2017年11月28日，由中船黃埔文沖船舶有限公司承建的世界首艘智能商船——3.88萬(wàn)載重噸智能散貨船“大智”號(hào)在該公司文沖廠區(qū)交付。該船突破了全船信息共享、自主評(píng)估與決策、船岸一體等方面關(guān)鍵技術(shù)，完成了全船智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能運(yùn)行與維護(hù)系統(tǒng)、智能航行系統(tǒng)和主機(jī)遙控系統(tǒng)的自主研制與集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了船舶自身和海洋環(huán)境等數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)感知，以及船岸一體的船舶智能化運(yùn)行管理，全船智能化技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
全球首艘智能船吸引著整個(gè)船舶界的目光，也依托著中國(guó)造船人跨入新航海時(shí)代的希望與夢(mèng)想。而“文船人”就是這個(gè)夢(mèng)想的筑夢(mèng)人。在中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司的統(tǒng)一部署下，黃埔文沖嚴(yán)格把控節(jié)點(diǎn)，細(xì)化管理，精益求精，推動(dòng)“大智”號(hào)在大海中智能航行，獨(dú)占鰲頭，引領(lǐng)航海時(shí)代。
新技術(shù)
引領(lǐng)全球造船行業(yè)
據(jù)了解，“大智”號(hào)的智能系統(tǒng)能夠利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、輕量化傳輸通信等技術(shù)手段，自動(dòng)感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù)，進(jìn)行自主分析、評(píng)估、預(yù)測(cè)及決策優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)智能航行、智能機(jī)艙、智能能效管理等功能，能夠降低2%的營(yíng)運(yùn)油耗，主機(jī)因故障意外停機(jī)次數(shù)降低50%以上，縮減20%設(shè)備維護(hù)時(shí)間，大幅提高了船舶營(yíng)運(yùn)的環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。
該船的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過(guò)全船雙冗余環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)搭建，對(duì)覆蓋全船的監(jiān)測(cè)與控制點(diǎn)按類型進(jìn)行匯聚與管理，集成了智能航行、智能機(jī)艙、智能能效管理三大智能應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，形成了船上數(shù)據(jù)與應(yīng)用的統(tǒng)一集成平臺(tái)。
其中，智能運(yùn)行與維護(hù)系統(tǒng)（SOMS）實(shí)現(xiàn)了對(duì)船舶關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備，包括對(duì)主機(jī)、輔機(jī)、鍋爐和軸系等的健康狀態(tài)評(píng)估、分析、預(yù)警，綜合推進(jìn)效率、設(shè)備狀態(tài)、航行姿態(tài)、燃油成本、排放管理等因素的船舶能效管理與優(yōu)化決策，以及基于岸基服務(wù)管理系統(tǒng)和船岸實(shí)時(shí)信息傳輸，如整體航行分析、航段分析、用戶定制化需求等信息服務(wù)功能。
智能運(yùn)行與維護(hù)系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)唯一具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并應(yīng)用于實(shí)船的智能航行系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，綜合船端傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和岸端氣象水文預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，通過(guò)船岸一體協(xié)同作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了避臺(tái)、避障、最短航行時(shí)間、最省燃油、最舒適和最低總成本等不同航行策略的航路、航速設(shè)計(jì)和優(yōu)化。
同時(shí)，基于船舶主機(jī)轉(zhuǎn)速和油耗實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，該船可對(duì)航路、航速優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行更新。據(jù)悉，該船機(jī)艙取得了中國(guó)船級(jí)社（CCS）智能機(jī)艙入級(jí)符號(hào)I-Ship（ M）和英國(guó)勞氏船級(jí)社（LR）智能入級(jí)符號(hào)。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)采集到集成平臺(tái)的機(jī)艙內(nèi)主要設(shè)備信息進(jìn)行編程處理，輸出設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)及維護(hù)建議等，以實(shí)現(xiàn)機(jī)艙智能運(yùn)維功能。
此外，該船采用由滬東重機(jī)有限公司提供的WinGD W5X52主機(jī)。據(jù)悉，該型主機(jī)是全球首臺(tái)滿足LR和CCS智能船舶規(guī)范的“智能應(yīng)用機(jī)”，采用三葉螺旋槳、節(jié)能導(dǎo)管、消渦鰭等節(jié)能裝置。中國(guó)船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院還專門為該型主機(jī)配套了我國(guó)第一個(gè)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主機(jī)遙控系統(tǒng)，中船集團(tuán)因此成為國(guó)內(nèi)首家能為船用低速主機(jī)配套遙控系統(tǒng)的廠商。
新方法
提質(zhì)增效創(chuàng)新獨(dú)具
“大智”號(hào)作為國(guó)內(nèi)第一艘智能商船，建造期間適逢春節(jié)，生產(chǎn)任務(wù)重、節(jié)點(diǎn)緊。對(duì)此，黃埔文沖上下嚴(yán)陣以待，優(yōu)中選優(yōu)組建精干團(tuán)隊(duì)，緊緊圍繞該船各階段生產(chǎn)任務(wù)和各大節(jié)點(diǎn)，針對(duì)各工序制定了嚴(yán)格周密的生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)不斷探索更新、更快、更好的管理及工藝方法，克服短板、優(yōu)化流程，由點(diǎn)及面，以周保月，層層落實(shí)，用“智能造船、造智能船”的理念，及時(shí)高效地提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)高效生產(chǎn)，全船整體生產(chǎn)效率得到極大提高。
面對(duì)新船型、新廠商、新挑戰(zhàn)，該公司還積極創(chuàng)新管理方法，部署專人專船專項(xiàng)管理，按高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，為船東提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)提前介入，熟悉規(guī)范，積極備戰(zhàn)，施工人員掌握了全船的技術(shù)要點(diǎn)。同時(shí)不斷優(yōu)化全船分段建造方案，縮短船體建造周期，為后面的工序奠定了良好的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，他們還通過(guò)改變傳統(tǒng)觀念、創(chuàng)新思維合理布置場(chǎng)地、優(yōu)化全船總組方案、優(yōu)化雙殼結(jié)構(gòu)制作方案、提高分段整體制作精度，減少雙殼區(qū)域搭載階段返工情況等舉措，大大提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了快速搭載。
采訪中，施工人員驕傲地告訴記者，“大智”號(hào)在國(guó)內(nèi)第一次實(shí)現(xiàn)了船舶建造智能化焊接，“這是船舶建造領(lǐng)域首次嘗試智能化建造的突破”，而該公司也因此成為國(guó)內(nèi)首個(gè)嘗試應(yīng)用便攜式焊接機(jī)器人代替人工進(jìn)行智能化焊接的生產(chǎn)廠家，全船大面積實(shí)行高效自動(dòng)焊，焊接高效化率達(dá)到95%，自動(dòng)化焊接率達(dá)到35%。
據(jù)介紹，以“大智”號(hào)建造為起點(diǎn)，黃埔文沖憑借智能造船，在業(yè)內(nèi)創(chuàng)造了多個(gè)“第一”：第一次實(shí)現(xiàn)了船舶建造智能化焊接；建立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)智能船建造精度管理數(shù)據(jù)庫(kù)；開創(chuàng)了業(yè)內(nèi)管材成品定尺供貨模式的先河。
值得一提的是，黃埔文沖建立的國(guó)內(nèi)第一個(gè)智能船建造精度管理數(shù)據(jù)庫(kù)，幫助其確保了“大智”號(hào)船體結(jié)構(gòu)在中組立，分段建造、分段總組及合攏各道工序產(chǎn)品的合格精度，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)全船建造精度的管理。
此外，該船還首創(chuàng)了業(yè)內(nèi)管材成品定尺供貨模式，同時(shí)還大量使用了新型工裝進(jìn)行分段制作。這不僅提升了分段的裝配效率，還極大地減少了以前裝配工裝所帶來(lái)的切割、碳刨、打磨等工作，在確保質(zhì)量的同時(shí)，大大節(jié)省了分段建造成本。
據(jù)了解，在“大智”號(hào)的建造期間，該船全船的管材供應(yīng)按照托盤零件圖的下料清單集托按需回廠、按配送成品管結(jié)算的模式，實(shí)現(xiàn)了管材倉(cāng)庫(kù)的“零庫(kù)存”，同時(shí)提高了車間場(chǎng)地效率，較好地保證生產(chǎn)連續(xù)性和節(jié)點(diǎn)完成。
新作為
砥礪奮進(jìn)彰顯工匠精神
為不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高智能船的建造水平，在完成“大智”號(hào)建造任務(wù)的同時(shí)，勇立潮頭的黃埔文沖還承擔(dān)著為今后智能船改進(jìn)提高積累寶貴經(jīng)驗(yàn)的重任。
首先，物資采購(gòu)就是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，黃埔文沖上下一心，積極應(yīng)對(duì)，負(fù)責(zé)到底，用匠心鑄造確保精品，完成了一個(gè)個(gè)看似完不成的任務(wù)，最終獲得了連續(xù)搭載率100%和完整性得到顯著提升的不俗業(yè)績(jī)，取得“開門紅”，為后續(xù)生產(chǎn)提供了有力的保障，得到船東和船檢機(jī)構(gòu)的一致好評(píng)。
而為了滿足智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的需要，“大智”號(hào)還增加了大量數(shù)據(jù)端口，其中僅機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)I/O口，就由母型船的600個(gè)增加到2000多個(gè)。智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也采用雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并在電纜敷設(shè)中通過(guò)光纖穿管保護(hù)、不同電壓等級(jí)電纜分開敷設(shè)并采用相應(yīng)的屏蔽網(wǎng)接地等措施，大大增加了船舶的作業(yè)工作量。
在實(shí)現(xiàn)船舶智能化的同時(shí)，“大智”號(hào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還滿足共同結(jié)構(gòu)規(guī)范（HCSR）提出的要求。據(jù)介紹，該船的船體水線下采取了使用中端低阻力油漆等環(huán)保節(jié)能措施，以降低船舶能耗和排放，滿足TierⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)，使船舶運(yùn)營(yíng)更加符合安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的時(shí)代需求。據(jù)理論計(jì)算和試航驗(yàn)證，相同航速下，與同類型船舶相比，“大智”號(hào)推進(jìn)效率平均提高約3%，日油耗降低4%，單日油耗僅16.94噸，船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）下降21.3%。
中遠(yuǎn)海特62000噸多用
