全球六成新造船订单流向中国 自动驾驶船研发有多难?

在全球每新增十份船舶建造订单中,超过六成是流向我国的。船舶制造业,被誉为“海洋制造业的先锋”和“现代工业的巅峰”,是我国拥有明显优势的古老产业。面对这样的局面,我国造船业的巨轮又该如何继续勇往直前,在海洋上开拓进取呢?
自动驾驶船来了!研发到底有多难
这艘看似小巧的船只,实则蕴含着强大的智能,被誉为全球在建智能船中的佼佼者,未来有望实现自主航行与停靠。船上将配备众多传感器,它们如同船员的视觉与听觉,用以敏锐捕捉周围环境的一举一动。
研发团队向记者透露,相较于汽车自动驾驶技术,船舶自动驾驶的研发挑战“明显提升了好几个层次”。大连中远海运重工有限公司的常务副总经理饶洪华进一步指出,例如,船舶在海洋中的航行环境要复杂得多,它必须应对风、浪以及洋流等多种因素的干扰,这就意味着自动驾驶船舶需具备自主识别和自主规避碰撞的能力,并能够灵活应对各种突发情况。
随机应变,这要求船舶上的各个系统之间不能相互冲突,更要协同作战,发挥出高效的整体配合能力。
大连中远海运重工技术中心的副经理王树山向记者透露,一般船舶大约有500个检测控制点;然而,自动驾驶船舶的检测控制点数量高达15000多个,是普通船舶的30倍之多。这些船舶增加了智能航行、智能平台、智能机舱、智能船体以及智能能效等多个智能系统。过去,我们在协调和整合如此复杂庞大的船舶系统方面缺乏经验,这也是我们首次面临这样的挑战。
为了实现智能船舶的研发目标,我们正在进行“水面下”的团队结构调整。这个新组建的团队平均年龄不足40岁,成员构成多元化,其中许多人并非船舶行业出身,而是来自计算机科学、大数据处理、人工智能等多个跨学科领域;在团队中,除了传统的电气和通信导航主管外,我们还特别设立了“智能系统主管”这一职位,主要负责协调和指挥多个智能系统的协同运作。
于得会,中国船级社大连分社船舶检验处的负责人,指出,我国所建造的船舶正逐渐变得更加智能化和复杂化,这不仅对造船的工艺和技术提出了挑战,更对管理能力提出了考验。他强调,需要创新性地安排生产要素,以提升我国造船业的核心竞争力。
“钢铁巨人”悄然转型“绿色巨人”
智能船舶的数量正日益增多,这体现了中国船舶制造业的创新水平。记者在造船厂实地考察时观察到,绿色船舶的比例也在稳步提升,那些在海洋中航行的“钢铁巨兽”正逐渐转变为“绿色巨兽”。
记者在访问我国东北最大的船坞码头时,目睹了一艘被誉为“巨无霸”的巨轮正进入紧张组装的最后阶段。这艘巨型船只还享有“带货王”的美誉,其承载能力惊人,能够装载超过16000个集装箱;更为关键的是,它采用了天然气和燃油的双燃料驱动系统,并配备了全球最大的独立B型LNG燃料舱,这一燃料舱是由我国船厂自主设计和制造的。
李文贺,中国船舶大连造船设计院船舶开发室副主任,他指出,该船最显著的特征在于其绿色环保特性,它能够实现碳排放量降低超过20%,并且硫氧化物排放量可降至零。
要实现船舶的绿色低碳目标,仅仅依靠绿色燃料是不够的。此外,部分必要的配套设备过去一直依赖进口。
此次情况与过往截然不同,我们推出了一套完整的环保方案。国产的双燃料主机,国产的供气设施,犹如船舶的脉搏与命脉,它们能够高效地保障整个双燃料系统的顺畅运作与使用。正如中国船舶大连造船项目总设计师许环运所言。
记者观察到,三年前,在这家船舶设计团队的订单簿上,绿色船舶的踪迹尚无所见;然而,如今,在他们正在构思的18个船型中,绿色船舶的比重已经超过了半数。与此同时,为了满足订单量的急剧上升,记者在厂区内目睹了一座培训中心的落成,这所培训中心是目前全国最大的,专注于大型LNG船核心建造技术的职业技能培训中心。
我们推出了全新的职业技能培训项目,这一举措旨在应对绿色船舶建造领域的新发展动向。中国船舶大连造船LNG运行部综合科科长杨敏如是表示。
在绿色船舶领域,各种技术途径正加速推进。值得一提的是,该造船厂的新能源动力研发机构并非设在本厂,而是位于“相邻企业”——车大连公司内。在此,我国船厂与中车集团携手合作,借助中车在发动机制造方面的优势,正致力于研究氨动力双燃料发动机的可行性。
大连中远海运重工有限公司技术中心的副总设计师刘绍岭向记者透露,他们已经开始着手建造配备氨燃料发动机的港口作业船。待该船建造完成并交付使用后,在采用氨动力双燃料运行模式下,其碳排放量有望减少至原来的80%。
杨国刚,作为大连市新能源船舶技术创新中心的负责人,指出,过去远洋船舶主要依赖重油作为动力来源,而现在正逐步向清洁、低碳甚至零碳排放的方向发展,例如使用LNG、甲醇、氨等替代燃料,这一航运业的绿色变革,为绿色船舶带来了巨大的市场需求。
造船厂里看细节:“废料”继续做“原料”
记者抵达辽宁大连的这家造船厂时,正值一季度生产旺季,车间内几乎全天候运作。钢材,作为造船的核心原材料,在成本构成中占据了主导地位。每一块长达十几米的钢板,都需经过自动划线、切割、打磨等多道工序,最终转化为形态各异的船体构件。
记者在船厂的废料桶中发现了一个有趣的现象:经过套料处理后的废钢,几乎不见大块,反而以细长条为主,这体现了“追求资源利用最大化,剩余材料最小化”的理念。
这种物尽其用的效果是如何实现的呢?在生产现场,记者目睹了等离子切割机高速运转,火花四溅。据负责人介绍,车间近年在设备上进行了升级,新增了多台智能化切割、焊接、打磨机器人生产线,共计10余条。
大连中远海运川崎船舶工程有限公司制造部的副部王朋表示,以切割工艺为例,以前采用的是人工操作,而现在则实现了全自动化切割。这种切割方式不仅速度快,而且精度高,质量优良,切割出的断面通常非常光滑平整。
在生产线的边缘,隐藏着物尽其用的奥秘。记者在船厂的设计部门观察到,一艘大型集装箱船,仅需大约17000块钢板,便能组装出约27万个部件。更令人惊叹的是,在钢板的边角缝隙中,还能精心切割出各式各样的细小部件,诸如尺寸小巧的补板、搭建脚手架所需的支撑构件等。这些切割图纸上的精确排列组合,仅凭人工操作实属不易。
大连中远海运川崎船舶工程有限公司设计部副部长的史明川指出,这一成果得益于数字化建模和制图软件的持续升级,以及过去三年中服务器存储和运算能力的多次扩充;随着设计和切割精度的提升,钢材的利用率也随之增加;每提升2个百分点的利用率,成本相应降低1个百分点。
记者在船厂实地考察时得知,本年度,已有6条生产线设备升级的规划被提上议程,包括磨削、裁剪、焊接、喷涂等多个环节。在过去相当长的一段时间里,由于船舶产品具有高度定制化特点,难以实现标准化生产,船厂在构建一条高适应性生产线的过程中既充满期待又面临挑战;然而,目前一条自动化程度高、流程一体化的生产线正在紧锣密鼓地筹备中。
许迎春,大连中远海运川崎船舶工程有限公司的副总经理,认为造船业正逐步实现从传统劳动密集型产业向高端化、智能化以及绿色化的转变。
数据洞察:绿色工厂造绿色大船
我国已成为全球重要的造船强国,拥有坚实的造船工业基础,并展现出广阔的发展前景。评价一个国家的造船实力,需关注三个核心指标:船舶完工数、新签订单数、以及在手订单数,既要审视当前状况,也要展望未来趋势。根据最新统计,截止至今年二月末,我国在造船业的三大关键指标上均位列全球首位。
中国船舶工业行业协会的统计资料显示,建造一艘船舶所需的零部件数量庞大,多的超过两千万个,少的也有上万个,其供应链较长,产业间的关联性极高,从而推动了特种钢材、高端黏合剂、新型通信导航等新材料以及新技术的行业持续快速发展。
从北方至南方,辽宁省、山东省、江苏省、上海市、浙江省以及广东省均是我国重要的造船基地,它们持续为当地工业的利润、税收和就业增长提供有力支撑。在众多造船城市中,江苏省靖江市被誉为“最强造船小城”,该市今年造船完工量接近900万载重吨,这一数字约占全球市场份额的10%。
我国船舶制造业的交货周期正日益缩短。在今年的一月至二月间,上海地区的三大造船企业成功交付了13艘船只,这一数字刷新了历史记录。这一成就的背后,得益于数字造船实验室的广泛应用、智能化生产线的推广以及5G技术的加速普及与扩展。
船厂改造不仅局限于生产线,同样涉及整个厂区。其屋顶安装了光伏板,配置了成套的新型储能设施,绿色电力供应不断涌流,绿色低碳的供应链建设正加速推进,全国范围内绿色船厂数量有望突破三十家。
绿色工厂生产出环保型的大型船只。在2023年,我国承接的绿色动力船舶订单在国际市场上的占比高达57%。展望到2025年,我国船舶制造业的绿色发展战略框架将基本形成。
转载请注明出处:https://www.twgcw.com/gczx/125565.html
