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中国船舶集团:未来船舶将向数字化与低碳化转型

2021-07-18 16:52:00
来源:国际船舶网 编辑: 国际船舶网 我有话要说

时代更迭,技术进步,船舶行业正通过不断地转型,从传统行业中脱颖而出。

近日,澎湃新闻记者跟随国务院国资委宣传工作局与中国船舶集团联合主办的“国企开放日”活动,深入走访中国船舶集团旗下三家船舶国企——江南造船(集团)有限责任公司(以下简称江南造船)、沪东中华造船(集团)有限公司(以下简称沪东中华)和上海外高桥造船有限公司(以下简称外高桥造船)。

作为具有156年历史的中国第一军工造船企业,目前江南造船在超大型液化气船、超大型集装箱船等民船研发建造领域全球领先,以“雪龙2”号极地科学考察破冰船为代表的科考船在国内市场占有率第一。

沪东中华造船(集团)有限公司(以下简称沪东中华)是中国唯一的大型LNG海上储运装备制造商,2.3万箱双燃料动力集装箱船是中国大型液化天然气运输船(LNG)的亮点。在构建LNG全产业链的进程中,沪东中华开发形成了从2万立方米到27万立方米LNG船的完整型谱,产品线已拓宽至LNG加注船、浮式液化天然气储存及再气化装置(LNG-FSRU)、LNG动力船、传统燃油船改装LNG动力系统等领域。

上海外高桥造船有限公司(以下简称外高桥造船)去年加长其中一个船坞至740米,成为亚洲最长的船坞,可以同时并造两条豪华游轮。目前,首制邮轮工程节点过半,内装工程稳步转入实船建造阶段。

江南造船:打破“生产设计”传统惯例

外界对船厂普遍的认识,几乎停留在造船技术过于传统的状态。中国船舶集团首席专家、江南造船科技委主任胡可一表示,“以往传统模式中,江南造船是在不断的接单和交船间循环工作。对接单过程中间一些原理性、基础性的关键技术的研究十分欠缺,包括如何提高提升效率、提升质量等。”

2016年,江南造船成立了江南研究院,并接连成立8个实验室,成为全国第一家大规模建设实验室的船厂。目前实验室有超过30%的研究成果在船厂现场得到实际应用。

值得注意的是,江南造船的各项指标中,营收持续增长,但船舶交付艘数却并没有同比例增长,有些年份甚至会下降。对此江南造船党委副书记、工会主席朱煜表示,“这与江南造船自身的高质量发展转型相关。每一艘船的价值、含金量有大幅增长,高技术高附加值占据业务的绝大部分,因此从总营收上,依旧实现稳定增长。”

朱煜认为,“面对船舶行业的创新发展形势以及制造业中研发和生产紧耦合的趋势,我们要做创新,要以研究为主,抛开我们船厂只做生产设计的传统惯例,打破过去在别人的基础上做船舶工艺的框架,甚至跳出船舶行业。”

2019年,江南造船开始关注船舶行业背后工业互联的理念,思考新技术与具体船舶场景相结合带来的新转变,并以此为契机成立5G智能制造创新实验室。同样在2019年,江南造船成立焊接制造实验室,搭建了首套组立智能焊接系统,攻克“视觉+模型”识别、机器人焊接工艺等技术难题。

全国劳模、中船船舶集团首席技师陈景毅向记者表示:“以前是人管机器,现在转变为机器管人。‘焊接管控’,通过机器在焊接过程中严格监测焊接工艺,大幅减少焊接变形量。”

江南研究院员工于洋向记者表示,“看起来很漂亮的船型,其实上面的大型钢板起初都是平板,在加工成曲板的过程中,会经常面临板面回弹的问题。从前用液压机一点点压来解决。不仅效率很低,而且还会存在部分高档板的成型满足不了要求的问题。为了寻求板面快速成型的模具,我们提出需求、联合外面厂商进行评审,逐渐形成世界最大场地和对象的压机。通过每一个柱子的高度调节,来快速形成取板的加工模具,相比从前效率提高了3倍左右,且越复杂的板面效率提升得越快。”

在科技创新方面,江南造船倡导节奏化计划性创新。胡可一表示,“首先,船舶行业低风险投资的特点决定了未来我们要更追求技术底蕴,而不是冒进。其次,未来我们将更注重科研投入和产出比,有效地使用有限的经费。第三,船舶行业的群体工作性质使我们开始关注团队建设的创新,充分发挥基础团队各个成员的创新积极性。”

沪东中华:中国船企进入国际LNG装备第一方阵

第二站,澎湃新闻记者在沪东中华参观了大型浮式液化天然气储存及再气化装置(LNG)。

至今,沪东中华已建成交付8型31台LNG产业链装备,总价超过400亿元人民币。在LNG造船技术的更新过程中,中国船企进入了国际LNG装备第一方阵。

近十年,沪东中华LNG船已基本完成第5代研发,在技术上第1代LNG船14.7万方立方米,运营一天耗费190吨油,而第4代船油耗降为90吨左右,在能耗上下降了将近50%。沪东中华LNG船装备全球最大双燃料动力主机,燃气、燃油兼用,确保清洁动力。

“天然气必须在零下163摄氏度超低温下,才能转化为液态,体积缩小620倍,这是LNG运输船技术难点所在。要储藏18600立方米的LNG,需要一套非常先进、可靠的MarkⅢ型液货围护系统,将LNG保持在超低温液态下进行储存及运输。”沪东中华造船党委书记、董事长陈建良介绍。

在现场,澎湃新闻记者看到了沪东中华最新一代2.3万箱双燃料动力集装箱船,身长399.9米,宽61.3米,货仓深度33.5米,甲板面积近2.4万平方米,比3个足球场还大。一次能装下2.3万只标准集装箱,可承载22万吨的货物。

值得注意的是,在技术方面,2.3万箱双燃料动力集装箱船集成了一人桥楼、无人机舱、抗横倾自动平衡、全船闭路电视监控系统等一系列智能化自动控制系统,只需配备26名船员。沪东中华在LNG运输船领域积累的经验,也用到2.3万箱双燃料动力集装箱船上。1.86万立方米的薄膜式燃料舱,用以装载液化天然气,为船舶提供动力,确保2万多海里的续航,可以覆盖欧洲到远东的一次往返。这与传统燃油集装箱轮相比,减少了20%的碳、85%的氮氧化物与99%的硫排放。

外高桥造船:智能化制造

在外高桥造船现场,澎湃新闻记者了解到,我国首制大型豪华邮轮的船体建造进度已完成72.83%,该邮轮有望于2023年交付。

目前,大型邮轮是我国唯一仍未攻克的高附加值船型。大型邮轮的巨系统工程中,整船的零部件相当于C919大飞机的5倍、“复兴号”高铁的13倍;全船总电缆布置长度达到4200公里,相当于上海至拉萨的距离;整船总工时相当于好望角型散货船的20倍。

据现场参观介绍,该艘邮轮建成后,船体总长323.6米,型宽37.2米,最大吃水8.55米,最大航速22.6海里/小时,最多可容纳乘客5246人。

面对大型邮轮的巨系统工程,外高桥造船采用“模型下现场”来进行现场管理和施工次序。借用模型,在网页端和移动端查看和旋转每个分段、总段的三维安装模型,来了解管系、舾装件和设备的排布方式,确定施工次序。出于对重量控制的要求,大型邮轮大多使用8毫米以下的薄板分段,约占全船分段总量的80%。为提高薄板生产效率,2020年6月19日,外高桥造船交付国内第一座大型邮轮薄板加工中心厂房。

在外高桥造船厂大型邮轮薄板加工中心厂房现场,外高桥造船制造部副部长王世利表示,“目前中心厂房智能系统的软件开发于去年年底实现,包括机器人焊接等所有设备实现物联,所有设备运行数据进行上传采集、反馈,实时平衡监控调整,改变了以往通过各个班组依次开会沟通信息的传统局面。”

一方面是智能化制造的提升,另一方面大型邮轮的供应链局限性问题还有待破解。据外高桥造船方面介绍,目前大型邮轮的建设运营难点集中在供应链的局限性,尤其是舱室、公共区域、娱乐系统等与游客的体验息息相关的内装环节。邮轮供应链在国内极不成熟,处于刚刚起步的阶段,大部分采购物资来自欧洲。目前国内有比较成熟的民船相关产品供应链,基于民船和大型邮轮的供应链如何结合,需要各方努力。未来将探索欧洲的邮轮供应链厂家,和一些相关企业单位联动,尽早构建本土邮轮产业链。

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