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      海洋衛士壓載水

      智能造,智能船!中國造船發力新能源

      2024-03-20 07:56:28
      來源:央視新聞 編輯: 國際船舶網 我有話要說

      全球每產生十張新的造船訂單,其中就有超過六成流向中國。船舶制造,被稱為“面向海洋的制造業”“現代工業之冠”,是我國具有優勢的傳統產業。中國造船業這艘巨輪如何繼續乘風破浪、向海圖強?

      自動駕駛船來了!研發到底有多難

      別看這艘船“小”,但它卻擁有一個“超強大腦”,這是全球范圍內為數不多的在建智能船,未來能夠實現自主航行和停泊。一批傳感器將被安裝到船上,“相當于船員的眼睛和耳朵,用來感知周邊環境的變化”。

      研發團隊告訴記者,和汽車的自動駕駛相比,船舶自動駕駛的研發難度“直接跳了好幾級”。大連中遠海運重工有限公司常務副總經理饒洪華說,比如,船舶在海上的“路況”要復雜得多,會受到風、浪和洋流等的影響,這就要求自動駕駛船能夠自主識別、自主避碰,做到隨機應變。

      “隨機應變”,意味著船舶上的各個系統不僅不能打架,還要高效打配合。

      大連中遠海運重工有限公司技術中心副經理王樹山告訴記者,普通船只有約500個檢測控制點;而自動駕駛船有15000多個,是普通船的30倍,多了智能航行、智能平臺、智能機艙、智能船體、智能能效等智能系統,“去協調、整合這樣一個復雜而龐大的船舶系統,過去我們是缺少相關經驗的,這也是第一次接受這樣的挑戰”。

      為了完成智能船的研發,“水面下”的組織變革也在進行。在平均年齡不到40歲的新團隊中,不少人并非來自船舶相關領域,而是來自計算機、大數據、人工智能等跨學科專業;除了常規的電氣主管和通導主管,研發團隊還特設了“智能主管”崗位,專門統籌多個智能系統的配合與調度。

      中國船級社大連分社建造船舶檢驗處處長于得會說,我們能造的船越來越智能,越來越復雜,考驗的不僅僅是造船的工藝和技術,更考驗管理能力,去創新性地配置生產要素,提高中國造船業的核心競爭力。

      “鋼鐵巨人”悄然轉型“綠色巨人”

      像智能船這樣的船舶會越來越多,這是中國船舶制造的“含新量”。記者在造船廠探訪時還發現,“含綠量”也在悄然上升,在海上“奔跑”的“鋼鐵巨人”逐步轉型為“綠色巨人”。

      當記者探訪東北最大的船塢碼頭時,一艘“巨無霸”正進入沖刺組裝階段。這艘大船也被稱為“帶貨王”,能運載16000多個集裝箱;而更重要的是,它采用天然氣和燃油雙燃料驅動,配備全球最大的獨立B型LNG燃料艙,由中國船廠自主設計制造。

      中國船舶大連造船設計院船舶開發室副主任李文賀介紹,這艘船最大的特點就是綠色低碳,能夠減少碳排放20%以上,減少100%的硫氧化物排放。

      船舶要實現綠色低碳,光靠綠色燃料還不夠。然而,一些配套設備一度只能依賴進口。

      “這次和以往都不同,我們提出了一整套的綠色解決方案。中國制造的雙燃料主機,中國制造的供氣系統,就像這條船上的心臟和血管,能有效地支持整個雙燃料系統的運轉和使用。” 中國船舶大連造船項目總設計師許環運這樣說。

      記者注意到,這個船舶設計團隊三年前的訂單中,還看不到任何綠色船舶的身影;而眼下,他們正在設計的18個船型里,綠色船舶的占比超過一半。與此同時,為了應對快速增長的訂單需求,記者在廠區里看到,一個培訓中心剛剛建成,這也是目前全國最大的大型LNG船核心建造技術職業技能培訓中心。

      “我們提供全新的職業技能培訓,這也是為了適應綠色船舶建造的新趨勢。”中國船舶大連造船LNG運行部綜合科科長楊敏說。

      探索綠色船舶,不同技術路徑都在加快發力。有意思的是,這家造船廠的新能源動力研發實驗室并不在廠里,而是在“鄰居企業”中車大連公司里。在這里,中國船廠和中國中車聯動,依托中車發動機的制造優勢,正在探索氨動力雙燃料發動機的可能性。

      大連中遠海運重工有限公司技術中心副總設計師劉紹嶺向記者介紹,搭載氨燃料發動機的港口作業船已開工建造,完工交付后,在氨動力雙燃料模式下,能夠降低碳排放達到80%。

      大連市新能源船舶技術創新中心主任楊國剛觀察,此前的遠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變,比如采用LNG、甲醇、氨等,航運業的綠色轉型為綠色船舶創造了巨大的市場需求。

      造船廠里看細節:“廢料”繼續做“原料”

      當記者來到這家位于遼寧大連的造船廠時,正是一季度的生產高峰期,車間幾乎24小時不停。鋼材,是造船最重要的物料,也是成本里的絕對大頭。一塊塊長度十幾米的鋼板,經過自動劃線、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,記者注意到一個細節:套料后產生的廢鋼很少有塊狀的,大多是細細長長的條形,“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?在生產線上,記者看到,等離子切割機正在全速運轉,冒出火花。負責人告訴記者,生產車間在近年來安裝了一批新設備,還新上了10多條智能化切割、焊接、打磨機器人生產線。

      大連中遠海運川崎船舶工程有限公司制造部副部長王朋說,比如,過去是手工切割,現在是全自動化切割,切得快、切得準、切得好,斷面一般都非常平整。

      物盡其用的秘密還藏在生產線外。在船廠的設計部門里,記者發現,像是一艘大型集裝箱船,用大約17000塊鋼板,就能套出將近27萬個部件。尤其是在鋼板的犄角旮旯里,還能切出各種各樣的小部件,比如小尺寸的補板、搭腳手架用的支撐小件等等。切割圖紙上精準的排列組合,光靠人工很難做到。

      大連中遠海運川崎船舶工程有限公司設計部副部長史明川介紹,這個背后是數字化建模和制圖軟件的不斷更新,支持數據存儲和運算的服務器也在最近三年里擴了四五輪;設計和切割越精準,鋼材利用率就越高,利用率每提高2個百分點,成本就下降1個百分點。

      記者在這個船廠里了解到,今年,6條產線的設備更新計劃已排上日程,涉及打磨、切割、焊接、涂裝等工序。過去很長一段時間,由于船舶產品的定制性很強,很難標準化,所以船廠對于打造一條高適用度的流水線是既渴望又感到頭疼;而現在,一條自動化一體化流水線正在加快醞釀之中。

      在大連中遠海運川崎船舶工程有限公司副總經理許迎春看來,造船業正在逐步從傳統的勞動密集型產業向高端化、智能化、綠色化轉型升級。

      數據洞察:綠色工廠造綠色大船

      中國已成長為一個造船大國,身后是深厚的造船產業,前面是巨大的發展潛力。衡量一個國家的造船能力,有三個關鍵指標:造船完工量、新接訂單量、手持訂單量,既看現在也看未來。最新數據顯示,截至今年2月底,我國造船業三大指標均位居世界第一。

      中國船舶工業行業協會數據顯示,造一艘船,用到的零部件多則2000萬個以上,少則也有上萬個,供應鏈長,產業關聯度高,帶動特種鋼材、高端黏合劑、新型通信導航等新材料和新技術行業繼續加快成長。

      從北到南,遼寧、山東、江蘇、上海、浙江、廣東都是造船的大省份,持續支撐當地工業利潤、稅收和就業增長。“最強造船小城”是江蘇靖江,一個縣級市的造船完工量今年將近900萬載重噸,占到世界份額的10%左右。

      中國造船,交付時間越來越短。今年1—2月份,上海三大船企交付13艘船舶,創歷史新高。在這背后,數字造船實驗室、智能化產線、5G技術等加速覆蓋延伸。

      船廠煥新不光在產線上,還在廠區里。屋頂的光伏,成組的新型儲能裝備,綠電供給源源不斷,綠色低碳供應鏈加快打造,全國綠色船廠數量有望突破30家。

      綠色工廠造綠色大船。2023年,我國新接綠色動力船舶訂單國際份額達到57%。到2025年,我國船舶制造業綠色發展體系將初步構建。

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