沈涵 科技日报记者 王春
在“家”门口坐上中国自己制造的大型邮轮去环游世界,已经不是奢望。2023年,它有望成为现实。10月18日,中国首制大型邮轮H1508在中国船舶上海外高桥造船如期实现全船贯通。这标志着中国船舶工业在大型邮轮建造领域取得重大突破,距离造船行业皇冠上最耀眼的那颗明珠更近了一步。
作为中国船舶工业设计建造难度最高的船型之一,大型邮轮是我国目前唯一没有攻克的高技术、高附加值船舶产品,是名副其实的巨系统工程。整船的零部件,相当于919大飞机的5倍、“复兴”号高铁的13倍;全船总电缆布置长度达到4200公里,相当于上海至拉萨的距离;整船总工时相当于好望角型散货船的20倍。
中国首制大型邮轮H1508船体总长323.6米,型宽37.2米,最大吃水8.55米,最大航速22.6海里/小时,最多可容纳乘客5246人,拥有客房2125间……如此庞大体量的船体的建造,从2019年10月18日开工,到2021年10月18日如期顺利全船贯通。在这两年的紧张时间内,如何从0到1,把一艘大型邮轮魔术般地呈现在世人面前?
重量重心控制是邮轮结构建造中必须逾越的第一道难关。外高桥造船副总经理兼邮轮项目经理周琦说,“控制在正负4毫米,整个精度和质量控制是成功的,一定是国际标准!”邮轮看似厚重,实则轻盈,客舱和公共区域钢板厚度不到8毫米,这是平日里造货船所用不到的材料。为控制重量重心,整船分段有近80%为4—8毫米厚的薄板分段,切割、焊接、吊装都极易变形。而其他常规民用船舶所用的钢板厚度一般超过10毫米,这意味着大型邮轮的薄板建造技术在国内近乎空白。最终多方携手突破难关!
在厂里专为邮轮配套的国内首个薄板智能生产车间,八台从欧洲引进的焊接机器人穿梭往返。创新采用激光切割、机器人焊接等一批国内造船行业首次运用的新装备和新技术,应用5G+机器视觉,以MES(制造执行系统)为核心,搭配工业物联网技术实现产线智能化管控,为邮轮薄板建造提供了智能动力。
在邮轮分段总组搭载阶段,面对薄板分段的吊运极易产生变形甚至遭到破坏的难题,外高桥造船再一次创新研发了薄板分段翻身、吊装等专用工具,有效控制了该阶段的分段变形。同时,对于搭载后部分薄板变形的情况,引入了新工艺电磁矫平技术,进行全过程的监控和管理,目前矫平面积达到10万平方米之巨。
造船业过去一直比较粗放。设备联网率普遍不到30%,相比造车造飞机,差距很大。数字化、信息化、智能化解码系统工程管理,外高桥造船数字化通过邮轮项目迈进了一大步。国内技术工人的水平与欧洲技术工人差距悬殊,三维模型和实物一一对应的“数字孪生”有效地弥补了国内工人在技能上的短板;外高桥造船还开发了新一代智能造船云平台“SWS TIME”,贯穿采购、物流、建造和质量管控等全生命周期,以解决邮轮舾装量大、施工工序复杂、界面繁多和时间有限等问题。依托“模型下现场”,推动三维模型、图纸、工艺等信息以数字模式直达生产一线,实现移动应用的全覆盖。
应用数字化、信息化和智能化等手段,外高桥造船相继攻克了重量重心、安全返港、全船噪音控制等大型邮轮三大关键性技术难题,全力推进这项国际化巨系统工程。据悉,目前,中国首制大型邮轮H1508的生产设计和采购工作基本完成,建造进度达到45%,转入全面内装工程、机械/电气完工和系统预调试及调试阶段。外高桥造船负责人表示,未来十年只是中国邮轮制造能力的培养期,我们还将在“引进—消化吸收—集成创新”的路途上探索创新。
从6万份图纸,魔术般地演变成675只分段、74只总段,再连续搭载成为船长323.6米、型宽37.2米壮丽美观流畅的主船体,充分展现了外高桥造船工匠们的精湛技艺、拼搏底色和摘取“明珠”的使命担当。