深耕船舶工艺 支撑创新发展

——中国船舶十一所打造船舶行业工艺智库纪实
中国船舶报 2022年09月30日 何宝新 邵明智

小组立智能焊接流水线

  记者 何宝新 通讯员 邵明智

  以工艺为魂,以数字化转型为重点,以工艺装备为支撑,十年来,中国船舶集团有限公司旗下第十一研究所肩负“引领舰船制造技术进步,支撑船舶工业创新发展”的光荣使命,深入贯彻落实国家和中国船舶集团发展战略,坚持新发展理念,找准新发展定位,充分发挥行业工艺智库作用,在前瞻性工艺技术研究、智能制造、绿色制造、工艺装备、技术服务等方面爬坡过坎、破浪前行。

  党的十八大以来,十一所始终以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,在中国船舶集团党组的坚强领导下,树立工艺自信,聚焦船舶制造工艺主责主业,强引领、聚共识、塑品牌、固根脉,全力推动党建工作与中心工作的深度融合,激活向上发展动力,以高质量党建引领保障高质量发展。截至目前,十一所科研项目立项270余项,特别是工艺支撑型号研制实现重大突破、专项研究成果转化成效显著、重大产业项目取得阶段性重要成果,获中国船舶集团科技进步奖、上海市科技进步奖等40余项,授权专利120余项,连续5年在中国船舶集团经营业绩考核中被评为A级,交出了一份亮丽成绩单,为建设舰船先进制造技术策源地、助力船舶工业高水平科技自立自强打下坚实基础。

  创新驱动  科研产业迎来新发展

  十一所坚持创新驱动,面向总体工艺、智能制造、绿色制造等领域,全面提升科技创新能力和船舶制造技术难点攻关能力,为我国船企提高舰船先进制造技术水平、建造质量和效率效益提供支撑。

  履行强军首责,支撑型号研制实现新突破。按照“工艺先行、工艺总体”定位,十一所持续推进设计工艺一体化,实施型号可制造性工程,支撑一批型号新技术新材料新系统和总体建造多方案设计验证,以及关键工艺试验验证,部分关键工艺技术填补国内空白;突破大型复合材料结构件设计、工艺、制造等各研制环节关键技术,实现大型复合材料工艺结构件首次国产化应用;发挥绿色涂装和无损检测技术优势,完成多艘舰船质量维保任务,为舰船全寿命周期维护保障提供工艺支撑。

  聚焦智能制造,智能产品多点开花。在工业和信息化部和中国船舶集团的指导与支持下,十一所牵头承研“船舶智能制造关键共性技术专项”国家级重大科研项目,以船舶智能车间为对象,提出适用于我国船舶行业的智能制造模式,形成壳、舾、涂三大智能车间解决方案,五条中间产品智能生产线,七类九型智能装备解决方案及样机、车间互联互通平台及制造执行管控系统等一批优秀成果。该所设计建造的薄板平面分段流水线,填补了我国船舶工业薄板智能化加工作业的空白,支撑国产大型邮轮建造。

  其中,板材/型材智能切割流水线、小组立智能焊接流水线、平面分段流水线和车间MES系统组成的“三线一系统”打破多项国外技术垄断,实现国产化技术自主可控和深中通道钢壳智能制造生产线国产化零的突破。同传统加工方式相比,型材切割智能流水线切割效率提升3~5倍,小组立智能焊接流水线生产效率提升30%~40%,平面分段流水线整线生产效率提升约2倍、节省能源20%以上,能够有效支撑企业提质增效、缩短制造周期。平面分段流水线(高技术船舶智能制造流水线)获得中央企业熠星创新创意大赛创新类项目一等奖、第六届中国工业大奖提名奖;小组立智能焊接流水线获得中国智能制造系统解决方案供应商联盟首届智能制造创新大赛三等奖和第三十二届上海市优秀发明选拔赛优秀发明金奖。

  践行绿色造船,助推生态文明。十一所一直是绿色造船的倡导者和践行者,承研了工信部“船舶绿色涂装关键技术与装备研发”重大科研项目;积极推动行业技术沟通,主导编制的3项国际标准已由国际标准化组织(ISO)正式发布;牵头开展的“基于国际海事组织(IMO)标准的船用耐蚀钢应用技术研究”项目获得中国船舶集团科技进步奖,并成功应用于液化天然气(LNG)双燃料超大型原油船。

  同时,十一所创新研制挥发性有机化合物(VOCs)治理系统,在船海企业完成9台套推广应用,可节约运行能耗15%以上,VOCs处理率达到97%以上;钻研绿色制造技术,首创国内沸石转轮+RTO系统一机二用形式,满足最新环保法规要求,实现了为船企研发提供低投入、低运行成本、高效率、高质量产品的目标。

  服务国家战略,助力中国船舶集团LNG产业链建设。为贯彻落实国家“双碳”战略,主动融入中国船舶集团LNG全产业链发展战略布局,十一所研制全球首条45英尺LNG低温液罐智能流水线,助力中国船舶集团打造国际一流低温罐箱生产基地;攻关LNG船波纹板焊接技术,自主设计研发MARK Ⅲ型LNG液货围护系统波纹板自动化焊接专机,实现波纹板自动化焊接技术的全面自主可控,相比国外进口装备成本降低30%以上;聚焦LNG船密性检测技术,取得美国无损检测学会密性检测三级人员资格证书,成为获此证书的第一家中国船舶企业,打破一直以来由外国检测机构和外籍人员垄断国内LNG船密性检测的被动局面,已形成工程技术能力。

  深耕数字工艺,品牌效应凸显。十一所始终坚持以数字工艺为牵引,积极构建船舶智能制造工艺数据库,突破关键工艺知识建模、知识挖掘检索、典型工艺生成、工艺智能匹配等关键技术,初步实现船舶建造焊接、加工、涂装等核心工艺自主可控。特别是近3年来,该所围绕智能制造、工艺仿真、数字孪生等技术开展科研攻关,先后获省部级及以上技术创新奖和社会科技奖近30项。

  推动船舶行业工业软件自主可控。面向国家重大战略任务与重点工程建设需求,十一所自主研发船舶数字化车间智能管控系统iMES、船舶机器人焊接工艺规划与仿真软件iRobotCAM、舰船全寿命保障设计与管理平台PLSE等数十项船舶自主工业软件,成果转化及技术推广达百余家单位,并已应用在深中通道、国产大型邮轮等国家级重点工程。其中,安全生产管控系统已在多家船企得到推广,并实现集团级应用,入选工信部2020年工业互联网试点示范项目。

  赋能船舶虚拟培训新模式建设。十一所深耕船舶智能制造实训仿真体系建设,推动基于虚拟现实(VR)/增强现实(AR)技术的船舶典型场景数字化,全面与船舶类高校开展战略合作,建成行业首批虚实结合、集成度高、专业性强的智能制造实训平台,有力支撑国家船舶工业育人才、强发展。

  加强能力建设,发展迈上新台阶。十一所建设完成船舶智能制造试验验证平台,以及虚拟仿真实验室和船舶行业首个万瓦级(16千瓦级)激光综合试验平台,形成了较为完整的船舶智能制造关键核心技术研发、试验验证和系统集成能力;启用中国船舶行业无损检测中心实验室,全面推进数字化检测技术转型,研发数字化检测装备,形成船用新材料、新结构的全方位无损检测能力。

  担当作为  工艺智库发挥新作用

  作为十余个行业先进制造技术研发、应用和推广平台的技术依托单位,十年来,十一所对内积极开展舰船先进制造模式转型升级、智能制造技术应用、数字工艺等方面基础研究和实践探索,取得了一系列成果;对外,积极参与国际海事规则的制定,坚定维护国家利益。

  推动造船模式转型升级,全力支撑船舶工业发展。为贯彻落实国家船舶工业发展战略,十一所支撑工信部完成《工业和信息化部关于进一步推进建立现代造船模式工作的指导意见》《推进船舶总装建造智能化转型行动计划(2019~2021年)》《船舶总装建造智能化标准体系建设指南(2020版)》等行业顶层文件编制和宣贯工作,为推动船舶工业创新发展贡献工艺力量。

  作为中国船舶集团推进建立现代造船模式(以下简称建模)工作的依托单位,十一所聚焦提升效率效益、缩短周期、降低成本,通过构建建模框架和指标体系,制定五年规划和年度计划,系统组织建模工作有序推进,在理论研究、政策制定、工艺攻关与推广等方面发挥着牵头引领作用。

  实施建模2.0以来,十一所先后主持和参与制定四十余份指导文件/意见,研究成果获中国船舶集团、中国造船工程学会科技进步奖一等奖;同时,组织和推动总部和企业层级建模培训上万人次,推动建模工作在船企全面覆盖和高效运行,助推中国船舶集团综合竞争力的全面提升。

  立足船舶智能制造国家工程研究中心职责定位,独特效能日益凸显。2022年初,国家发展和改革委员会发布纳入新序列的国家工程研究中心名单,依托十一所的“船舶智能制造国家工程研究中心”位列其中,成为中国船舶行业制造领域唯一的国家级工程研究中心。十一所履行职责定位,积极参与船舶行业自主工业软件的发展规划制定,专注和推动工业软件自主可控。该所牵头承编船舶总装工艺数据管理、船舶智能车间信息感知等方面的行业标准,推动行业数字化、造船标准化和规范化;积极主办联办“数字造船与绿色造船发展高峰论坛”“船舶工业智能制造论坛”等学术交流活动,为各方搭建合作交流平台,推进数字化造船的技术发展。

  支撑中国船舶集团科技兴安战略,提升企业本质安全水平。十一所作为中国船舶集团安全生产技术中心依托单位,立足“评分器、连通器、孵化器”定位,发挥平台抓总作用,谋划科技兴安整体规划,研究企业本质安全能力建设及评价机制,开展安全技术评价、技术推广及产业孵化,推动造修船企业气体监测报警系统整体部署,积极把该中心打造成先进安全技术推广应用的策源地,持续提升中国船舶集团整体本质安全水平。

  积极在国际舞台发声,维护国家国际海事话语权。十一所承担着工信部IMO工作机制办公室的职责,积极组织专家组参与编写了110余项IMO提案,提出120余条意见,部分提案和意见被纳入公约标准,有力地支撑了我国IMO工作实现从“被动接受”到“主动参与”再到“局部引领”的根本转变。同时,作为国际海事研究委员会在船舶行业唯一挂靠单位,十一所承担船舶建造技术研究分委会的具体研究工作。接下来,十一所将继续以两个平台为依托,积极发挥桥梁纽带作用和行业智库力量,主导和参与IMO国际造船公约规范标准制修订工作,贡献中国智慧、中国方案,维护我国船舶工业利益,提升国际海事话语权。

  融入中心  党的建设趟出新路子

  十一所深入贯彻落实习近平总书记重要指示批示精神,遵循中国船舶集团高质量发展战略纲要,推进党建融入中心工作,在突破智能制造、绿色制造等关键技术,推动产业重大项目等重点工作中,充分发挥党建对改革创新发展的引领保障作用,助力十一所高质量发展。

  提高政治站位,补足精神之“钙”。十一所坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,贯彻落实习近平总书记系列重要讲话精神和对中国船舶集团的重要指示批示,持续深化党史学习教育,引导职工坚定理想信念,推动船舶工业创新发展;深化党建融入中心工作,推动党建共建,以党员骨干为先锋旗帜,以实际行动践行初心使命,有力保障重大项目重要节点交付。

  推进人才建设,完善人才体系。十一所坚持党管干部、党管人才原则,推动干部能上能下,优化人才结构,硕博以上学历占比近30%;加大激励创新力度,建立健全项目专项奖励、绩效考核激励措施,营造支持创新、鼓励创新氛围。加强专业技术领军人才培养,高级技术职称以上在编职工占比超过40%;以“上海工匠”“船舶工匠”为标杆,成立劳模创新工作室,强化劳模工匠培育。

  扛起主体责任,深化全面从严治党。十一所建立落实全面从严治党主体责任清单,推动管党治党主体责任层层落实;加强廉洁意识、纪律意识、规矩意识教育,组织开展警示教育;签订党风廉政建设责任书,推动压力层层传递。落实巡视巡察整改长效机制要求,推进不敢腐、不能腐、不想腐的机制建设。

  履行社会责任,彰显央企担当。十一所多年助力云南鹤庆等县脱贫摘帽和乡村振兴,以及组织青年志愿者进校园活动,为在校学生讲述船舶知识。面对今年3月上海市新冠肺炎疫情,该所职工响应市委号召,居家办公党员“双报到”达100%,全力投入一线抗疫工作;现场技术人员为服务骨干船企坚守岗位,夙夜在公。该所职工凝心聚力,在“大上海保卫战”中贡献力量,在主责主业上拼搏进取,保障疫情防控和科研生产两不误。

  勇担使命  奋楫笃行启新程

  十一所肩负着贯彻落实国家和中国船舶集团重大战略、决策部署的光荣使命,将继续履行强军首责,壮大主责主业,以舰船先进制造技术创新、应用和推广为主线,以科技创新、深化改革为强大驱动力,持续提升船舶智能制造、绿色制造整体解决能力,以及装备、系统、材料和检测业务市场竞争力,充分发挥行业工艺智库作用,推动我国舰船先进制造技术发展。

  深化工艺创新,打造舰船先进制造原创技术策源地。十一所履行强军首责,围绕舰船全生命周期设计研制、生产、维保,深化型号设计工艺一体化研究,推进型号可制造性工程,突破舰船制造技术“卡脖子”难题,做好舰船全寿命周期维护保障;促进产学研用结合,加强智能、绿色造船规范、标准体系建设,持续加大智能、绿色造船领域核心技术攻关与产业化推广,助力中国船舶集团建设智慧船厂;推动LNG船用装备产业链、大型邮轮、新材料新工艺等关键核心技术攻关以及重大科研专项推进与论证,实现相关工艺装备国产化,提升自主可控水平。

  发挥工艺智库作用,推动造船质量效益提升。十一所依托船舶智能制造国家工程研究中心,围绕先进造船模式、数字工艺、智能装备、智能检测及智能制造系统集成五大技术方向,形成面向数字化智能化造船的关键技术攻关、自主产品研发、工程技术服务与成果转化推广创新平台;依托中国船舶集团推进建模工作办公室、安全生产技术中心,聚焦造船效率效益提升和本质安全,持续开展相关科研技术攻关与成果推广应用,夯实先进技术交流共享平台建设,促进船海企业良性互动与共同提升;依托船舶建造技术研究分委会、IMO工作机制办公室,促进航运界与船舶工业界交流合作,积极维护和拓展我国船舶工业利益,构建双向支撑、机制互融的崭新局面。

  建功新时代,奋进新征程。十一所将以更加昂扬的斗志、更加饱满的精神、更加务实的举措,团结一心,真抓实干,奋力开创高质量发展新局面,以优异成绩迎接党的二十大胜利召开。

  ①十一所党委带队赴中共一大纪念馆参观学习

  ②2021船舶工业智能制造论坛

  ③平面分段流水线

  ④一机二用VOCs(沸石转轮+ROT)治理系统投产

  ⑤16万瓦级激光综合试验平台

  ⑥虚实结合智能制造实训场馆

  ⑦中国船舶行业无损检测中心实验室

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