在日前举行的“2019年外高桥造船发展论坛”上,来自政府部门、行业协会、船东船检、行业领先单位等共同探讨了当前国际、国内航运及船舶制造市场,智能制造、智能船舶等话题,谋划船舶制造业在新常态背景下的创新发展之路。

而作为此次论坛的“主角”——上海外高桥造船有限公司也展现了其在船舶智能制造方面的瞩目成绩:制造工艺运用机器人,建造全球首艘智能大型矿砂船、运用5G技术助力国产首艘大型邮轮建造……而这一切,完全契合了当今智能制造的发展趋势。

外高桥造船全力推进智能制造

当前,船舶制造企业智能化程度不够,生产设备多,数字化网络化水平较低;生产设备与IT网络互通困难,数据采集和输出相对较困难;管理系统众多,系统集成性不够。

面对智能制造发展趋势,外高桥造船全力推进智能制造转型升级,大力开展相关研发,在智能制造领域抢占先机。

近些年来,该公司积极响应中国制造2025、集团公司建模2.0等相关工作要求,领导高度重视、各部门通力合作,通过大力推进智能制造促进企业转型发展,先后投入大量精力推进数十个智能制造项目,在机器人焊接、机器人喷涂、数字化测量、数字化管制等领域进行点、线的重点突破,取得了不少阶段性成果。

通过一系列项目的实施,初步实现了中厚板焊接机器人单机引进、通用件焊接机器人单元研发、小组立机器人焊接生产线引进应用、大平面喷涂机器人的研发应用、数字化专管车间规划论证与实施。

同时,结合新装备、新工艺的实施及信息化手段的开发应用,促进了中间产品深度分解、车间布局完善、生产流程优化、效率提升及管理升级,为后续智能制造向线、面发展,建设智能船厂打下了坚实基础。

此外,外高桥造船正积极运用5G技术助力大型邮轮数字化智能建造。据了解,该公司正借助5G技术,通过对大型邮轮项目传统的方案设计、生产制造、物流供应、现场管理等智能化改造,促进设计生产协同、提升人员与设备效能、打造数字化运营场景,多层级、全梯度地提升大型邮轮建造智能化水平。在今年10月18日外高桥造船20周年厂庆当天,我国首艘大型邮轮在该公司正式开工建造,未来中国人乘坐我国自主建造的大型邮轮环游世界已指日可待。

迎接智能船舶带来的新变革

相对传统船舶来说,智能船舶属于新生事物,虽然难言可以取代传统船舶,但必将是未来船舶发展的一个重要领域。其出现可能改变未来航运业业态,其研发建造也会在一定程度上为我国船舶工业带来变革。

智能船舶的研发建造的优势在于,智能船舶的各项数据进船舶配套业发生变化。智能船舶以智能导航与能效管理等核心技术为中心,信息技术、大数据等应用多,其配套内容与传统船舶有较大区别。

智能制造技术已成为世界制造业发展的客观趋势,世界上主要工业发达国家正在大力推广和应用,未来10~20年是船舶智能化发展的关键时期,智能船舶的发展方向、船型变化以及船员能力要求的变化都变得越来越迫切。

打造智能造船1.0版

2018年11月28日,是中国智能船舶发展进程中具有里程碑意义的日子。由中国船舶工业集团有限公司所属上海外高桥造船有限公司为招商局能源运输股份有限公司量身订造的全球首艘40万吨智能超大型矿砂船(VLOC)“明远”号在上海命名交付,标志着中国智能船舶全面迈入1.0新时代。

“明远”号轮为最新型的第二代40万吨VLOC,主要用于巴西至中国航线铁矿石运输。该船总长约362米,型宽65米,型深30.4米,结构吃水23米,航速14.5节,续航2.55万海里,除了其具有智能性外,该船设计满足CSA2、LNG-Ready、货物液化、一人桥楼、环境友好等规范和标准要求。全船共7个货舱、1个液化天然气舱,采用节能环保的超长冲程柴油机、高压岸电、航速双程优化等解决方案,使用高效螺旋桨并加装前置导轮等节能装置,具有智能、经济、绿色、环保、节能、安全等特点。

作为我国智能船舶1.0研发专项首艘示范船,该船围绕共性技术、关键系统和示范应用三大课题,通过构建服务智能系统的网络平台和信息平台,实现了辅助自动驾驶、能效管理、设备运维、船岸一体通信、货物液化监测等五大智能模块功能,符合CCS船级社《智能船舶规范》,符合国际船舶监控—报告—验证(MRV)规则要求。该船获得了CCS船级社 i-ship(N,M,E,I)和DNV GL船级社 Smart Ship 船级符号,是同时获得这两家船级社认证的首艘智能船舶,也是DNV GL船级社认证的全球第一艘智能船舶。

全球首艘智能VLOC的成功研发,是我国产学研精诚合作的结晶。作为该项目的牵头单位,上海船院召集各参研单位组成专业团队,全面展开智能船专项的前期论证工作,并依据CCS船级社于2016年制定的《智能船舶规范》,编制了《智能船舶1.0研发专项指南》,完成了智能船舶总体设计技术(网络平台)、功能设定、船岸一体通信系统等一系列研发工作。

外高桥造船作为智能系统的实船示范应用单位,从首艘示范船设计之初,就梳理完成原船改造方案及感知布局综合设计。历经1年多的艰苦努力,完成了设备改造、设计改造、信号改造、大纲编制工作,解决了智能系统研发与示范船建造同步带来的各项建造与调试问题。

CCS有关人员表示,该智能船舶虽然仅是智能船舶1.0的示范应用,但其设计、建造、配套系统、信息集成等都处于较高水平。该船舶的建成,不仅可以加速我国自主编写的智能船舶规范走向国际,还有可能推动整个船舶市场甚至国家信息安全方面的变革。

延伸阅读

“明远”号智能船六大突破

一是首次提出并实船应用了“平台+应用”的理念,即网络信息平台统一完成全船感知信息的采集、处理、分析,并向各智能系统提供操作环境数据,解决了全船信息重复采集、信号标准不统一、船舶系统扩展性不足等一系列问题。

二是首次具备开阔水域辅助避碰决策功能,可向船员提供避碰建议,帮助解决船员误操作、漏操作等影响船舶航行安全的问题,为下一步实现船舶自主避碰奠定技术基础。

三是首次实现船船通信,解决了海上船与船之间直接通信的问题,为将来实现实船避碰铺平道路。

四是首次实现矿物液化监控功能,通过监测货舱内矿物的液化程度,向船员提供建议,解决铁矿、镍矿等易液化矿物影响船舶稳性等问题,提升船舶航行安全性。

五是实现船岸一体通信的轻量化传输等功能,将数据压缩加密后回传岸上,为未来岸基数据中心建设提供了可靠的数据来源。

六是同时获得了CCS与DNV GL两家船级社的智能船符号。

业内专家表示,开展智能船舶技术研究是我国船舶工业调整产业结构、抢占船舶技术发展制高点、提升国际竞争力的重要途径之一。“智能船舶1.0专项”的开展,将系统提升我国智能船舶设计、建造、营运、维护、管理等方面的能力,以及核心产品的自主、安全和可控能力。同时,以散货船和油船为应用载体,对相关智能功能模块及系统的研究,将带动全产业链协同和高质量发展,提升我国船舶工业的综合竞争力。

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