• 南通中遠川崎打造綠色造船

    編者按:

    當前,隨著國際經濟化進程的不斷加快,能源匱乏和環境污染已經越來越使經濟的發展受到制約。對于船舶建造業和航運業來講,其對環境的污染問題也成為了國際社會關注的焦點。因此,建造低排放量、低燃油消耗、節能環保的“綠色智能船舶”已經成為船舶建造業發展的必然趨勢。

    建廠20多年來,南通中遠川崎船舶工程有限公司緊跟世界潮流,始終站在應對國際海事新規則的前沿,堅持綠色造船理念,苦練綠色造船內功,闊步邁入高科技含量、高附加值船舶的建造領域,緊緊圍繞船舶設計、建造重點環節,積極開展節能降耗技術研究,推廣應用低耗能、低物耗、高效自動裝備,努力構建綠色環保、高效節能的先進制造體系,以技術含量高、生產效率高、經濟效益好、能源消耗低享譽業界,單船建造工時、鋼材利用率、造船生產效率、全員勞動生產率、萬美元產值耗電量等主要經濟技術指標連創中國造船新紀錄,堪與國際一流船廠比肩。

    早在2007年,南通中遠川崎就率先建立了江蘇省首家省級船舶企業技術研究中心(現已為國家級),并于2011年建立起基本設計隊伍,逐步實現了各類船型詳細設計和生產工藝設計的自主開發,同時在實現全面信息化和數字化造船的基礎上,大力開展船型優化設計、動力節能設計,環保材料推廣運用,提升船舶能效性能,全方位促進船舶設計、建造以及營運的“綠色智能化”。

    精益“綠色”設計:品質至上,持續創新

    綠色智能造船是船舶建造業創新發展的必然要求。“綠色”的概念最早出現于20世紀90年代中期,其核心內容是保護人體健康和人類賴以生存的環境,促進經濟可持續發展。綠色船舶是指在其全生命周期中(包括設計、制造、營運、報廢拆解),通過采用先進技術,能經濟地滿足用戶功能和使用性能的要求,并節省資源和能源,減少或消除環境污染,且對勞動者(生產者和使用者)具有良好保護的船舶。“綠色”二字,為船企帶來的不僅是成本大幅下降、產品效能顯著提高的“雙贏”局面,更帶來一條可持續發展的生存之道。那么,憑借“綠色智能品牌”在國際船舶市場攻城掠地,取得不凡的經營業績,南通中遠川崎是如何將綠色智能理念貫穿到造船中去的?

    首先是船舶設計。設計是產品性能的源頭,在初步設計階段就決定了船舶的航速、油耗、載重量等基本性能參數和設備規格標準。而綠色智能船舶的綠色度主要取決于設計人員的環境意識、以人為本的設計理念和營運過程中的管理力度。在這方面,南通中遠川崎走在了絕大部分中國船企的前面。

    當前綠色智能船舶在設計、建造和營運中主要體現在以下幾方面:一是在設計中廣泛采用綠色無污染材料、標準化和模塊化零部件或單元;充分考慮加工制造過程中材料利用率,同時考慮船舶產品在營運壽命終止后,報廢、拆解不會對環境造成負面影響,以及部分材料、零部件和設備能夠再生利用;盡量簡化工藝,優化配置,提高整個制造系統的運行效率,使原材料和能源的消耗最少;減少不可再生資源和短缺資源的使用量,盡量采用各種替代物資和技術。二是在制造環節,采用綠色智能制造工藝,即從技術入手,盡量采用物料和能源消耗少、廢棄物少、對環境污染小的工藝方案和工藝路線。三是在運營中,減少發動機氮氧化物、硫氧化物等溫室氣體的排放;防止燃料油、有害液體的泄漏;合理進行垃圾、污水處理;嚴格控制艙底油的卸載等。

    “綠色智能設計”發揮降本節能增效的作用,而“精益設計”更是讓南通中遠川崎嘗到了甜頭。公司技術部門從基本設計開始到詳細設計和生產設計,始終堅持著力于“兩個面向”,即:面向船東設計出性能更好、滿足規范要求的綠色智能船舶;面向工廠設計出適合生產裝備條件、生產效率高、生產資源節約的綠色智能船舶。通過大量實船研發實踐,掌握了船舶開發的各項關鍵技術,積累了大量翔實可靠的船型開發數據和技術分析經驗;通過面向生產的全船數字化設計與模擬技術,實現了無余量建造和工程計劃精益管理,船舶預舾裝率高達85%以上;通過技術標準化和信息化融合實現生產流水化、自動化并向智能化發展,保證了船舶性能國際領先。

    精益設計是綠色智能船舶性能的保障,是精益采購、精益生產的基礎,是船廠綠色智能制造的源頭。南通中遠川崎堅持向設計要品質、向設計要效率、向設計要綠色智能的可持續發展方向,瞄準更精細的設計目標,在綠色智能高質量船舶、鋼材利用率、無余量造船、無余量采購、安全、低能耗的制造方式等方面不斷進行探索。

    其次是建造。在生產制造過程中,南通中遠川崎致力于船舶建造質量和安全衛生管理水平的持續提升,以構建和諧友善的工作氛圍、打造消耗最低社會資源的建造方式為抓手,將綠色智能環保理念貫徹始終,先后通過挪威船級社ISO9001質量管理體系、ISO14001環境管理體系、OHSAS18001安全衛生管理體系、ISO27001信息安全體系認證和ISO10012測量體系國家確認,連續多年蟬聯南通市“綠色企業”,并獲得國際環境體系認證。2011年起開始貫徹卓越績效體系,得到業界廣泛認可。

    把握“綠色”方向:關注需求,分步開發

    綠色智能產品是船舶建造業發展的方向,不僅融合了先進的科學技術,更包含了節能、環保的積極理念。事實上,南通中遠川崎從建廠開始,就前瞻性地在各個管理環節融入了節能環保理念,通過20年的持續改進,逐步建立起具有企業特色的節能環保管理體系。在市場拓展、產品研發過程中,公司技術部門與營業部門緊密協作,尋找與具有市場影響力和技術前瞻性船東合作開發的機會;通過合作開發、船型推介、定期拜訪,建立與船東間的技術和信息交流機制和信賴關系,了解船東需求,逐步向既能提供產品又能提供服務的方向發展。

    在現今的世界經濟貿易活動中,企業的生產活動、產品或服務中所涉及的環境保護和職業健康安全問題受到普遍關注。在國際船舶市場上,越來越多的船東要求承接方具有質量、環境和職業健康安全體系的認證證書,并要求在合同中提供環保和職業健康安全策略,國際綠色潮流和職業健康安全意識已被融入顧客要求并傳遞到了造船企業。

    因此,南通中遠川崎從企業戰略規劃制定,到技術方案實施,產品的設計、生產,市場化全過程統籌考慮,不斷改進技術、調整組織結構和戰略,通過采用無毒或低毒的能源和原材料,運用清潔生產的方式生產綠色智能產品、清潔產品,促使企業生產實現廢物產生最少化,環境影響無害化和資源利用最大化,把企業對環境的不良影響降低到最小程度。

    為響應國家淘汰原來高能耗老一代散貨船、對傳統三大船型升級換代的號召,南通中遠川崎在現有散貨船型的基礎上繼續豐富船型系列,以8.2萬噸、20.9萬噸散貨船為依托,將綠色智能環保和節能減排等元素融入其中,通過優化設計,開發出多款性能優異、貨艙艙容率高、攬貨能力強、適港性好,滿足最新以及即將生效的環保及安全等法律法規的新一代散貨船。

    在超大型集裝箱船研發領域,采用先進的船艏形式,降低更廣航速區間內的興波阻力,方便客戶營運航速的選擇和降低油耗。根據與其他國家先進船廠建造的同型船3年多營運油耗統計分析比較,每天油耗要低4-6噸左右。數據顯示,在常規船型領域,南通中遠川崎的同系列產品每天油耗也要低3-5噸。根據IMO的新船船舶能效設計指數對船舶能效系統的綜合評估標準,南通中遠川崎建造的集裝箱船的船舶能效指數在基線以下15-25%左右。新設計的LNG雙燃料汽車滾裝船更是達到了基線以下50%,不僅滿足了船舶能效設計的最高要求,同時實現了硫化物和顆粒物的零排放。這表明,南通中遠川崎現有船型在低能耗綠色智能船舶方面已擁有極強的國際競爭力。

    拓展“綠色”視野:加強交流,適應改變

    多年來,大量的國際公約(如SOLAS、MARPOL等)、船級社規范、港口及地方或區域性法規等,在引領和規范綠色智能船舶的發展,提升船舶本身及其運營的安全性、環保性和高效性方面起到了積極作用。如船舶污染物排放控制區;散貨輪和油輪的協調共同規范;船舶能效設計指數等等。

    同時,為了適應船舶綠色智能發展需要,業界也推出了許多新概念、新材料、新設備、新技術船型:如減少壓載水搬運和處理負荷的無壓載水或少壓載水船舶;降低大氣污染物和溫室氣體二氧化碳排放的LNG燃料船;杜絕CO2等排放的風動力船舶、太陽能動力船舶;以及各種船體節能裝置、節能涂料、脫硫裝置、除氮裝置等等。

    有關專家指出,船企在新開發船型時應充分考慮船東營運的收益,它是一項系統工程,包括造船成本(貸款成本、油價、貨幣匯率等)、航運成本、航運管理、航運收益與經營政策等參數。因此,要深化對國際海事新規范、新公約的研究,加快安全環保、節能減排新技術的研究與應用,在降低油耗、減輕空船重量、減少碳排放等關鍵技術指標上不斷創新與發展。同時,深化對市場趨勢、港口與航線變化及滿足船東個性化需求的研究,在加強船型儲備的基礎上努力打造精品船型。

    縱觀近年來國際海事組織相繼出臺的一系列新規范、新標準,譬如國際拆船公約、NOx、SOx排放新標準、新船能效設計指數(EEDI)、涂層新標準(PSPC)、強制提高新船噪聲等級、防護油船貨油艙耐蝕鋼標準等等,都與綠色環保安全緊密關聯,“綠色指數”已成為當今船舶產品設計的重要標準和占領船舶市場的關鍵要素。

    戰略決定高度,思路決定出路。面對國際造船業激烈的競爭市場,打綠色智能牌,增加競爭手段,采用綠色智能設計和綠色智能造船,為用戶提供船舶全生命周期的綠色服務,成為中國船企必須樹立的新形象。一直以來,南通中遠川崎緊跟世界潮流,全面建立了船舶產品的數字化開發、設計、制造、管理集成平臺環境,應用“殼、舾、涂一體化”數字化樣船技術,推行模塊化造船和產品虛擬建造,建立船舶精益建造體系,并通過敏捷制造技術和虛擬企業原理,完成設計、制造和管理向數字化信息集成的跨越,建立了以數字化造船總裝廠為核心的現代造船協同設計和協同制造體系,實現了數字化造船,成為設計能力最健全的船舶企業之一和中國最現代化的船舶制造企業。具有完全自主品牌的系列散貨船、萬箱集裝箱船等產品,在相同航速和排水量下的油耗比國內外相同船型更經濟、更環保;一般鋼材利用率、分段預舾裝率與日韓等先進船廠相當,比國內骨干船廠要高出7%-10%;單位面積年產能是國內造船行業標準的1.5-2倍;萬美元耗電量不到國內骨干船廠的70%,單位修正總噸所用工時為國內骨干船廠的1/2。

    為更好地實時跟蹤研究國際公約、船級規范、地方和行業法規的變遷發展方向,南通中遠川崎積極參與國內外行業學術交流和課題研究,加強和船級社、高校、國外設計所等單位之間的交流,把握綠色智能船型研發新的發展方向,在船舶自身性能優化、再生能源及清潔能源利用等方面作出探索,為推出前瞻性節能船型,如極地船舶、雙燃料船舶,甚至太陽能、風能船舶等奠定基礎。公司還將在率先實現智能造船的基礎上,進一步加強“互聯網+”和大數據等技術在船舶上的應用研究,將更安全、更環保、更高效的理念和措施拓展到船舶營運全流程,為向客戶提供船舶全生命周期中的增值服務而不斷探索。

    綠色智能造船并非孤立的,未來將會有大量已有的綠色智能制造技術運用到造船中。“以人為本、綠色智能制造”是船舶制造發展的唯一方向。南通中遠川崎在綠色智能船舶研發、制造方面雖然已經取得了巨大進步,然而,在當前形勢下,企業要想在激烈的競爭中贏得一席之地,仍需在設計、制造、管理、流程再造等方面持續創新和突破,以推進機器人應用為契機,加強智能制造技術的應用。

    眼界決定境界。船舶行業的國際公約、船級規范、地方和行業法規不斷變遷發展;新技術、新材料、新設備、新概念等也不斷涌現。南通中遠川崎將實時跟蹤研究國際公約、船級規范、地方和行業法規等的變遷發展方向,積極參加國內外行業學術交流和課題研究,為儲備自身技術和船型奠定基礎,并爭取為新公約規范提出意見和建議。同時,把握綠色智能船型新的發展方向,關注國際一流同行及配套企業的研究開發動態;開拓技術合作途徑,加強和船級社、高校、國外設計所等有經驗單位之間的交流;通過分析判斷,開拓思路、激發靈感,為推出前瞻性的節能船型,如極地船舶、雙燃料船舶,甚至太陽能/風能船舶等奠定基礎,在船舶自身性能優化、再生能源及清潔能源利用等方面進行探索。

    近些年智能船舶發展方興未艾,業界上下游相關單位聯手在船舶、港口、貨物和陸上物流之間進行實時數據收集與交換,實現航線規劃、航姿調整、設備監控、自動駕駛、裝卸管理等智能化方面的實踐和探索。南通中遠川崎著力加強“互聯網+”和大數據等技術在船舶上的應用研究,將更安全、更環保、更高效的理念和措施拓展到船舶營運全流程,向客戶提供船舶全生命周期中的增值服務而不斷探索。

    當前世界經濟復蘇的不確定性、不穩定性使全球航運業一時難以走出低迷狀態,造船業今后幾年面臨的壓力和挑戰是巨大的,船舶綠色智能發展是永恒的主題。面對未來,南通中遠川崎將緊扣市場脈搏和客戶需求,進一步建設更具規模的自主研發隊伍,強化技術積累和領軍人才的培育,著力在環保、經濟、高端上下功夫,秉持創新發展驅動戰略,不斷打造和提升綠色智能產品研發能力。

    (本文作者莫中華,系南通中遠川崎船舶工程有限公司副總經理)

    來源:中國遠洋海運報

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