船院船型開發(fā)與技術(shù)發(fā)展的思考

萬水生

（上海船舶研究設(shè)計(jì)院,上海 200032）

1 世界船舶科技現(xiàn)狀

1.1 國際造船界船型開發(fā)基本情況

船舶制造業(yè)是一個(gè)勞動密集型和技術(shù)密集型相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，由于其前一個(gè)特征，它必然遵循由勞動力成本高的地區(qū)向成本低的地區(qū)轉(zhuǎn)移的規(guī)律，即現(xiàn)在非常清晰地從歐洲、日本轉(zhuǎn)移至韓國再到中國、越南的過程，這是不依人們的意志為轉(zhuǎn)移的。伴隨著產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移，船舶科技必然沿襲這一路線作相應(yīng)的轉(zhuǎn)移，只是其轉(zhuǎn)移的步伐相對產(chǎn)業(yè)而言稍為滯后。

在產(chǎn)品開發(fā)能力方面，歐洲依然保持著世界領(lǐng)先的地位。目前歐洲造船業(yè)的基本戰(zhàn)略定位是“高端市場”。在豪華游船和其他復(fù)雜船舶方面仍保持著設(shè)計(jì)和技術(shù)方面的絕對領(lǐng)先優(yōu)勢。目前在建的豪華游船全部是在歐洲設(shè)計(jì)的，LNG船的建造中心雖然已經(jīng)轉(zhuǎn)移到韓國，但其核心技術(shù)依然來自歐洲。隨著歐洲造船產(chǎn)能的下降，歐洲科技領(lǐng)先多表現(xiàn)為對產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)的控制。

韓國的產(chǎn)品開發(fā)能力主要表現(xiàn)在對船型的不斷創(chuàng)新和功能的不斷拓展方面，其中最顯著的就是船舶大型化。韓國建造的萬箱級集裝箱船就占到全球萬箱級集裝箱船訂單的90%以上。目前，韓國世騰船廠（STX）已研發(fā)出22000 TEU超大型集裝箱船。大型化表現(xiàn)突出的還有LNG船，目前160000m3以上的LNG船訂單，除一艘在日本的川崎重工建造外，其他全部在韓國建造。

日本船廠在高新技術(shù)船型開發(fā)方面不及歐洲，船型大型化方面不及韓國，但日本船廠在常規(guī)船舶精細(xì)化設(shè)計(jì)及船型標(biāo)準(zhǔn)化方面卻一直保持著世界領(lǐng)先的地位。

中國船廠建造產(chǎn)品多數(shù)為散貨船、油船、集裝箱船這三大主流船型以及多用途船和少量高附加值船舶。目前，絕大多數(shù)船廠不具備完全自主研發(fā)能力，船型研發(fā)主要集中在國內(nèi)專業(yè)設(shè)計(jì)單位和少數(shù)骨干船廠，其中包括對國外基本設(shè)計(jì)進(jìn)行深化和對已有同類型船舶進(jìn)行優(yōu)化。

新加坡在海洋工程建造方面具有明顯的領(lǐng)先優(yōu)勢。目前，吉寶集團(tuán)擁有全球24%的半潛式平臺訂單以及27%的自升式平臺訂單，如果加上吉寶（美國）船廠（KEPPLE AMFELS）持有的訂單，其自升式平臺訂單份額可提高到41%，勝科海事目前也擁有全球20%的半潛式平臺訂單以及21%的自升式平臺訂單，而且吉寶集團(tuán)還是目前最主要的自升式平臺設(shè)計(jì)公司之一。不過從總體來看，平臺特別是半潛式平臺的設(shè)計(jì)技術(shù)依然由美歐等國家掌握。

1.2 日韓、歐洲及中國的船型研發(fā)模式

日韓的船舶研發(fā)模式都是以企業(yè)集團(tuán)為基礎(chǔ)的，規(guī)模大、研發(fā)深度深、精細(xì)化程度高、工藝合理、可造性強(qiáng)。

歐洲的設(shè)計(jì)公司規(guī)模普遍比較小，它的生命力來自于和主流船東的關(guān)系，掌握核心、關(guān)鍵技術(shù)，精于概念設(shè)計(jì)，疏于精細(xì)化，較少考慮建造工藝。

中國目前的研發(fā)模式還處于多種格局并存的階段，大集團(tuán)走日韓模式的企圖明顯，但苦于人才、能力不足；地方企業(yè)忙于找米下鍋，目前還無暇顧及這方面問題，未來走向值得關(guān)注。

2 當(dāng)前存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)

2.1 我院的船型開發(fā)成績斐然

上海船舶研究設(shè)計(jì)院（以下簡稱“我院”）隸屬于中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司，業(yè)務(wù)范圍覆蓋全行業(yè)。近年來，我院加大技術(shù)創(chuàng)新力度，在船型開發(fā)方面不斷取得新的突破和進(jìn)展。通過不懈努力，一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新船型進(jìn)入國內(nèi)外市場，不少船型還形成了自主品牌。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我院能夠研發(fā)的船型種類多達(dá)30余種，在散貨船、集裝箱船、多用途船、化學(xué)品船等方面初步形成了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，占有了較大的市場份額。在自卸船、汽車滾裝船、客滾船、滾裝船、海洋工程輔助船、浮船塢等方面在國內(nèi)取得了獨(dú)特的領(lǐng)先優(yōu)勢，已逐步成為行業(yè)內(nèi)民船研發(fā)設(shè)計(jì)的排頭兵。

但這種快速發(fā)展，是建立在中國船舶工業(yè)超速發(fā)展、各船廠設(shè)計(jì)力量薄弱的基礎(chǔ)上的，同時(shí)也是建立在我院能夠提供船廠所需的技術(shù)和服務(wù)的基礎(chǔ)上的，這種局面短期內(nèi)還很難改變，因此我院仍有較大的發(fā)展空間。

2.2 開發(fā)新船型的基本要求

面對世界造船業(yè)發(fā)展和競爭的大勢，中國船舶工業(yè)今后發(fā)展的重心將從主要追求發(fā)展規(guī)模和速度向更加注重發(fā)展質(zhì)量和效益轉(zhuǎn)變；從主要依靠要素投入和數(shù)量擴(kuò)張向依靠科技進(jìn)步和提高效率轉(zhuǎn)變，努力通過自主創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)升級，這是一個(gè)必然趨勢。因此對研發(fā)的要求必然是：船型好，有賣點(diǎn)，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)；成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；工藝合理，符合現(xiàn)代造船模式，可造性好；反應(yīng)快速，差錯(cuò)少。

2.3 我院面臨的新問題

1）設(shè)計(jì)公司急劇增多，并且無視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，而我院因人力成本上升造成設(shè)計(jì)費(fèi)上升，任務(wù)太多又造成進(jìn)度、質(zhì)量、服務(wù)等競爭力下降；

2）主流船廠出于競爭的考慮，以培養(yǎng)或收購的方式加速打造屬于自己的設(shè)計(jì)公司；

3）設(shè)計(jì)模式還不能滿足船廠的需要；

4）許多船型的技術(shù)指標(biāo)與國外先進(jìn)水平比較，還存在一定差距，且船型系列不完整；

5）市場趨弱，船廠產(chǎn)品選擇謹(jǐn)慎，優(yōu)選自己的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，造成設(shè)計(jì)任務(wù)總量減少。

6）還有許多船型未涉足，無法完全滿足船廠需求。國內(nèi)外船東競相選用我院設(shè)計(jì)的優(yōu)秀船型，我院的設(shè)計(jì)提供給大量的建造系統(tǒng)，這既是好事，同時(shí)也潛伏著新的危機(jī)；

7）同一產(chǎn)品提供給不同競爭對手，影響我院聲譽(yù)。一定程度也促使有能力的企業(yè)建立自己的研發(fā)隊(duì)伍。

因此，我院必須正視自身的優(yōu)劣勢以及將面臨的形勢和挑戰(zhàn)，做好方方面面的準(zhǔn)備，積極應(yīng)對。

3 今后船型發(fā)展趨勢及重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)

3.1 今后船型的發(fā)展趨勢簡單歸納為三化：大型化、復(fù)合化、綠色化

1）大型化。運(yùn)輸船舶大型化帶來的經(jīng)濟(jì)性好處是顯而易見的,油價(jià)的快速上升也加速了整個(gè)船隊(duì)的經(jīng)濟(jì)性研究，這直接導(dǎo)致了船舶的大型化和航速適當(dāng)降低這兩個(gè)趨勢。

2）功能復(fù)合化。這種趨勢在海洋工程裝備方面表現(xiàn)得尤其突出，如:三用工作船、起重鋪管船、綜合檢測船等都是這方面的代表。

3）綠色化。這是可持續(xù)發(fā)展的必然結(jié)果，也是今后船型研發(fā)的基本要求。當(dāng)前，要特別關(guān)注CO2排放新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對主機(jī)選型帶來的影響。

3.2 建議重點(diǎn)研發(fā)的船型

1）現(xiàn)有主流產(chǎn)品的優(yōu)化。要在現(xiàn)有尺度基本保持不變的基礎(chǔ)上，提高載重量和優(yōu)化航速。

2）新巴拿馬船型。對13300 TEU集裝箱船、200000 t散貨船、4600 TEU 集裝箱船、93000 t成品油船的研發(fā)要給予高度重視。

3）新北極航線船型。要對現(xiàn)有適合新北極航線的船型，繼續(xù)予以研究，適時(shí)進(jìn)行市場宣傳推廣。

4）具有國際一流水平的新型海洋工程輔助船。

5）高端產(chǎn)品如FPSO、LPG、小型LNG。通過改裝、調(diào)研、二輪設(shè)計(jì)，盡快掌握關(guān)鍵技術(shù)。

6）原油輪向成品油輪轉(zhuǎn)化的趨勢。隨著煉油廠屬地化，成品油運(yùn)輸越來越多。阿芙拉型及阿芙拉型以下的油輪專門運(yùn)輸成品油的趨勢越來越明顯。

3.3 在研究中重點(diǎn)關(guān)注的方面

1）成本及高油價(jià)下的營運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。出現(xiàn)了寬體集裝箱船受追捧及降航速使用的趨勢。

2）工藝性、可靠性、可建造性。事關(guān)工廠的建造成本和產(chǎn)品在工廠受歡迎程度。

3）精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化，是我院持續(xù)改進(jìn)的必然要求。

4）航道、港口、碼頭限制與發(fā)展。

5）減輕空船重量是永恒的主題。

4 對未來船型的一些思考

對三大主流船型，要持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化，瞄準(zhǔn)日韓目標(biāo)，盡力縮小在載重量、航速等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面的差距，形成新的全系列船型，全面標(biāo)準(zhǔn)化并命名，打造品牌。同時(shí)，要抓緊研究新北極航線的開辟對三大船型的市場需求，做好相應(yīng)的船型儲備。

散貨船型系列，保持市場的領(lǐng)先地位，全面優(yōu)化升級。建議新的研究船型系列為：27000 t、30000 t、45000 t、60000 t、82000 t、95000 t、117000 t、180000 t、203000 t的系列船型。 另形成230000 t、250000 t、300000 t、400000 t超大型礦砂船系列。大湖型船要研發(fā)35000 t。

集裝箱船系列優(yōu)化要重點(diǎn)關(guān)注巴拿馬運(yùn)河的拓寬、燃油艙保護(hù)、船舶氣體減排等措施的實(shí)施、洛杉磯岸電等公約規(guī)則相繼實(shí)施對船型的影響。建議在已有基礎(chǔ)上形成 1000 TEU、1300 TEU、1800TEU、2800TEU、3600TEU、4600TEU、5600TEU、7500 TEU、8500 TEU、10000 TEU、13300 TEU、16000 TEU等系列。

油船是我院亟需突破的領(lǐng)域，要實(shí)施整體系列開發(fā)、重點(diǎn)市場推廣的策略。建議船型系列為：38500 t、52000 t、76000 t、93000 t、119000 t、160000 t、300000 t。

多用途船建議系列為：7000 t、9000 t、12000 t、17000 t、19000 t、24000 t、27000 t、30000 t、37000 t、40000 t。

化學(xué)品船系列為：5600 t、9000 t、14000 t、16500 t、19000 t、25000 t、28000 t、38000 t、46000 t。

汽車滾裝船系列為：2000車、3000車、5000車、6700車、8000車。

對客滾船、滾裝船、自卸船等非系列船型，要實(shí)現(xiàn)規(guī)格書標(biāo)準(zhǔn)化。

對海洋工程輔助船要立足國內(nèi)船東，瞄準(zhǔn)國外先進(jìn)設(shè)計(jì)水平，逐步走向國際市場。

對海洋工程作業(yè)船、FPSO、LPG、小型LNG船等未涉足或經(jīng)驗(yàn)較少的船舶，要盡快掌握關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)。

目前，我院對豪華游船、LNG船、海洋平臺還不具備完整的設(shè)計(jì)能力，可適時(shí)與國外專業(yè)公司建立聯(lián)系，成立合資公司，共同研發(fā)，取得突破。

同時(shí)，我們要積極依靠前期三維手段和生產(chǎn)設(shè)計(jì)成果、大力提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和航速預(yù)報(bào)水平，把我院的船型研發(fā)提高到一個(gè)新的水平，更好地為國內(nèi)外船東船廠服務(wù)。