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2017年11月28日，由中船黄埔文冲船舶有限公司承建的世界首艘智能商船——3.88万载重吨智能散货船“大智”号在该公司文冲厂区交付。该船突破了全船信息共享、自主评估与决策、船岸一体等方面关键技术，完成了全船智能网络系统、智能运行与维护系统、智能航行系统和主机遥控系统的自主研制与集成应用，实现了船舶自身和海洋环境等数据信息的自动感知，以及船岸一体的船舶智能化运行管理，全船智能化技术指标达到世界先进水平。 全球首艘智能船吸引着整个船舶界的目光，也依托着中国造船人跨入新航海时代的希望与梦想。而“文船人”就是这个梦想的筑梦人。在中国船舶工业集团公司的统一部署下，黄埔文冲严格把控节点，细化管理，精益求精，推动“大智”号在大海中智能航行，独占鳌头，引领航海时代。 【新技术】引领全球造船行业 据了解，“大智”号的智能系统能够利用传感器、物联网、机器学习、轻量化传输通信等技术手段，自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据，进行自主分析、评估、预测及决策优化，可实现智能航行、智能机舱、智能能效管理等功能，能够降低2%的营运油耗，主机因故障意外停机次数降低50%以上，缩减20%设备维护时间，大幅提高了船舶营运的环保性、安全性和经济性。 该船的智能网络系统通过全船双冗余环形光纤网络搭建，对覆盖全船的监测与控制点按类型进行汇聚与管理，集成了智能航行、智能机舱、智能能效管理三大智能应用系统的数据，形成了船上数据与应用的统一集成平台。 其中，智能运行与维护系统（SOMS）实现了对船舶关键系统和设备，包括对主机、辅机、锅炉和轴系等的健康状态评估、分析、预警，综合推进效率、设备状态、航行姿态、燃油成本、排放管理等因素的船舶能效管理与优化决策，以及基于岸基服务管理系统和船岸实时信息传输，如整体航行分析、航段分析、用户定制化需求等信息服务功能。 智能运行与维护系统是目前国内唯一具有完全自主知识产权并应用于实船的智能航行系统。该系统基于智能网络系统，综合船端传感器实时数据和岸端气象水文预报数据，通过船岸一体协同作业，实现了避台、避障、最短航行时间、最省燃油、最舒适和最低总成本等不同航行策略的航路、航速设计和优化。 同时，基于船舶主机转速和油耗实时数据，该船可对航路、航速优化结果进行更新。据悉，该船机舱取得了中国船级社（CCS）智能机舱入级符号I-Ship（ M）和英国劳氏船级社（LR）智能入级符号。该系统通过对采集到集成平台的机舱内主要设备信息进行编程处理，输出设备运行健康状态及维护建议等，以实现机舱智能运维功能。 此外，该船采用由沪东重机有限公司提供的WinGD W5X52主机。据悉，该型主机是全球首台满足LR和CCS智能船舶规范的“智能应用机”，采用三叶螺旋桨、节能导管、消涡鳍等节能装置。中国船舶工业系统工程研究院还专门为该型主机配套了我国第一个拥有完全自主知识产权的主机遥控系统，中船集团因此成为国内首家能为船用低速主机配套遥控系统的厂商。 【新方法】提质增效创新独具 “大智”号作为国内第一艘智能商船，建造期间适逢春节，生产任务重、节点紧。对此，黄埔文冲上下严阵以待，优中选优组建精干团队，紧紧围绕该船各阶段生产任务和各大节点，针对各工序制定了严格周密的生产计划，同时不断探索更新、更快、更好的管理及工艺方法，克服短板、优化流程，由点及面，以周保月，层层落实，用“智能造船、造智能船”的理念，及时高效地提供强有力的技术保障，实现了现场高效生产，全船整体生产效率得到极大提高。 面对新船型、新厂商、新挑战，该公司还积极创新管理方法，部署专人专船专项管理，按高标准、严要求，为船东提供最优质的产品质量。通过提前介入，熟悉规范，积极备战，施工人员掌握了全船的技术要点。同时不断优化全船分段建造方案，缩短船体建造周期，为后面的工序奠定了良好的基础。与此同时，他们还通过改变传统观念、创新思维合理布置场地、优化全船总组方案、优化双壳结构制作方案、提高分段整体制作精度，减少双壳区域搭载阶段返工情况等举措，大大提高了工作效率，实现了快速搭载。 采访中，施工人员骄傲地告诉记者，“大智”号在国内第一次实现了船舶建造智能化焊接，“这是船舶建造领域首次尝试智能化建造的突破”，而该公司也因此成为国内首个尝试应用便携式焊接机器人代替人工进行智能化焊接的生产厂家，全船大面积实行高效自动焊，焊接高效化率达到95%，自动化焊接率达到35%。 据介绍，以“大智”号建造为起点，黄埔文冲凭借智能造船，在业内创造了多个“第一”：第一次实现了船舶建造智能化焊接；建立了国内第一个智能船建造精度管理数据库；开创了业内管材成品定尺供货模式的先河。 值得一提的是，黄埔文冲建立的国内第一个智能船建造精度管理数据库，帮助其确保了“大智”号船体结构在中组立，分段建造、分段总组及合拢各道工序产品的合格精度，最终实现了对全船建造精度的管理。 此外，该船还首创了业内管材成品定尺供货模式，同时还大量使用了新型工装进行分段制作。这不仅提升了分段的装配效率，还极大地减少了以前装配工装所带来的切割、碳刨、打磨等工作，在确保质量的同时，大大节省了分段建造成本。 据了解，在“大智”号的建造期间，该船全船的管材供应按照托盘零件图的下料清单集托按需回厂、按配送成品管结算的模式，实现了管材仓库的“零库存”，同时提高了车间场地效率，较好地保证生产连续性和节点完成。 【新作为】砥砺奋进彰显工匠精神 为不断总结经验，提高智能船的建造水平，在完成“大智”号建造任务的同时，勇立潮头的黄埔文冲还承担着为今后智能船改进提高积累宝贵经验的重任。 首先，物资采购就是一个不小的挑战，黄埔文冲上下一心，积极应对，负责到底，用匠心铸造确保精品，完成了一个个看似完不成的任务，最终获得了连续搭载率100%和完整性得到显著提升的不俗业绩，取得“开门红”，为后续生产提供了有力的保障，得到船东和船检机构的一致好评。 而为了满足智能系统数据采集的需要，“大智”号还增加了大量数据端口，其中仅机舱监测报警系统I/O口，就由母型船的600个增加到2000多个。智能网络系统也采用双环网结构，并在电缆敷设中通过光纤穿管保护、不同电压等级电缆分开敷设并采用相应的屏蔽网接地等措施，大大增加了船舶的作业工作量。 在实现船舶智能化的同时，“大智”号结构设计还满足共同结构规范（HCSR）提出的要求。据介绍，该船的船体水线下采取了使用中端低阻力油漆等环保节能措施，以降低船舶能耗和排放，满足TierⅡ排放标准，使船舶运营更加符合安全、环保、经济的时代需求。据理论计算和试航验证，相同航速下，与同类型船舶相比，“大智”号推进效率平均提高约3%，日油耗降低4%，单日油耗仅16.94吨，船舶能效设计指数（EEDI）下降21.3%。 |
黄埔文冲：“大智”号完工幕后的新技术、新方法和新作为
2017/12/12 11:10:35 来源：中国船舶报
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