全球每產(chǎn)生十張新的造船訂單,其中就有超過(guò)六成流向中國(guó)。船舶制造,被稱(chēng)為“面向海洋的制造業(yè)”“現(xiàn)代工業(yè)之冠”,是我國(guó)具有優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。中國(guó)造船業(yè)這艘巨輪如何繼續(xù)乘風(fēng)破浪、向海圖強(qiáng)?
自動(dòng)駕駛船來(lái)了!研發(fā)到底有多難
別看這艘船“小”,但它卻擁有一個(gè)“超強(qiáng)大腦”,這是全球范圍內(nèi)為數(shù)不多的在建智能船,未來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)自主航行和停泊。一批傳感器將被安裝到船上,“相當(dāng)于船員的眼睛和耳朵,用來(lái)感知周邊環(huán)境的變化”。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)告訴記者,和汽車(chē)的自動(dòng)駕駛相比,船舶自動(dòng)駕駛的研發(fā)難度“直接跳了好幾級(jí)”。大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司常務(wù)副總經(jīng)理饒洪華說(shuō),比如,船舶在海上的“路況”要復(fù)雜得多,會(huì)受到風(fēng)、浪和洋流等的影響,這就要求自動(dòng)駕駛船能夠自主識(shí)別、自主避碰,做到隨機(jī)應(yīng)變。
“隨機(jī)應(yīng)變”,意味著船舶上的各個(gè)系統(tǒng)不僅不能打架,還要高效打配合。
大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司技術(shù)中心副經(jīng)理王樹(shù)山告訴記者,普通船只有約500個(gè)檢測(cè)控制點(diǎn);而自動(dòng)駕駛船有15000多個(gè),是普通船的30倍,多了智能航行、智能平臺(tái)、智能機(jī)艙、智能船體、智能能效等智能系統(tǒng),“去協(xié)調(diào)、整合這樣一個(gè)復(fù)雜而龐大的船舶系統(tǒng),過(guò)去我們是缺少相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的,這也是第一次接受這樣的挑戰(zhàn)”。
為了完成智能船的研發(fā),“水面下”的組織變革也在進(jìn)行。在平均年齡不到40歲的新團(tuán)隊(duì)中,不少人并非來(lái)自船舶相關(guān)領(lǐng)域,而是來(lái)自計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、人工智能等跨學(xué)科專(zhuān)業(yè);除了常規(guī)的電氣主管和通導(dǎo)主管,研發(fā)團(tuán)隊(duì)還特設(shè)了“智能主管”崗位,專(zhuān)門(mén)統(tǒng)籌多個(gè)智能系統(tǒng)的配合與調(diào)度。
中國(guó)船級(jí)社大連分社建造船舶檢驗(yàn)處處長(zhǎng)于得會(huì)說(shuō),我們能造的船越來(lái)越智能,越來(lái)越復(fù)雜,考驗(yàn)的不僅僅是造船的工藝和技術(shù),更考驗(yàn)管理能力,去創(chuàng)新性地配置生產(chǎn)要素,提高中國(guó)造船業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
“鋼鐵巨人”悄然轉(zhuǎn)型“綠色巨人”
像智能船這樣的船舶會(huì)越來(lái)越多,這是中國(guó)船舶制造的“含新量”。記者在造船廠探訪時(shí)還發(fā)現(xiàn),“含綠量”也在悄然上升,在海上“奔跑”的“鋼鐵巨人”逐步轉(zhuǎn)型為“綠色巨人”。
當(dāng)記者探訪東北最大的船塢碼頭時(shí),一艘“巨無(wú)霸”正進(jìn)入沖刺組裝階段。這艘大船也被稱(chēng)為“帶貨王”,能運(yùn)載16000多個(gè)集裝箱;而更重要的是,它采用天然氣和燃油雙燃料驅(qū)動(dòng),配備全球最大的獨(dú)立B型LNG燃料艙,由中國(guó)船廠自主設(shè)計(jì)制造。
中國(guó)船舶大連造船設(shè)計(jì)院船舶開(kāi)發(fā)室副主任李文賀介紹,這艘船最大的特點(diǎn)就是綠色低碳,能夠減少碳排放20%以上,減少100%的硫氧化物排放。
船舶要實(shí)現(xiàn)綠色低碳,光靠綠色燃料還不夠。然而,一些配套設(shè)備一度只能依賴(lài)進(jìn)口。
“這次和以往都不同,我們提出了一整套的綠色解決方案。中國(guó)制造的雙燃料主機(jī),中國(guó)制造的供氣系統(tǒng),就像這條船上的心臟和血管,能有效地支持整個(gè)雙燃料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和使用?!?中國(guó)船舶大連造船項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師許環(huán)運(yùn)這樣說(shuō)。
記者注意到,這個(gè)船舶設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)三年前的訂單中,還看不到任何綠色船舶的身影;而眼下,他們正在設(shè)計(jì)的18個(gè)船型里,綠色船舶的占比超過(guò)一半。與此同時(shí),為了應(yīng)對(duì)快速增長(zhǎng)的訂單需求,記者在廠區(qū)里看到,一個(gè)培訓(xùn)中心剛剛建成,這也是目前全國(guó)最大的大型LNG船核心建造技術(shù)職業(yè)技能培訓(xùn)中心。
“我們提供全新的職業(yè)技能培訓(xùn),這也是為了適應(yīng)綠色船舶建造的新趨勢(shì)。”中國(guó)船舶大連造船LNG運(yùn)行部綜合科科長(zhǎng)楊敏說(shuō)。
探索綠色船舶,不同技術(shù)路徑都在加快發(fā)力。有意思的是,這家造船廠的新能源動(dòng)力研發(fā)實(shí)驗(yàn)室并不在廠里,而是在“鄰居企業(yè)”中車(chē)大連公司里。在這里,中國(guó)船廠和中國(guó)中車(chē)聯(lián)動(dòng),依托中車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造優(yōu)勢(shì),正在探索氨動(dòng)力雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的可能性。
大連中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司技術(shù)中心副總設(shè)計(jì)師劉紹嶺向記者介紹,搭載氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的港口作業(yè)船已開(kāi)工建造,完工交付后,在氨動(dòng)力雙燃料模式下,能夠降低碳排放達(dá)到80%。
大連市新能源船舶技術(shù)創(chuàng)新中心主任楊國(guó)剛觀察,此前的遠(yuǎn)洋船舶以重油燃料為主,目前在向清潔、低碳甚至零碳的方向轉(zhuǎn)變,比如采用LNG、甲醇、氨等,航運(yùn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型為綠色船舶創(chuàng)造了巨大的市場(chǎng)需求。
造船廠里看細(xì)節(jié):“廢料”繼續(xù)做“原料”
當(dāng)記者來(lái)到這家位于遼寧大連的造船廠時(shí),正是一季度的生產(chǎn)高峰期,車(chē)間幾乎24小時(shí)不停。鋼材,是造船最重要的物料,也是成本里的絕對(duì)大頭。一塊塊長(zhǎng)度十幾米的鋼板,經(jīng)過(guò)自動(dòng)劃線、切割、打磨等工序,變成形狀各異的船體部件。
在船廠的廢料桶里,記者注意到一個(gè)細(xì)節(jié):套料后產(chǎn)生的廢鋼很少有塊狀的,大多是細(xì)細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)的條形,“盡可能做到利用最大化,余料最小化”。
這樣的物盡其用,是如何做到的?在生產(chǎn)線上,記者看到,等離子切割機(jī)正在全速運(yùn)轉(zhuǎn),冒出火花。負(fù)責(zé)人告訴記者,生產(chǎn)車(chē)間在近年來(lái)安裝了一批新設(shè)備,還新上了10多條智能化切割、焊接、打磨機(jī)器人生產(chǎn)線。
大連中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司制造部副部長(zhǎng)王朋說(shuō),比如,過(guò)去是手工切割,現(xiàn)在是全自動(dòng)化切割,切得快、切得準(zhǔn)、切得好,斷面一般都非常平整。
物盡其用的秘密還藏在生產(chǎn)線外。在船廠的設(shè)計(jì)部門(mén)里,記者發(fā)現(xiàn),像是一艘大型集裝箱船,用大約17000塊鋼板,就能套出將近27萬(wàn)個(gè)部件。尤其是在鋼板的犄角旮旯里,還能切出各種各樣的小部件,比如小尺寸的補(bǔ)板、搭腳手架用的支撐小件等等。切割圖紙上精準(zhǔn)的排列組合,光靠人工很難做到。
大連中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司設(shè)計(jì)部副部長(zhǎng)史明川介紹,這個(gè)背后是數(shù)字化建模和制圖軟件的不斷更新,支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算的服務(wù)器也在最近三年里擴(kuò)了四五輪;設(shè)計(jì)和切割越精準(zhǔn),鋼材利用率就越高,利用率每提高2個(gè)百分點(diǎn),成本就下降1個(gè)百分點(diǎn)。
記者在這個(gè)船廠里了解到,今年,6條產(chǎn)線的設(shè)備更新計(jì)劃已排上日程,涉及打磨、切割、焊接、涂裝等工序。過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間,由于船舶產(chǎn)品的定制性很強(qiáng),很難標(biāo)準(zhǔn)化,所以船廠對(duì)于打造一條高適用度的流水線是既渴望又感到頭疼;而現(xiàn)在,一條自動(dòng)化一體化流水線正在加快醞釀之中。
在大連中遠(yuǎn)海運(yùn)川崎船舶工程有限公司副總經(jīng)理許迎春看來(lái),造船業(yè)正在逐步從傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
數(shù)據(jù)洞察:綠色工廠造綠色大船
中國(guó)已成長(zhǎng)為一個(gè)造船大國(guó),身后是深厚的造船產(chǎn)業(yè),前面是巨大的發(fā)展?jié)摿Α:饬恳粋€(gè)國(guó)家的造船能力,有三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo):造船完工量、新接訂單量、手持訂單量,既看現(xiàn)在也看未來(lái)。最新數(shù)據(jù)顯示,截至今年2月底,我國(guó)造船業(yè)三大指標(biāo)均位居世界第一。
中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,造一艘船,用到的零部件多則2000萬(wàn)個(gè)以上,少則也有上萬(wàn)個(gè),供應(yīng)鏈長(zhǎng),產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高,帶動(dòng)特種鋼材、高端黏合劑、新型通信導(dǎo)航等新材料和新技術(shù)行業(yè)繼續(xù)加快成長(zhǎng)。
從北到南,遼寧、山東、江蘇、上海、浙江、廣東都是造船的大省份,持續(xù)支撐當(dāng)?shù)毓I(yè)利潤(rùn)、稅收和就業(yè)增長(zhǎng)?!白顝?qiáng)造船小城”是江蘇靖江,一個(gè)縣級(jí)市的造船完工量今年將近900萬(wàn)載重噸,占到世界份額的10%左右。
中國(guó)造船,交付時(shí)間越來(lái)越短。今年1—2月份,上海三大船企交付13艘船舶,創(chuàng)歷史新高。在這背后,數(shù)字造船實(shí)驗(yàn)室、智能化產(chǎn)線、5G技術(shù)等加速覆蓋延伸。
船廠煥新不光在產(chǎn)線上,還在廠區(qū)里。屋頂?shù)墓夥?,成組的新型儲(chǔ)能裝備,綠電供給源源不斷,綠色低碳供應(yīng)鏈加快打造,全國(guó)綠色船廠數(shù)量有望突破30家。
綠色工廠造綠色大船。2023年,我國(guó)新接綠色動(dòng)力船舶訂單國(guó)際份額達(dá)到57%。到2025年,我國(guó)船舶制造業(yè)綠色發(fā)展體系將初步構(gòu)建。
(審核編輯: 智匯lucy)