欧洲邮轮研发设计模式启示

2019-07-31 22:24:48
来源:中国船检 编辑: 国际船舶网 我有话要说

近年来,国际邮轮市场持续火爆,令各主要造船企业跃跃欲试。但邮轮建造主要集中在欧洲船企。为切入邮轮建造这一市场,我国船舶工业近年来积极做出各种努力。但我国在邮轮设计方面的经验少,一定程度上制约了邮轮建造行业的发展。本文通过调研国外豪华邮轮建造企业的邮轮设计研发模式,对不同船企的设计研发模式进行分析对比,为国内豪华邮轮设计建造提供参考。

邮轮设计研发模式

设计能力是中国建造豪华邮轮最大的壁垒之一。豪华邮轮的设计工作与传统商船不同,其设计工作包括技术设计以及内饰设计两部分。其中技术设计工作与普通商船相似,可分为初步设计、详细设计以及生产设计三个阶段;而豪华邮轮内饰设计的工程量巨大且涉及领域广泛,一般情况下,造船厂会将豪华邮轮的内饰设计工作按专业分为多项,然后承包给不同的外包商,由外包商进行设计以及施工。通常情况下,邮轮的设计和建造周期需要2~3年,仅前期设计计划就需要累计135000小时,可见整个邮轮的设计过程十分复杂。其中,不仅要详细地设计好邮轮的船体结构、娱乐活动场所等,还需要考虑技术、时间安排以及成本之间的相互影响,是贯穿于邮轮的设计、采购以及生产等各个阶段的。

图1 邮轮设计研发流程(来源:芬坎蒂尼年报)

在邮轮的设计研发过程中,首先要由邮轮运营集团定制邮轮,准备邮轮建造的图纸以及各种文件,然后向船级社提出书面申请,按规范要求,将图样和文件送船级社审查,进行邮轮入级,由船级社对邮轮进行技术鉴定(审图)。在初始阶段,邮轮运营集团会进行多方面筹资,主要对象有银行、保险资本、政府资本、产业资本、私人资本以及外资等,然后向邮轮制造集团下订单,开始建造邮轮。在整个邮轮设计过程中,各个参与方都需要做好本职工作,形成严密的邮轮设计关系网。

图2 邮轮设计研发主要参与者及业务范围

由于邮轮的功能繁多、设计建造复杂,仅仅在前期完成设计是不能满足邮轮项目的顺利高效运行。所以在邮轮的材料采购、建造生产过程中,根据需要,有必要返回至邮轮的设计,针对其进行调整完善,使得邮轮的设计建造相互结合,确保邮轮的最终质量。

欧洲主要船厂的模式经验

邮轮的设计研发可通过很多方法来实现,只有根据造船厂本身的特性来选择适当的设计研发模式,才能最大程度上减少邮轮建造成本和周期,提高邮轮质量。国外造船厂在进行邮轮设计建造过程中,往往不会只采用一种设计研发模式,而是多种设计研发模式共同运行。

目前,欧洲造船厂在邮轮设计建造方面是走在世界的最前端,其中,德国迈尔造船厂、芬坎蒂尼造船厂以及德国MV WERFTEN造船厂在邮轮设计建造领域有着巨大的话语权。以他们为代表的邮轮造船厂在邮轮的设计研发模式上均采用并行协同设计,即对邮轮及其相关过程进行并行和集成设计的系统化工作模式。

并行协同设计是邮轮设计研发的基本模式,该模式在邮轮开发的初始阶段,就以并行的方式综合考虑其寿命周期中所有后续阶段(包括工艺规划、制造、装配、试验、检验、运输、使用、维修、保养等环节),降低邮轮建造成本,提高邮轮质量。

图3 并行协同设计流程(来源:芬坎蒂尼年报)

为了适应这种设计模式,国外在邮轮建造阶段将船体和舱室拆开分别进行设计建造,待船体结构完成后,再将一个个已经预制装修好的舱室整体吊装进去。舱室建造全过程计划控制都非常严格,并且其建造进度可以完全符合整体建造计划,大大缩短了建造周期。

一、迈尔设计研发模式

德国迈尔船厂是当今德国最大的造船厂,由迈尔(Meyer)家族创立于1795年。后来迈尔逐渐将业务重心放在了豪华邮轮上,以建造3000~4000客位的超大型邮轮为主。

除了采用并行设计外,迈尔船厂借助其先进的计算机技术开创了虚拟设计来满足自身的设计需求。虚拟设计是在进行邮轮三维建模的过程中使用船舶模拟仿真技术,开设“虚拟-现实观察室”,模拟出邮轮开发建造的全过程及可能出现的问题,并预测邮轮的性能、制造成本、可制造性、可维护性等。因此,在实际建造前,可以在“虚拟现实观察室”演练一遍,从而尽量避开模拟中出现的问题,从而缩短邮轮设计周期,减少设计成本。

在建造模式方面,迈尔船厂采用的是总段化建造模式。其设备功能单元采用模块化建造,设有单元组装车间,进行设备单元的组装和测试,同时拥有非常严格的质量控制程序,邮轮下水前,就对所有系统及其子系统进行测试,发现问题尽早解决。对于技术难度高、设备和管线密集度高的分段,船厂甚至会根据需要建造模拟分段以确保其可制造性,并让工人熟悉分段建造要求,对工人进行定期培训,以不断提高工人的作业技能从而确保分段的建造质量。

二、芬坎蒂尼设计研发模式

意大利芬坎蒂尼船厂是当今全球最大的豪华邮轮造船厂,在豪华邮轮设计建造方面拥有强大的技术优势和丰富的经验,市场份额长期稳居世界第一。目前,芬坎蒂尼主要建造3000客位以上的超大型豪华邮轮。

芬坎蒂尼除了采用并行设计外,还热衷于采用自主创新研发模式。在邮轮开发方面,芬坎蒂尼利用革新技术减少推进所需动力、能耗及噪声,同时还应用新材料以降低对环境的影响。在舾装上,所采用的模块化系统也提高了效能。在生产工艺方面采用了世界尖端技术,大大改善了能效、性能和操作条件,提高了安全性,减少了对环境的影响。在生产管理上,引进模拟工具以实现资源最优化。

在建造模式方面,芬坎蒂尼除机舱设备区域以外都采用标准化建造工艺,约占全船建造工作量2/3的舱室就采用舱室预制模块化安装模式,采用模块化安装的舱室内设有两个独立区域模块,两个独立的区域模块之间通过连接组件进行连接,在舱室内呈对称设置,分别设有各自的舱顶,每个独立区域模块中还分别设有卫生单元模块。

三、MV WERFTEN设计研发模式

MV Werften船厂总部位于德国维斯玛,是云顶香港将早前收购的3家德国造船厂合并形成的,目前主要专注于建造全新大型邮轮。

除采用并行设计以及舱室预制模块化安装模式外,MV Werften船厂进行邮轮设计研发时融入了旅客在日常生活中最常接触的人工智能科技,包括在邮轮服务中提供人脸、声音智能识别以缩减各个环节的轮候时间;通过情境营销方式为旅客精准推荐船上设施,平衡各项设施的使用需求;引入智能机器人处理基础工作,让船员专注提供更为人性化的服务并操控人工智能及电子系统等。

此外,MV Werften常采用合作设计研发模式,MV Werften与其合作商之间互相联合开发。在研发阶段,企业间共同参与研发活动的决策,协调投入成本,共享研发成果,并实现合作整体的共同利润最大化。如在2016年MV Werften与芬兰图尔库的德他马林(Deltamarin)船舶设计公司以及Elomatic工程设计公司签署一艘“寰宇级”超大型邮轮设计合同,该设计合同是德他马林和Elomatic公司史上最大的设计订单,工作范围几乎涵盖了该船所有的基本设计及详细设计任务,还将在建造阶段为船厂提供强有力的现场技术支持。

国内豪华邮轮设计建议

目前,我国在邮轮设计研发上处于刚起步阶段,研发设计可借鉴的经验不多。为了降低在研发设计中的风险,加快我国邮轮自主研发设计的步伐,提出以下几点建议:

一、和国外著名船厂合作,汲取对方经验教训

由于国内缺乏设计豪华邮轮的经验,而其设计工作又极为庞大,因此国内造船厂可以请国外的豪华邮轮设计公司来进行设计,根据母型船的资料,按照国内船东的要求进行一定的修改,并在这个过程中,虚心请教,专心学习,努力改善自己设计研发方面的不足。此外,还要借鉴国外失败案例的教训,避免重蹈覆辙如日本三菱重工建造豪华邮轮过程中,有大量的设计变更,造成大量返工,无法按时交船,造成巨额损失。

二、根据国内文化特色、消费习惯,设计出有中国特色的邮轮

邮轮的内装设计不是简单的复制,全盘照搬国外的邮轮内装设计可能不符合我国国民的生活习惯。如“海洋量子”号在中国的第一次航程结束后,其数据表示中国航线上食物的消耗量是欧洲航线的三倍左右,船上的游乐设施“360度的太空舱”使用时间为欧洲航线的两倍左右,而对于图书馆、阅览室、健身房等设施需求不大。因此,国内外游客的文化习俗、消费习惯是不同的,国内豪华邮轮的内装设计不可照搬国外,需要符合国内游客的消费习惯。

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