南通中远川崎打造绿色造船
2016-07-26 08:04 | 中国远洋海运报 船厂动态
编者按:
当前,随着国际经济化进程的不断加快,能源匮乏和环境污染已经越来越使经济的发展受到制约。对于船舶建造业和航运业来讲,其对环境的污染问题也成为了国际社会关注的焦点。因此,建造低排放量、低燃油消耗、节能环保的“绿色智能船舶”已经成为船舶建造业发展的必然趋势。
建厂20多年来,南通中远川崎船舶工程有限公司紧跟世界潮流,始终站在应对国际海事新规则的前沿,坚持绿色造船理念,苦练绿色造船内功,阔步迈入高科技含量、高附加值船舶的建造领域,紧紧围绕船舶设计、建造重点环节,积极开展节能降耗技术研究,推广应用低耗能、低物耗、高效自动装备,努力构建绿色环保、高效节能的先进制造体系,以技术含量高、生产效率高、经济效益好、能源消耗低享誉业界,单船建造工时、钢材利用率、造船生产效率、全员劳动生产率、万美元产值耗电量等主要经济技术指标连创中国造船新纪录,堪与国际一流船厂比肩。
早在2007年,南通中远川崎就率先建立了江苏省首家省级船舶企业技术研究中心(现已为国家级),并于2011年建立起基本设计队伍,逐步实现了各类船型详细设计和生产工艺设计的自主开发,同时在实现全面信息化和数字化造船的基础上,大力开展船型优化设计、动力节能设计,环保材料推广运用,提升船舶能效性能,全方位促进船舶设计、建造以及营运的“绿色智能化”。
精益“绿色”设计:品质至上,持续创新
绿色智能造船是船舶建造业创新发展的必然要求。“绿色”的概念最早出现于20世纪90年代中期,其核心内容是保护人体健康和人类赖以生存的环境,促进经济可持续发展。绿色船舶是指在其全生命周期中(包括设计、制造、营运、报废拆解),通过采用先进技术,能经济地满足用户功能和使用性能的要求,并节省资源和能源,减少或消除环境污染,且对劳动者(生产者和使用者)具有良好保护的船舶。“绿色”二字,为船企带来的不仅是成本大幅下降、产品效能显著提高的“双赢”局面,更带来一条可持续发展的生存之道。那么,凭借“绿色智能品牌”在国际船舶市场攻城掠地,取得不凡的经营业绩,南通中远川崎是如何将绿色智能理念贯穿到造船中去的?
首先是船舶设计。设计是产品性能的源头,在初步设计阶段就决定了船舶的航速、油耗、载重量等基本性能参数和设备规格标准。而绿色智能船舶的绿色度主要取决于设计人员的环境意识、以人为本的设计理念和营运过程中的管理力度。在这方面,南通中远川崎走在了绝大部分中国船企的前面。
当前绿色智能船舶在设计、建造和营运中主要体现在以下几方面:一是在设计中广泛采用绿色无污染材料、标准化和模块化零部件或单元;充分考虑加工制造过程中材料利用率,同时考虑船舶产品在营运寿命终止后,报废、拆解不会对环境造成负面影响,以及部分材料、零部件和设备能够再生利用;尽量简化工艺,优化配置,提高整个制造系统的运行效率,使原材料和能源的消耗最少;减少不可再生资源和短缺资源的使用量,尽量采用各种替代物资和技术。二是在制造环节,采用绿色智能制造工艺,即从技术入手,尽量采用物料和能源消耗少、废弃物少、对环境污染小的工艺方案和工艺路线。三是在运营中,减少发动机氮氧化物、硫氧化物等温室气体的排放;防止燃料油、有害液体的泄漏;合理进行垃圾、污水处理;严格控制舱底油的卸载等。
“绿色智能设计”发挥降本节能增效的作用,而“精益设计”更是让南通中远川崎尝到了甜头。公司技术部门从基本设计开始到详细设计和生产设计,始终坚持着力于“两个面向”,即:面向船东设计出性能更好、满足规范要求的绿色智能船舶;面向工厂设计出适合生产装备条件、生产效率高、生产资源节约的绿色智能船舶。通过大量实船研发实践,掌握了船舶开发的各项关键技术,积累了大量翔实可靠的船型开发数据和技术分析经验;通过面向生产的全船数字化设计与模拟技术,实现了无余量建造和工程计划精益管理,船舶预舾装率高达85%以上;通过技术标准化和信息化融合实现生产流水化、自动化并向智能化发展,保证了船舶性能国际领先。
精益设计是绿色智能船舶性能的保障,是精益采购、精益生产的基础,是船厂绿色智能制造的源头。南通中远川崎坚持向设计要品质、向设计要效率、向设计要绿色智能的可持续发展方向,瞄准更精细的设计目标,在绿色智能高质量船舶、钢材利用率、无余量造船、无余量采购、安全、低能耗的制造方式等方面不断进行探索。
其次是建造。在生产制造过程中,南通中远川崎致力于船舶建造质量和安全卫生管理水平的持续提升,以构建和谐友善的工作氛围、打造消耗最低社会资源的建造方式为抓手,将绿色智能环保理念贯彻始终,先后通过挪威船级社ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系、OHSAS18001安全卫生管理体系、ISO27001信息安全体系认证和ISO10012测量体系国家确认,连续多年蝉联南通市“绿色企业”,并获得国际环境体系认证。2011年起开始贯彻卓越绩效体系,得到业界广泛认可。
把握“绿色”方向:关注需求,分步开发
绿色智能产品是船舶建造业发展的方向,不仅融合了先进的科学技术,更包含了节能、环保的积极理念。事实上,南通中远川崎从建厂开始,就前瞻性地在各个管理环节融入了节能环保理念,通过20年的持续改进,逐步建立起具有企业特色的节能环保管理体系。在市场拓展、产品研发过程中,公司技术部门与营业部门紧密协作,寻找与具有市场影响力和技术前瞻性船东合作开发的机会;通过合作开发、船型推介、定期拜访,建立与船东间的技术和信息交流机制和信赖关系,了解船东需求,逐步向既能提供产品又能提供服务的方向发展。
在现今的世界经济贸易活动中,企业的生产活动、产品或服务中所涉及的环境保护和职业健康安全问题受到普遍关注。在国际船舶市场上,越来越多的船东要求承接方具有质量、环境和职业健康安全体系的认证证书,并要求在合同中提供环保和职业健康安全策略,国际绿色潮流和职业健康安全意识已被融入顾客要求并传递到了造船企业。
因此,南通中远川崎从企业战略规划制定,到技术方案实施,产品的设计、生产,市场化全过程统筹考虑,不断改进技术、调整组织结构和战略,通过采用无毒或低毒的能源和原材料,运用清洁生产的方式生产绿色智能产品、清洁产品,促使企业生产实现废物产生最少化,环境影响无害化和资源利用最大化,把企业对环境的不良影响降低到最小程度。
为响应国家淘汰原来高能耗老一代散货船、对传统三大船型升级换代的号召,南通中远川崎在现有散货船型的基础上继续丰富船型系列,以8.2万吨、20.9万吨散货船为依托,将绿色智能环保和节能减排等元素融入其中,通过优化设计,开发出多款性能优异、货舱舱容率高、揽货能力强、适港性好,满足最新以及即将生效的环保及安全等法律法规的新一代散货船。
在超大型集装箱船研发领域,采用先进的船艏形式,降低更广航速区间内的兴波阻力,方便客户营运航速的选择和降低油耗。根据与其他国家先进船厂建造的同型船3年多营运油耗统计分析比较,每天油耗要低4-6吨左右。数据显示,在常规船型领域,南通中远川崎的同系列产品每天油耗也要低3-5吨。根据IMO的新船船舶能效设计指数对船舶能效系统的综合评估标准,南通中远川崎建造的集装箱船的船舶能效指数在基线以下15-25%左右。新设计的LNG双燃料汽车滚装船更是达到了基线以下50%,不仅满足了船舶能效设计的最高要求,同时实现了硫化物和颗粒物的零排放。这表明,南通中远川崎现有船型在低能耗绿色智能船舶方面已拥有极强的国际竞争力。
拓展“绿色”视野:加强交流,适应改变
多年来,大量的国际公约(如SOLAS、MARPOL等)、船级社规范、港口及地方或区域性法规等,在引领和规范绿色智能船舶的发展,提升船舶本身及其运营的安全性、环保性和高效性方面起到了积极作用。如船舶污染物排放控制区;散货轮和油轮的协调共同规范;船舶能效设计指数等等。
同时,为了适应船舶绿色智能发展需要,业界也推出了许多新概念、新材料、新设备、新技术船型:如减少压载水搬运和处理负荷的无压载水或少压载水船舶;降低大气污染物和温室气体二氧化碳排放的LNG燃料船;杜绝CO2等排放的风动力船舶、太阳能动力船舶;以及各种船体节能装置、节能涂料、脱硫装置、除氮装置等等。
有关专家指出,船企在新开发船型时应充分考虑船东营运的收益,它是一项系统工程,包括造船成本(贷款成本、油价、货币汇率等)、航运成本、航运管理、航运收益与经营政策等参数。因此,要深化对国际海事新规范、新公约的研究,加快安全环保、节能减排新技术的研究与应用,在降低油耗、减轻空船重量、减少碳排放等关键技术指标上不断创新与发展。同时,深化对市场趋势、港口与航线变化及满足船东个性化需求的研究,在加强船型储备的基础上努力打造精品船型。
纵观近年来国际海事组织相继出台的一系列新规范、新标准,譬如国际拆船公约、NOx、SOx排放新标准、新船能效设计指数(EEDI)、涂层新标准(PSPC)、强制提高新船噪声等级、防护油船货油舱耐蚀钢标准等等,都与绿色环保安全紧密关联,“绿色指数”已成为当今船舶产品设计的重要标准和占领船舶市场的关键要素。
战略决定高度,思路决定出路。面对国际造船业激烈的竞争市场,打绿色智能牌,增加竞争手段,采用绿色智能设计和绿色智能造船,为用户提供船舶全生命周期的绿色服务,成为中国船企必须树立的新形象。一直以来,南通中远川崎紧跟世界潮流,全面建立了船舶产品的数字化开发、设计、制造、管理集成平台环境,应用“壳、舾、涂一体化”数字化样船技术,推行模块化造船和产品虚拟建造,建立船舶精益建造体系,并通过敏捷制造技术和虚拟企业原理,完成设计、制造和管理向数字化信息集成的跨越,建立了以数字化造船总装厂为核心的现代造船协同设计和协同制造体系,实现了数字化造船,成为设计能力最健全的船舶企业之一和中国最现代化的船舶制造企业。具有完全自主品牌的系列散货船、万箱集装箱船等产品,在相同航速和排水量下的油耗比国内外相同船型更经济、更环保;一般钢材利用率、分段预舾装率与日韩等先进船厂相当,比国内骨干船厂要高出7%-10%;单位面积年产能是国内造船行业标准的1.5-2倍;万美元耗电量不到国内骨干船厂的70%,单位修正总吨所用工时为国内骨干船厂的1/2。
为更好地实时跟踪研究国际公约、船级规范、地方和行业法规的变迁发展方向,南通中远川崎积极参与国内外行业学术交流和课题研究,加强和船级社、高校、国外设计所等单位之间的交流,把握绿色智能船型研发新的发展方向,在船舶自身性能优化、再生能源及清洁能源利用等方面作出探索,为推出前瞻性节能船型,如极地船舶、双燃料船舶,甚至太阳能、风能船舶等奠定基础。公司还将在率先实现智能造船的基础上,进一步加强“互联网+”和大数据等技术在船舶上的应用研究,将更安全、更环保、更高效的理念和措施拓展到船舶营运全流程,为向客户提供船舶全生命周期中的增值服务而不断探索。
绿色智能造船并非孤立的,未来将会有大量已有的绿色智能制造技术运用到造船中。“以人为本、绿色智能制造”是船舶制造发展的唯一方向。南通中远川崎在绿色智能船舶研发、制造方面虽然已经取得了巨大进步,然而,在当前形势下,企业要想在激烈的竞争中赢得一席之地,仍需在设计、制造、管理、流程再造等方面持续创新和突破,以推进机器人应用为契机,加强智能制造技术的应用。
眼界决定境界。船舶行业的国际公约、船级规范、地方和行业法规不断变迁发展;新技术、新材料、新设备、新概念等也不断涌现。南通中远川崎将实时跟踪研究国际公约、船级规范、地方和行业法规等的变迁发展方向,积极参加国内外行业学术交流和课题研究,为储备自身技术和船型奠定基础,并争取为新公约规范提出意见和建议。同时,把握绿色智能船型新的发展方向,关注国际一流同行及配套企业的研究开发动态;开拓技术合作途径,加强和船级社、高校、国外设计所等有经验单位之间的交流;通过分析判断,开拓思路、激发灵感,为推出前瞻性的节能船型,如极地船舶、双燃料船舶,甚至太阳能/风能船舶等奠定基础,在船舶自身性能优化、再生能源及清洁能源利用等方面进行探索。
近些年智能船舶发展方兴未艾,业界上下游相关单位联手在船舶、港口、货物和陆上物流之间进行实时数据收集与交换,实现航线规划、航姿调整、设备监控、自动驾驶、装卸管理等智能化方面的实践和探索。南通中远川崎着力加强“互联网+”和大数据等技术在船舶上的应用研究,将更安全、更环保、更高效的理念和措施拓展到船舶营运全流程,向客户提供船舶全生命周期中的增值服务而不断探索。
当前世界经济复苏的不确定性、不稳定性使全球航运业一时难以走出低迷状态,造船业今后几年面临的压力和挑战是巨大的,船舶绿色智能发展是永恒的主题。面对未来,南通中远川崎将紧扣市场脉搏和客户需求,进一步建设更具规模的自主研发队伍,强化技术积累和领军人才的培育,着力在环保、经济、高端上下功夫,秉持创新发展驱动战略,不断打造和提升绿色智能产品研发能力。 (本文作者莫中华,系南通中远川崎船舶工程有限公司副总经理)