记者 赵利新 【编辑:钱姣姣】


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研究发现火星壳磁场可捕获太阳风离子 - 海外网评:中国人权发展何以赢得120余国好评

研究发现火星壳磁场可捕获太阳风离子

发布时间:2024-07-27 22:46:07 来源: sp20240727

太阳风与壳磁场的相互作用引发了某种物理过程,使太阳风离子“钻进”火星壳磁场中,进而被火星壳磁场捕获,并在壳磁场中做漂移运动。同时,离子的漂移运动使得高能量离子倾向于分布在壳磁场内部,而低能量离子倾向于分布在壳磁场外部区域。

太阳风离子究竟能不能被火星壳磁场捕获?针对这个问题,我国学者联合国外学者开展了研究,并首次发现了火星壳磁场捕获太阳风离子的直接证据。该研究成果近日发表在国际权威学术期刊《自然·通讯》上。

火星表面分布着局部小尺度强磁场区

地球之所以宜居,一个重要原因就是,地球存在全球性磁场,即地磁场。

研究表明,地磁场较强、尺度较大、磁场环境稳定,这使得地磁场具有捕获太阳风粒子的能力。这些被地磁场捕获的粒子无法进入地球大气层,只能沿着磁力线弹跳,并环绕地球进行漂移运动。假如没有地磁场,太阳风就会不断轰击地球大气,使地球环境变得恶劣。

地球的“邻居”火星,就是一个典型例子。“火星当前没有像地球那样的全球性磁场保护,因此太阳风可以直接轰击火星大气,并剥蚀火星大气粒子致其逃逸,因而火星气候环境比地球恶劣得多。”中国科学院地质与地球物理研究所研究员戎昭金告诉记者。

不过,虽然火星缺乏全球性磁场,但火星表面(尤其南半球)广泛分布着局部的、小尺度的强磁场区。“这些磁场存在于火星岩石中,被称为‘壳磁场’,可延伸至高达1000公里处的区域。”戎昭金说。

那么,火星的壳磁场能不能捕获太阳风粒子?戎昭金表示,要回答这个问题,就需要研究壳磁场能否捕获太阳风电子和太阳风离子。

由于电子质量非常小,易被磁场约束,因此火星壳磁场能捕获太阳风电子的证据早已被发现。但“太阳风离子能不能被壳磁场捕获”这个问题在科学界一直没有定论。

戎昭金表示,由于离子质量大、回旋半径大,而壳磁场空间尺度较小,因此离子在壳磁场中的运动轨迹非常不确定,这导致科学家一直未找到壳磁场捕获太阳风离子的确切证据。“甚至有科学家推测,火星壳磁场或许并不能有效捕获太阳风离子。”他说。

或可为分析天问一号探测数据提供指导方向

为了揭开谜团,来自中国科学院地质与地球物理研究所的张驰博士与戎昭金以及魏勇研究员,联合瑞典空间物理研究所、北京大学、武汉大学等多家国内外知名科研机构和大学一起展开了研究。基于美国航天局的火星大气与挥发物演化任务(MAVEN)提供的科学数据,以及中国科学院地质与地球物理研究所行星物理学科组自主发展的火星壳磁场模型,研究团队在分析大量观测事件后发现,当MAVEN飞船穿越火星壳磁场区域时,有时会探测到离子能谱呈现出“先上升—后下降”的能量色散结构。“这一色散现象在地球磁层辐射带观测中普遍存在,是被捕获离子进行漂移运动的直接反映。”戎昭金说。

研究团队发现,当飞船穿越壳磁场区域时,其搭载的科研设备在时序上会记录到不同能量的离子,从而会显示出这些色散结构特征。经过深入解析,他们发现这些被捕获的离子并非来源于火星,而是来源于太阳风。“在这个高度上,火星离子成分主要是O+和O2+。但我们发现,被捕获的离子成分主要为H+,而非O+或O2+, 因此我们判断H+来源于外部太阳风。”戎昭金解释道。

上述发现表明,太阳风与壳磁场的相互作用引发了某种物理过程,使太阳风离子“钻进”火星壳磁场中,进而被火星壳磁场捕获,并在壳磁场中做漂移运动。同时,离子的漂移运动使得高能量离子倾向于分布在壳磁场内部,而低能量离子倾向于分布在壳磁场外部区域。

该研究首次揭示了火星壳磁场在一定物理条件下能有效捕获太阳风离子。“这一发现有助于人类进一步认识火星空间环境,理解地磁场演化与太阳风的相互作用。同时,该研究对人类认识火星和地球的气候环境演变,以及地球生物演化等都具有重要科学价值。此外,该研究也能为后续分析我国天问一号的火星探测数据提供重要指导方向。”戎昭金说。(记者 代小佩)

(责编:李依环、李昉)