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打印 800多個(gè)分段、10萬(wàn)個(gè)綁扎孔、5萬(wàn)多個(gè)綁扎碗、150塊活動(dòng)甲板……在揚(yáng)帆集團(tuán)股份有限公司研發(fā)所所長(zhǎng)賴(lài)祥華看來(lái)，盡管這艘7800PCTC的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)過(guò)三年多的醞釀和研發(fā)，但隨著明年1月上旬開(kāi)建期限的到來(lái)，實(shí)際遇到的問(wèn)題遠(yuǎn)比想象的要多。
今年6月，揚(yáng)帆集團(tuán)以更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)、更安全三大“賣(mài)點(diǎn)”，力壓群雄，獲得歐洲船東5+5+2艘7800PCTC訂單。這是近年來(lái)中國(guó)船企接獲的最大批量的汽車(chē)滾裝運(yùn)輸船訂單，也是目前國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的最大滾裝船。
近四個(gè)多月來(lái)，揚(yáng)帆集團(tuán)組成最強(qiáng)大的研發(fā)陣容，對(duì)7800PCTC首制船從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行著一稿又一稿的反復(fù)細(xì)化、優(yōu)化；同時(shí)，設(shè)備材料采購(gòu)、人員培訓(xùn)、生產(chǎn)安排、工裝工藝工法研究等各路人馬各盡其職，各項(xiàng)工作齊頭并進(jìn)。
從合同變?yōu)楫a(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)訂單的批量化、生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)化，揚(yáng)帆集團(tuán)的造船能力正面臨著一場(chǎng)前所未有的考驗(yàn)！
方寸之間不失毫厘的考量
9月29日下午，狂風(fēng)暴雨稍作收斂，瀝瀝小雨仍下個(gè)不停，臺(tái)風(fēng)天的黏潮令人煩悶。
在揚(yáng)帆集團(tuán)辦公大樓前的空地上，賴(lài)祥華和研發(fā)團(tuán)隊(duì)的2位研究人員，不厭其煩地看著一輛黑色SUV車(chē)一遍遍地轉(zhuǎn)圈，他還不時(shí)地跟開(kāi)車(chē)的駕駛員打著手勢(shì)，將汽車(chē)前行、拐彎所需的地面寬度記在筆記本上。
這個(gè)數(shù)據(jù)直接關(guān)系到7800PCTC最底層甲板車(chē)道設(shè)置的合理性。雖然不是專(zhuān)業(yè)測(cè)試，但賴(lài)祥華覺(jué)得自己試過(guò)，腦子里才有清晰的概念，這樣接地氣的車(chē)道模擬試驗(yàn)可以幫助優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
更實(shí)用、更經(jīng)濟(jì)，正是金融危機(jī)下船東挑剔的原因所在，也是造船企業(yè)拿出“真本事”的時(shí)候。
揚(yáng)帆集團(tuán)自主研發(fā)的7800PCTC與同類(lèi)型船相比，裝載量更大，在13層甲板中設(shè)置了4層活動(dòng)甲板，可根據(jù)不同車(chē)型進(jìn)行上下調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)更高效的裝載，這種設(shè)計(jì)非常符合船東的“口味”。
然而，任何一個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的背后，必定是一場(chǎng)繁瑣艱難的超越過(guò)程。
7800PCTC設(shè)計(jì)的4層活動(dòng)甲板共150塊，為了控制整船的鋼材重量，部分汽車(chē)甲板采用了特殊的柔性設(shè)計(jì)。
甲板的平均厚度不超過(guò)10毫米、最薄僅6毫米，為了讓車(chē)在里面調(diào)頭更方便，加長(zhǎng)了立柱間距，這樣一來(lái)，最長(zhǎng)的甲板達(dá)14米。而車(chē)位增多，導(dǎo)致整船固定車(chē)輪用的綁扎孔增至10余萬(wàn)個(gè)、綁扎碗增至5萬(wàn)多個(gè)。
如何將這些又薄又大的甲板組裝起來(lái)，且不易變形，這對(duì)現(xiàn)有的造船工藝工法無(wú)疑是個(gè)巨大挑戰(zhàn)。
目前，揚(yáng)帆集團(tuán)關(guān)于薄板運(yùn)輸制作合攏全過(guò)程反變形重大課題研究，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證和試驗(yàn)已有突破性成果，在鋼板切割、運(yùn)輸、矯正、焊接、分段成型后如何防止變形等方面也有了相應(yīng)的解決方案。
船上滾裝設(shè)備正常工作要求活動(dòng)甲板與導(dǎo)軌的間隙為3毫米，部分活動(dòng)甲板需要在分段總組階段安裝，其他活動(dòng)甲板在總段合攏階段安裝，同時(shí)，還要把大量的活動(dòng)甲板支撐預(yù)埋到分段中。
這就意味著，為滿(mǎn)足設(shè)備正常工作，必須嚴(yán)格控制分段合攏和總段合攏精度，同時(shí)把活動(dòng)甲板周?chē)挠嗔糠藕茫詈蟀惭b導(dǎo)軌，控制到3毫米的間隙。
揚(yáng)帆集團(tuán)將大量采用綁扎碗自動(dòng)焊設(shè)備，把綁扎孔、綁扎碗在分段里先安裝好，并結(jié)合揚(yáng)帆集團(tuán)之前建造5000PCTC的經(jīng)驗(yàn)，在綁扎碗安裝好后馬上進(jìn)行封蓋，保持清潔，便于后續(xù)使用。
在領(lǐng)銜7800PCTC研發(fā)團(tuán)隊(duì)的賴(lài)祥華眼里，造船精度控制是造這艘船的最難處，也最能體現(xiàn)造船水平。
船體拓寬4.25米帶來(lái)的挑戰(zhàn)
在低迷的全球航運(yùn)市場(chǎng)形勢(shì)下，追求船舶大型化成為市場(chǎng)趨勢(shì)。符合安全、節(jié)能和環(huán)保技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的船舶更讓船東看好。
揚(yáng)帆自主研發(fā)設(shè)計(jì)的7800PCTC完全滿(mǎn)足了這些要求。該船的穩(wěn)性將明顯優(yōu)于同類(lèi)型船，可以輕裝上陣，實(shí)現(xiàn)無(wú)壓載航行工況，這得益于7800PCTC的寬體設(shè)計(jì)。
7800PCTC的整船寬度36.45米，比同類(lèi)船型目前最寬極限32.2米寬了4.25米，是兼顧了該船可經(jīng)過(guò)巴拿馬運(yùn)河拓寬后新船閘的實(shí)際需求而為船東量身打造的創(chuàng)新性船型。
船體拓寬4.25米，給船體線(xiàn)性帶來(lái)了很大變化，考慮到船的航速、推進(jìn)效率，這對(duì)后期的詳細(xì)設(shè)計(jì)提出了很大挑戰(zhàn)。
“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的最大問(wèn)題，是船的底部、舭部的設(shè)計(jì)，因?yàn)檫@兩個(gè)部位應(yīng)力比較集中。 ”賴(lài)祥華介紹，通常的解決方法是犧牲車(chē)位面積來(lái)改善船體結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)力，按照估算，需要犧牲250平方米的車(chē)位面積。
這不僅將面臨高額的違約賠償，而且船的裝載量也大打折扣。合同變成產(chǎn)品，困難遠(yuǎn)比想象的多！
為此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)花了近一個(gè)月的時(shí)間，通過(guò)有限元分析，反復(fù)核算、比對(duì)，最終決定在船底、船舭采用“箱梁”這一特殊設(shè)計(jì)。
“船的舭部是空倉(cāng)，底部增加了橫梁，約100噸的材料，解決了犧牲車(chē)位面積帶來(lái)的高額罰金的風(fēng)險(xiǎn)。 ”賴(lài)祥華說(shuō)，這個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)既保證了船舶的安全和合同要求的車(chē)輛甲板面積指標(biāo)，又用最少的材料去實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，花最少的成本，達(dá)到最好的性能。
最近，揚(yáng)帆集團(tuán)將航行阻力最小、設(shè)計(jì)最優(yōu)化的寬體船型船模進(jìn)行了水池試驗(yàn)，試驗(yàn)的第一階段已經(jīng)完成，取得了預(yù)期效果。
寬體設(shè)計(jì)，船舶穩(wěn)性更具優(yōu)勢(shì)，它比空船時(shí)需要帶壓載水航行的同類(lèi)型船，至少減少1500噸海水（或固定壓載）的載重能耗，大大降低了燃油成本。同時(shí)，船上設(shè)計(jì)預(yù)留了Scrubber（尾氣處理設(shè)備）安裝空間，便于后期安裝。該裝置能處理廢氣中的硫化物，達(dá)到綠色排放。
花最少的錢(qián)辦最多的事
7800PCTC今年6月初簽訂合同，計(jì)劃2016年1月份開(kāi)工、8月份進(jìn)塢合攏。從合同簽訂到開(kāi)工時(shí)間僅7個(gè)月，對(duì)一條全新設(shè)計(jì)船舶來(lái)講，幾乎是不可能完成的任務(wù)。
因?yàn)檫@需要完成設(shè)備技術(shù)協(xié)議談判、設(shè)備合同談判、詳細(xì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及送退審、生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、鋼板采購(gòu)等大量工作。通常一種新船的生產(chǎn)設(shè)計(jì)周期就需要7個(gè)月時(shí)間才能完成。
而今7800PCTC生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙初稿已呈現(xiàn)在賴(lài)祥華的電腦里，這也是揚(yáng)帆集團(tuán)為一條船配備30名研發(fā)人員、被稱(chēng)為史上最強(qiáng)大研發(fā)陣容的智慧結(jié)晶。
“800多個(gè)分段，其中甲板部分就占了500多個(gè)，分段之多也是揚(yáng)帆集團(tuán)造船史上之最。這是對(duì)揚(yáng)帆現(xiàn)有的船舶設(shè)計(jì)全數(shù)字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細(xì)化的一場(chǎng)綜合考驗(yàn)。我們要用最短的時(shí)間造出最好的船。 ”賴(lài)祥華說(shuō)。
對(duì)于首次采用全船詳細(xì)設(shè)計(jì)船型的建造，揚(yáng)帆集團(tuán)全體員工全心投入、通力合作、精打細(xì)磨。
在賴(lài)祥華和他的團(tuán)隊(duì)日以繼夜地攻克一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)難題、為按計(jì)劃拿出圖紙努力拼搏的同時(shí)，由揚(yáng)帆船舶設(shè)計(jì)研究院成本管理處處長(zhǎng)楊振民率領(lǐng)的項(xiàng)目組，也在忙碌地組織各種產(chǎn)前準(zhǔn)備工作。
提供必需的設(shè)備資料與船東船級(jí)社進(jìn)行業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)、控制采購(gòu)成本、組織生產(chǎn)區(qū)域?qū)μ厥獾纳a(chǎn)工裝工藝工法進(jìn)行系統(tǒng)研究……項(xiàng)目組成員經(jīng)常為此加班加點(diǎn)、廢寢忘食。
楊振民每周要召開(kāi)一次例會(huì)，重點(diǎn)檢查設(shè)計(jì)訂貨等技術(shù)執(zhí)行情況。項(xiàng)目組每?jī)芍芤蚩偨?jīng)理匯報(bào)課題攻關(guān)計(jì)劃執(zhí)行情況；每月中旬和月底分兩次向董事長(zhǎng)匯報(bào)項(xiàng)目進(jìn)度和需要協(xié)調(diào)的重大問(wèn)題，及時(shí)解決過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
降低生產(chǎn)成本是制造業(yè)的永恒話(huà)題?！案鶕?jù)客戶(hù)需求，我們嚴(yán)格控制采購(gòu)成本。 ”楊振民介紹，采購(gòu)的設(shè)備盡量用日韓產(chǎn)品代替歐洲產(chǎn)品、用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品代替國(guó)外產(chǎn)品，這將大大節(jié)省設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用；同時(shí)采用供應(yīng)商網(wǎng)上報(bào)價(jià)模式，在提高工作效率的同時(shí)也進(jìn)一步降低了采購(gòu)費(fèi)用。
截至9月底，已完成80%主要設(shè)備合同簽訂工作，設(shè)備資料也基本到位，采購(gòu)的總體費(fèi)用完全控制在預(yù)算范圍內(nèi)。
批量化生產(chǎn)的流程再造
面對(duì)新形勢(shì)，用互聯(lián)網(wǎng)的思維，重塑船舶生態(tài)體系，改變船舶產(chǎn)業(yè)鏈，是船舶制造業(yè)面臨的新課題。
如今，揚(yáng)帆集團(tuán)在追求專(zhuān)業(yè)化、差異化、協(xié)同化方面已先人邁出了一步。這也是揚(yáng)帆集團(tuán)選擇產(chǎn)品不在于多、在于精的初衷。
7800PCTC訂單就是揚(yáng)帆邁向船舶高附加值、大型化重點(diǎn)領(lǐng)域的一個(gè)重大突破，這個(gè)船型也將成為揚(yáng)帆今后的主力船型。
賴(lài)祥華認(rèn)為，船型太多，對(duì)生產(chǎn)不利，流水線(xiàn)般的生產(chǎn)，才能提高效率、提高效益，進(jìn)而增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，這一步已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)并逐漸固化，將有利于推動(dòng)揚(yáng)帆在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方面的工作進(jìn)程。
效率取決于生產(chǎn)力。針對(duì)800多個(gè)分段，結(jié)合現(xiàn)有的生產(chǎn)能力和場(chǎng)地容量，揚(yáng)帆集團(tuán)在整合現(xiàn)有資源后，設(shè)置了兩條同樣的生產(chǎn)流水線(xiàn)，即同一批工人做同一個(gè)分段里的同一工種，在提高造船效率的同時(shí)，確保工藝的專(zhuān)業(yè)化和品質(zhì)，也為今后批量化生產(chǎn)打基礎(chǔ)。
根據(jù)測(cè)算，流程再造后，一天可以做6個(gè)分段，500多個(gè)甲板分段可以控制在兩到三個(gè)月內(nèi)完成。這將比一般的造船周期縮短一到兩個(gè)月。
揚(yáng)帆集團(tuán)還對(duì)建造所需的人員、機(jī)器、材料、管理、環(huán)境等進(jìn)行了全面梳理，找出了必須重點(diǎn)解決的問(wèn)題，并根據(jù)問(wèn)題制定了大型立體總段總組工藝、貨艙環(huán)型總段半寬精度控制研究、角焊機(jī)間斷自動(dòng)焊應(yīng)用研究等60個(gè)攻關(guān)課題。目前，這些攻關(guān)課題均有突破。
針對(duì)PCTC船建造的特殊性，揚(yáng)帆集團(tuán)還梳理了建造中需要的特殊工裝工具清單，并制定了工裝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、制作、使用的一攬子計(jì)劃，確保工裝工具先于生產(chǎn)完成。
全新設(shè)計(jì)的7800PCTC船型，以卓越性能贏得了船東認(rèn)可，而從圖紙打造成實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品，揚(yáng)帆在建造7800PCTC過(guò)程中又會(huì)給船舶制造業(yè)創(chuàng)造出哪些新的發(fā)展模式？帶來(lái)哪些驚喜？我們拭目以待！（曹玲）
