地處粵港澳大灣區幾何中心的中船龍穴造船基地,是中國船舶集團廣船國際有限公司(簡稱廣船國際)造船廠所在地,船塢里停泊著廣船國際的甲醇雙燃料船舶、油電混合動力船舶等多種船型。
“2023年,廣船國際制定了全年銷售160億元—170億元的經營任務。2023年上半年,廣船國際實現了工業產值和利潤‘雙過半’,經營接單同比增長90%,訂單數量創下歷史新高。我們的造船訂單已經排到了2026年。”廣船國際黨委副書記張慶環說。
廣船國際,是中國船舶集團的一個縮影。
2019年由原中國船舶工業集團有限公司與原中國船舶重工集團有限公司聯合重組成立的特大型國有重要骨干企業——中國船舶集團有限公司,是目前全球最大的造船集團,也是中國船舶工業發展的主力軍。
在以往的造船市場中,歐美船企普遍掌握著高端客船市場,日韓兩國船企獲得了大量中端市場訂單,而中國船企只能建造歐美日韓等國看不上的訂單。
如今,中國已是具有世界影響力的造船大國,年造船產量占世界市場份額超過40%,行業全年收入超過5000億元。
中國船舶工業地位的巨變與飛躍,源自引領者——中國船舶集團的不斷求變與發展。
打造環渤海灣地區、長三角地區、珠三角地區三大造船集群,擁有大連船舶重工集團有限公司、上海外高橋造船有限公司、江南造船集團有限公司、廣船國際有限公司、中船黃埔文沖船舶有限公司、中船華南船舶機械有限公司等一批重量級船企矩陣,歷經不同發展階段,中國船舶集團目前已擁有我國最大的造修船基地和最完整的船舶及配套產品研發能力。
站在新的歷史起點,中國船舶集團正在致力于通過科技創新、打通產業鏈等多種方式,建設具有國際競爭力的世界一流船舶集團,引領我國由世界第一造船大國向造船強國邁進。
近日,企業觀察報記者跟隨中國船舶集團走進廣船國際、黃埔文沖、英輝南方造船、華南船機等多家船企,深入了解中國船舶集團的發展與蝶變。
01
打破壟斷掌握核心技術
關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。打破國外壟斷與技術封鎖,自主掌握關鍵核心技術,是中國船舶集團高質量發展的首要任務。
廣船國際是華南地區綜合實力最強、規模最大的船舶企業,是中國船舶集團的核心骨干企業之一。
目前,廣船國際豪華客滾船交船數量和手持訂單量均位列全球第一,極地船和半潛船數量位居全國第一,全球近三分之一的半潛船是由廣船國際建造的。
最近3年,廣船國際年平均收入增幅接近14%。
風光的背后,是廣船國際30年如一日堅持對關鍵核心技術的自主研發。廣船國際黨委副書記張慶環對此如數家珍:“廣船國際”這個品牌創立30年來,堅持打破國外技術封鎖,先后攻克了世界首艘極地重載甲板運輸船、極地凝析油輪、液化天然氣(LNG)雙燃料豪華客滾船、甲醇雙燃料船舶、油電混合動力船舶等高技術、高附加值船舶的研制任務,多次填補相關領域技術空白,形成了國際領先優勢。
目前,廣船國際已自主研發10余項船型及多個船用配套系統。
突破國外“卡脖子”技術,中船華南船舶機械有限公司(簡稱華南船機)黨委委員、副總經理、廣州子公司執行董事農基潤和他的同事感觸更深。
在海上石油中心處理平臺遙控控制臺,吊機駕駛員動動手指,數海里之外的無人井口平臺起重機便按照指令準確執行操作,實現多方位、無障礙、毫秒級延時遠程操控……
2023年3月,華南船機自主研發的國內首臺套海洋石油平臺起重機遠程遙控系統,正式完成海上調試,成功應用于中海油天津分公司山東墾利6-1油田項目多個平臺,實現了中國海洋平臺起重機的一項重大突破。
華南船機成立于1968年,是一家伴隨著國家三線軍工配套企業發展起來的先進船海機電裝備研制企業,是中國船舶集團在華南地區唯一的艦船特輔機和高端海洋工程起重裝備領域“專精特新”企業。
“海洋起重機的自主研發,凝結了華南船機幾代人的心血。”農基潤說。
海洋起重機,是一種海上作業設施的核心裝備。1998年前后,世界上的海洋起重機由歐美等少數制造業發達國家壟斷,中國只能依賴進口。當時,一臺普通的海洋平臺起重機的價格就達到了100萬美元。這對于當時致力加大自營開發比重的中國海洋石油工業來說,既是一個沉重的成本負擔,也是一項繞不開的技術障礙。
面對這樣的局面,華南船機快速組建研發設計與制造團隊,進軍海洋裝備市場領域。那時,海洋起重機在國內沒有設計與制造先例,沒有國家標準,而國際標準則是必須滿足API標準。什么是“API Spec.Q1”?什么是“API 2C”?華南船機對此一無所知。
華南船機經營、技術、生產等部門摸著石頭過河,從翻譯《API海上平臺起重機規范》開始,逐個落實焊接工人的取證、解決12.9級高強度螺栓供貨等問題,一步一個腳印,成為國內首家達到美國石油天然氣協會API Spec.Q1質量體系要求、獲得API 2C產品生產許可的企業。
在加工制造領域,華南船機更是“白手起家”,農基潤至今記憶猶新:2000年時,華南船機連一臺數控車床都沒有,使用20世紀60年代的設備加工出來的齒輪合格率極低,廠里專門成立的監造組頂著得罪人的壓力,以用戶的眼光進行檢查,否決了數不清的齒輪;首臺產品的應力檢測,使用了貼應變片檢驗的笨辦法,用時20多天,為了給吊臂頭、吊臂中部、吊臂根部、三腳架的根部等各個關鍵受力部位貼滿應變片、接好每片應變片近百米長的訊號線,技術人員幾乎“撓禿了頭”。
多年來,華南船機堅持基于自主研發的消化、吸收和持續優化提升的技術路徑,不僅打破了國外企業對海洋平臺起重機領域的壟斷,還通過各類新材料和新工藝不斷升級應用,擁有了自主可控的機電液一體化起重控制技術,并獲得多項國家專利授權,適用海況也從淺海區域擴充到水深超過1500米的超深水區域。
憑借技術的先發優勢,華南船機目前已是我國交付紀錄第一的海洋起重機領域“單項冠軍”。近年來,華南船機為國內外的各類海工裝備,包括1500米深水鋪管船、“深海一號”半潛平臺、“海洋石油201”號等國家重點項目,配套起重機設備超過830臺套,起升能力范圍10噸—300噸,市場占有率長期穩居國內領先。
02
創新引領發力高端賽道
2023年4月,廣船國際為意大利MOBY Line航運公司建造的豪華客滾船“MOBY FANTASY”號在廣州南沙龍穴島正式啟航。“MOBY FANTASY”號總長237米,型寬33米,共有13層甲板、533間客房,能搭載2500名乘客和近800輛汽車,是目前建成的全球最大噸位豪華客滾船。“這艘船上層建筑面積約為1.6萬平方米,內裝媲美豪華郵輪,相當于一座漂浮在海上的五星級酒店。”項目經理曹繼飛說。
實現造船產品從常規船型向高技術、高附加值船型轉型升級,是我國從造船大國向造船強國進軍的必由之路。
在以往的造船市場中,中國船企拿不到中高端訂單。面對不斷變幻的國際形勢,廣船國際副總經理周旭輝意識到,要想在與歐美日韓等世界造船強國的市場競爭中爭得一席之地,就不能再繼續走生產低端產品的老路,必須依靠創新,研制開發高技術、高附加值的新船型、新產品。
在建造“MOBY FANTASY”號豪華客滾船的過程中,廣船國際成功攻克了LNG/燃油雙燃料動力推進系統、振動噪聲控制、安全返港等一系列最前沿的關鍵核心技術,實現了內裝材料100%國產化。
兩年前,周旭輝在考察市場時發現,全球市場上的汽車運輸船排放標準相對落后,無法滿足新能源汽車快速激增的運輸需求,于是,廣船國際決定組建團隊通過錯位競爭開拓市場,研制具備高附加值的雙燃料汽車運輸船。
基于建造豪華客滾船的豐富經驗和技術積累,研發團隊僅用了3個月的時間就確定了雙燃料汽車運輸船的建造方案。目前,廣船國際的雙燃料汽車運輸船手持訂單數量已達到了世界第一。
周旭輝提供了這樣一組數據:目前廣船國際手持造船訂單70余艘,價值超過400億元,其中有近50艘價值超350億元的船舶訂單為高技術、高附加值的甲醇雙燃料或LNG雙燃料新型綠色船型。
不只廣船國際,中國船舶集團屬下多家船企同樣在研制高技術船型。
中船黃埔文沖船舶有限公司(簡稱黃埔文沖)的龍穴廠區里,停泊著黃埔文沖在建的我國首艘超深水科考鉆探船和13800方耙吸式挖泥船。這也是黃埔文沖今年最重要的產品。
黃埔文沖是中國船舶集團旗下大型骨干造船企業,是我國重要的國內防務裝備、公務船、商貨船、挖泥船與海洋工程裝備重要的建造與保障基地。黃埔文沖建造了具有世界領先水平的LNG雙燃料、自帶除硫功能等滿足排放III標準的集裝箱船,其支線集裝箱船市場占有率居全球第一。
黃埔文沖是國內建造大型挖泥船的龍頭企業,市場占有率居全國第一,并在南海島礁建設中發揮了重要作用;黃埔文沖參與的《海上大型絞吸疏浚裝備的自主研發產業化》課題,獲得2019年度“國家科學技術進步獎特等獎”。
大型鋁合金車客渡船具有技術含量高、建造工藝復雜的特點,是國際一流鋁合金船廠的重要衡量標準之一。中國船舶集團控股的英輝南方造船(廣州番禺)有限公司(簡稱英輝南方造船),是目前國內唯一具有自主開發能力并建造交付出口歐美發達國家的大型鋁合金車客渡船的船廠,是亞洲唯一一家成功建造交付過85米以上全鋁合金船舶的企業。
英輝南方造船總經理陳曉亮介紹,截至2022年底,英輝南方造船已累計建造交付各類鋁合金船舶143艘,國內市場位居首位,主流船型和重點高端鋁合金船舶產品設計建造水平達到世界一流。截至2023年上半年,英輝南方造船手持訂單余額超過10億元,船舶訂單爆發式增長。
在海洋工程起重裝備領域,華南船機也在向高端化邁進。
隨著國家海洋能源勘探開發向南海1500米以上的超深水領域挺進,海工裝備的大型化、深水化、智能化要求越來越高,配套的起重機產品也需要大幅提高深水作業性能和信息化控制水平。
其中,主動波浪升沉補償技術是一道關鍵性難題。2017年起,針對國內尚沒有廠家能突破和實現應用的主動波浪升沉補償技術所涉及的電液儀一體化精確控制技術,華南船機在引進吸收國外補償技術基礎上,結合自有系統特性和試驗數據持續進行優化,為在制的特種海工船舶100噸深水折臂起重機配備了深水升沉補償系統,經出海多個項目的嚴苛試驗,產品的各項性能均滿足了客戶對起重機水下作業的浪涌補償要求。
“面對核心元器件國內缺乏,配套裝備受國外壟斷的諸多難題,為了掌握海上波浪補償技術,華南船機不計成本,從插裝閥到疊閥、從電氣到液壓,不斷嘗試、修改技術液壓系統方案,以滿足海上吊鉤高速追浪起吊的安全性和可靠性的嚴苛要求。”農基潤說。
目前,華南船機已高質量交付了兩臺防務裝備領域國產深水主動波浪補償起重機,填補了國內空白;其中,首臺套起重機已順利完成系泊試驗,即將開赴深海進行復雜海況下的救援打撈試驗驗證,將有力支撐我國海軍從近海防衛走向遠洋防御。
03
數字化賦能巨型船體分段“打印”
以數字化、智能化推動我國造船產業轉型升級,是中國船舶集團及其下屬企業的共識并快速推進的重點工作。
僅用了兩年多的時間,廣船國際就實現了雙燃料汽車運輸船訂單量從零到世界第一的突破。在周旭輝看來,數字化生產方式的作用不容忽視。
2022年3月18日,華南首艘雙燃料汽車運輸船首個片體在廣船國際智能薄板生產線下胎,標志著廣船國際智能薄板車間進入常態化生產階段。廣船國際智能薄板分段生產線是華南地區最先進的一條分段生產線,車間占地45000平方米,于2018年開工建設,是廣船國際貫徹落實高質量發展總體要求和實現船舶產品轉型升級的具體實踐。
整條薄板分段生產線包括1條片段線、1條型鋼線、2條分段線,分別設有激光復合焊拼板工位、縱骨裝焊工位、機器人焊接工位等一系列先進設備。各個工位上的設備就像人身上的器官,都具有自動感知功能。設備在工作時,能將“感知”到的各類信息同步傳輸到控制系統并形成可視化的動畫,工作人員只需要在信息管控系統中發布指令,就能輕松操控整條生產線進行生產。
周旭輝打了一個比喻:“整條生產線相當于一臺巨型船體分段‘打印機’,只需要50個人就可以運作起來,每天可以生產4.5個分段。”
此外,在船舶設計環節,廣船國際把標準化、減量化的生產設計理念應用到資源一體化平臺的開發中,開發了安全環保智能管控平臺,以實現對固廢全生命周期的管控,滿足“無廢工廠”的信息化和數字化需求。通過利用資源一體化平臺實現精益化管理。截至目前,已將造船周期平均縮短30天,大幅降低了固廢產生總量,實現碳減排1.3萬噸。
在高效焊接、精度體系及工裝等環節,廣船國際完成了大型集裝箱船、汽車運輸船精度控制技術文件的編制,汽車運輸船整體焊接效率提升60%,打磨量降低90%。通過研究管子氬弧焊自動焊新工藝,預計節省焊接工時約80%、減少焊絲消耗約90%、減少氬氣消耗約70%。
黃埔文沖與英輝南方造船的數字化建設,同樣達到了領先水平。
近年來,黃埔文沖自主研發的“鴻鵠”系列1900TEU/3000TEU支線箱船和“海鯨”系列85000噸散貨船獲得批量訂單,并推動工業化與信息化深度融合,成功應用NAPA、CATIA、SPD等研發設計軟件和設計、制造、管理一體化協同平臺,建立智能制造生產線,數字化造船達到行業先進水平。
“在數字化賦能的基礎上,2023年上半年,黃埔文沖抓住市場機遇,承接民船訂單59.46億元,交船19艘。目前,公司手持訂單116艘,生產任務飽滿。”黃埔文沖黨委副書記陳飛表示。
在船型開發設計方面,英輝南方造船具備了自主設計并計算船舶阻力、模擬航速航態、評估船舶耐波性、有限元分析結構強度的能力,可實現全數字化模擬造船,并在船舶航速預報、性能預測、設備匹配等多個方面處于世界領先地位。
海洋工程裝備領域,緊跟海洋起重機產品未來的智能化、網絡化發展需求,華南船機著手優化產品的液壓、電氣及儀表的控制系統,逐步升級和添加數據測量儀器以實現數據的實時精確測量、匯集和外輸,并將數字化技術應用于華南船機自主研制的海洋起重機遠程智能遙控裝備中。
在生產環節,華南船機采取模塊化流水線生產方式,隨著數控加工中心、數控下料及自動化焊接等設備硬件的不斷投入使用,華南船機在提高產品質量的同時,有效縮短了生產周期。
“現在,相比于國外主流品牌,華南船機的海洋起重機交貨期縮短了1/3以上。”農基潤說。
04
打通產業鏈提高中國整體造船水平
造船業素有“綜合工業之冠”之稱,整條產業鏈涉及鋼鐵、有色金屬、機械、電子等50多個行業,具有零部件多、供應鏈長、產業關聯度高的特點。
在英輝南方造船,總經理陳曉亮把打通產業鏈列入下一步重點工作目標:“建造鋁合金船,目前產業鏈中還有一些關鍵部件依賴進口。下一步要重點打通產業鏈,實現零部件的國產化配套,提高造船效率,降低造船成本。”
在華南船機,農基潤也在組織團隊開展核心配套部件的國產品牌調研,推動核心配套部件純國產化,后續將開展樣機試驗,并結合試驗結果在實際項目上開展應用,保證國家海工裝備的完全自主可控。
打通產業鏈,做造船產業鏈“鏈長”,廣船國際快人一步。
最明顯的變化是,由于實現了產業鏈的國產化,廣船國際雙燃料客滾船的建造周期大幅縮短:以前3年完工1艘船,現在1年完工5艘船。
廣船國際經歷過這樣的困局:以前,接到外國船東的訂單后,技術規格書、船舶設計、原料采購等環節基本都由外方控制,由于國產零配件無法達到國外同類產品質量標準,大部分材料、設備都只能按照船東要求從國外進口,造價高昂且設計周期較長,既影響船舶交付周期,也壓低了整體利潤率。
為了打破困局,廣船國際在過去數十年間,致力于培育國內船舶產業上下游供應鏈,并聯合科研院所合力突破關鍵領域的“卡脖子”難題,通過不斷開發合作廠家,逐步推動國內供應鏈市場成熟,并要求前端設計師使用國產數據庫進行船舶設計,從源頭提高國產零配件的使用率。
例如,廣船國際的雙燃料客滾船中,減搖鰭由中國船舶集團第704研究所生產制造,防火門由中國船舶集團江西朝陽機械廠生產制造,內裝材料全部為國內廠商生產。
周旭輝介紹,近3年來,廣船國際平均每年收入增幅接近14%。在掙到錢的同時,廣船國際發揮產業鏈“鏈長”的作用,聯合中國船舶集團設計院所和內配企業,共同打造雙燃料客滾船國產化供應鏈。1年內,廣船國際從中國船舶集團采購的設備金額超過30億元,形成了“兄弟”企業幫我造船,我帶“兄弟”企業實現共贏的局面。
供應鏈在國內實現閉環,有效提升了船舶制造的性價比和市場競爭力。在廣船國際的引領下,國內整體造船水平不斷提高。目前,分段建造、鋼結構制作、設備裝配等環節已基本實現自主掌控,中國船舶制造產業鏈正在逐步完善。