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——3.88萬載重噸智能散貨船“大智”號在該公司文沖廠區(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)、智能運行與維護系統(tǒng)、智能航行系統(tǒng)和主機遙控系統(tǒng)的自主研制與集成應(yīng)用，實現(xiàn)了船舶自身和海洋環(huán)境等數(shù)據(jù)信息的自動感知，以及船岸一體的船舶智能化運行管理，全船智能化技術(shù)指標(biāo)達到世界先進水平。
全球首艘智能船吸引著整個船舶界的目光，也依托著中國造船人跨入新航海時代的希望與夢想。而“文船人”就是這個夢想的筑夢人。在中國船舶工業(yè)集團公司的統(tǒng)一部署下，黃埔文沖嚴(yán)格把控節(jié)點，細(xì)化管理，精益求精，推動“大智”號在大海中智能航行，獨占鰲頭，引領(lǐng)航海時代。
新技術(shù)
引領(lǐng)全球造船行業(yè)
據(jù)了解，“大智”號的智能系統(tǒng)能夠利用傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、機器學(xué)習(xí)、輕量化傳輸通信等技術(shù)手段，自動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)，進行自主分析、評估、預(yù)測及決策優(yōu)化，可實現(xiàn)智能航行、智能機艙、智能能效管理等功能，能夠降低2%的營運油耗，主機因故障意外停機次數(shù)降低50%以上，縮減20%設(shè)備維護時間，大幅提高了船舶營運的環(huán)保性、安全性和經(jīng)濟性。
該船的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過全船雙冗余環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)搭建，對覆蓋全船的監(jiān)測與控制點按類型進行匯聚與管理，集成了智能航行、智能機艙、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。
其中，智能運行與維護系統(tǒng)（SOMS）實現(xiàn)了對船舶關(guān)鍵系統(tǒng)和設(shè)備，包括對主機、輔機、鍋爐和軸系等的健康狀態(tài)評估、分析、預(yù)警，綜合推進效率、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)和船岸實時信息傳輸，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。
智能運行與維護系統(tǒng)是目前國內(nèi)唯一具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)并應(yīng)用于實船的智能航行系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，綜合船端傳感器實時數(shù)據(jù)和岸端氣象水文預(yù)報數(shù)據(jù)，通過船岸一體協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)了避臺、避障、最短航行時間、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)計和優(yōu)化。
同時，基于船舶主機轉(zhuǎn)速和油耗實時數(shù)據(jù)，該船可對航路、航速優(yōu)化結(jié)果進行更新。據(jù)悉，該船機艙取得了中國船級社（CCS）智能機艙入級符號I-Ship（ M）和英國勞氏船級社（LR）智能入級符號。該系統(tǒng)通過對采集到集成平臺的機艙內(nèi)主要設(shè)備信息進行編程處理，輸出設(shè)備運行健康狀態(tài)及維護建議等，以實現(xiàn)機艙智能運維功能。
此外，該船采用由滬東重機有限公司提供的WinGD W5X52主機。據(jù)悉，該型主機是全球首臺滿足LR和CCS智能船舶規(guī)范的“智能應(yīng)用機”，采用三葉螺旋槳、節(jié)能導(dǎo)管、消渦鰭等節(jié)能裝置。中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院還專門為該型主機配套了我國第一個擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的主機遙控系統(tǒng)，中船集團因此成為國內(nèi)首家能為船用低速主機配套遙控系統(tǒng)的廠商。
新方法
提質(zhì)增效創(chuàng)新獨具
“大智”號作為國內(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)點緊。對此，黃埔文沖上下嚴(yán)陣以待，優(yōu)中選優(yōu)組建精干團隊，緊緊圍繞該船各階段生產(chǎn)任務(wù)和各大節(jié)點，針對各工序制定了嚴(yán)格周密的生產(chǎn)計劃，同時不斷探索更新、更快、更好的管理及工藝方法，克服短板、優(yōu)化流程，由點及面，以周保月，層層落實，用“智能造船、造智能船”的理念，及時高效地提供強有力的技術(shù)保障，實現(xiàn)了現(xiàn)場高效生產(chǎn)，全船整體生產(chǎn)效率得到極大提高。
面對新船型、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。同時不斷優(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，他們還通過改變傳統(tǒng)觀念、創(chuàng)新思維合理布置場地、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，實現(xiàn)了快速搭載。
采訪中，施工人員驕傲地告訴記者，“大智”號在國內(nèi)第一次實現(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內(nèi)首個嘗試應(yīng)用便攜式焊接機器人代替人工進行智能化焊接的生產(chǎn)廠家，全船大面積實行高效自動焊，焊接高效化率達到95%，自動化焊接率達到35%。
據(jù)介紹，以“大智”號建造為起點，黃埔文沖憑借智能造船，在業(yè)內(nèi)創(chuàng)造了多個“第一”：第一次實現(xiàn)了船舶建造智能化焊接；建立了國內(nèi)第一個智能船建造精度管理數(shù)據(jù)庫；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，黃埔文沖建立的國內(nèi)第一個智能船建造精度管理數(shù)據(jù)庫，幫助其確保了“大智”號船體結(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，最終實現(xiàn)了對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，同時還大量使用了新型工裝進行分段制作。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的切割、碳刨、打磨等工作，在確保質(zhì)量的同時，大大節(jié)省了分段建造成本。
據(jù)了解，在“大智”號的建造期間，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，實現(xiàn)了管材倉庫的“零庫存”，同時提高了車間場地效率，較好地保證生產(chǎn)連續(xù)性和節(jié)點完成。
新作為
砥礪奮進彰顯工匠精神
為不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高智能船的建造水平，在完成“大智”號建造任務(wù)的同時，勇立潮頭的黃埔文沖還承擔(dān)著為今后智能船改進提高積累寶貴經(jīng)驗的重任。
首先，物資采購就是一個不小的挑戰(zhàn)，黃埔文沖上下一心，積極應(yīng)對，負(fù)責(zé)到底，用匠心鑄造確保精品，完成了一個個看似完不成的任務(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，取得“開門紅”，為后續(xù)生產(chǎn)提供了有力的保障，得到船東和船檢機構(gòu)的一致好評。
而為了滿足智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的需要，“大智”號還增加了大量數(shù)據(jù)端口，其中僅機艙監(jiān)測報警系統(tǒng)I/O口，就由母型船的600個增加到2000多個。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)中通過光纖穿管保護、不同電壓等級電纜分開敷設(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。
在實現(xiàn)船舶智能化的同時，“大智”號結(jié)構(gòu)設(shè)計還滿足共同結(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)，使船舶運營更加符合安全、環(huán)保、經(jīng)濟的時代需求。據(jù)理論計算和試航驗證，相同航速下，與同類型船舶相比，“大智”號推進效率平均提高約3%，日油耗降低4%，單日油耗僅16.94噸，船舶能效設(shè)計指數(shù)（EEDI）下降21.3%。
