船舶科技動向何方

中國船舶工業(yè)市場研究中心 董揚(yáng)帆

船型研發(fā)

持續(xù)幾年的擴(kuò)能使船舶工業(yè)面臨僧多粥少的局面。為適應(yīng)船東需求和未來船舶市場的發(fā)展趨勢，各國造船企業(yè)在進(jìn)行個性化產(chǎn)品研發(fā)的同時，積極發(fā)展?jié)摿κ袌龃汀?/p>

一方面，根據(jù)船東需求和市場需求，對目前的成熟船型進(jìn)行優(yōu)化。例如，外高橋自主研發(fā)的20.6萬載重噸散貨船已獲得批量訂單；佐野安船渠正在進(jìn)行優(yōu)化的83型散貨船在全長不變的情況下，燃油效率和載貨量均有所提高，將對船東和運(yùn)營商產(chǎn)生巨大吸引力；大島造船新開發(fā)的77型和56型散貨船目前均已獲得批量訂單。

另一方面，加速研發(fā)未來市場潛力大的船型。這一類船型包括特種船（如LNG-FPSO、冰區(qū)加強(qiáng)型船、豪華游船等）、海工裝備和環(huán)保型船舶。在特種船方面，除三星重工之外，大宇造船海洋和三菱重工均已成功開發(fā)出LNG-FPSO；除油船和散貨船之外，適合冰區(qū)航行的集裝箱船、LNG船等的研發(fā)均獲得突破，破冰鉆井船和FPSO也正在研發(fā)中；三星重工已在豪華游船訂單獲得重大突破，三菱重工也以積極姿態(tài)重新投入豪華游船建造市場。在海工裝備方面，韓國試圖進(jìn)一步鞏固在海工裝備建造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，已能夠自行建造半潛式鉆井平臺較為復(fù)雜的上部結(jié)構(gòu)。而日本也正試圖進(jìn)一步占領(lǐng)海工裝備市場，如三菱重工已決定要進(jìn)入深海開發(fā)裝備領(lǐng)域。在環(huán)保型船舶方面，各國結(jié)合IMO新規(guī)則紛紛進(jìn)行新船研發(fā)，韓國的“環(huán)境友好型”船、日本的Eco ship等均獲得了歐洲船東的關(guān)注。

為實現(xiàn)船型研發(fā)工作的順利進(jìn)行，國外造船業(yè)采取了以下措施：

一是積極在國際會議上提出新方案，以獲得市場先機(jī)。韓日造船業(yè)近兩年積極將有關(guān)規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)的自主研究成果展示于國際舞臺，并提交國際組織進(jìn)行審議，以期獲得規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的主導(dǎo)地位。例如，日本2009年根據(jù)最新研究成果向IMO提交的“原油船貨油艙防腐蝕可替代方法性能標(biāo)準(zhǔn)草案”已于2010年6月獲得正式通過，使其在該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用上具有明顯優(yōu)勢；韓國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)院2010年向船舶設(shè)計國際標(biāo)準(zhǔn)化會議提交了“船舶涂料防護(hù)及檢查方法”和“對船舶最大強(qiáng)度限界狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)化評估方法”兩項方案，如獲通過并確定為國際設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，將大幅降低韓國國內(nèi)船企的造船成本，并可建造出質(zhì)量更為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化船舶。

二是針對特殊船型成立專門研究機(jī)構(gòu)。為更快速地占領(lǐng)潛力市場，韓日造船業(yè)有針對性地成立了專門研究機(jī)構(gòu)。例如，韓國在2009年年底成立了首家北極海域航線研究中心，通過6個研究小組對北極海域航線通行商船的可行性及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行全面細(xì)致的研究；韓國釜山大學(xué)與勞氏船級社于2010年年初合作成立研究所，首個項目即為研發(fā)深海海域海工裝備的事故和災(zāi)害預(yù)防控制技術(shù)，以解決當(dāng)前韓國建造海工裝備的相關(guān)問題；日本萬國造船2010年3月成立環(huán)保船舶研發(fā)機(jī)構(gòu)，專門進(jìn)行大型環(huán)保型船舶的研究，如好望角型散貨船和VLCC等，計劃到2012年研發(fā)出減排25%的新船型。

三是轉(zhuǎn)變研發(fā)模式。金融危機(jī)對造船研發(fā)力量和能力提出了更高的要求。一些船企開始對其研發(fā)模式進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)這一變化。其中，最典型的是三菱重工實施的集中研發(fā)戰(zhàn)略。該公司自2009年10月開始對其船舶研發(fā)體系進(jìn)行徹底改組，實現(xiàn)設(shè)計資源的本部集中管理。其下屬的長崎船廠作為研發(fā)基地，將匯集三菱重工下屬三家船廠的所有研發(fā)人員，不僅獨(dú)立承擔(dān)豪華游船、海洋工程等戰(zhàn)略產(chǎn)品的研發(fā)任務(wù)，而且還承擔(dān)三家船廠的生產(chǎn)設(shè)計任務(wù)，以保證公司內(nèi)所有研發(fā)力量能夠協(xié)調(diào)一致作用于關(guān)鍵研發(fā)任務(wù)。

生產(chǎn)工藝和管理水平

買方市場條件下，造船企業(yè)更加重視按時、按質(zhì)交船，并對成本進(jìn)行有效控制，從而促使工藝技術(shù)、生產(chǎn)管理得到不斷創(chuàng)新。

IT技術(shù)推動造船業(yè)的革新。IT技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)智能船舶的建造，還有利于船舶建造過程的降本增效。在韓國最近正在制定的“造船轉(zhuǎn)型路線圖”中，將IT技術(shù)與造船業(yè)的融合作為一項重要內(nèi)容?，F(xiàn)代重工在2009年就已與IT企業(yè)展開合作，希望借助韓國最先進(jìn)的IT技術(shù)對船舶產(chǎn)品和船舶建造方法進(jìn)行一次革新，實現(xiàn)生產(chǎn)能力最大化、船舶產(chǎn)品智能化和管理創(chuàng)新化，以鞏固其全球最大造船企業(yè)的地位。

此外，大島造船將開發(fā)三維計算機(jī)輔助（3D CAD）“上游”造船設(shè)計系統(tǒng)，以在基礎(chǔ)規(guī)劃階段就形成3D產(chǎn)品模型，使工程師和船廠工人更容易發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的潛在缺陷，探討建造過程中的具體參數(shù)，從而大大提高設(shè)計質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

供應(yīng)商管理獲得進(jìn)一步完善。作為總裝化企業(yè)，為降低當(dāng)前經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，提高競爭力，國外船企不斷加強(qiáng)與供應(yīng)商的合作。2010年年初，現(xiàn)代重工與213家供應(yīng)商在蔚山舉行了一次關(guān)于在困難環(huán)境下如何促進(jìn)共贏的新年會議，承諾增大對供應(yīng)商的支持力度，包括提供專業(yè)技術(shù)人員和教育，協(xié)助改進(jìn)生產(chǎn)工藝，以提高技術(shù)和價格方面的競爭力，并且還將通過更多透明和公平的合作來完善管理。

此外，三菱重工將通過加強(qiáng)與供應(yīng)商的產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)合作以削減20%～40%的成本，并利用公司的自有產(chǎn)品和技術(shù)大力支持船用設(shè)備制造商，加強(qiáng)與他們的技術(shù)信息共享。具體措施包括：加強(qiáng)技術(shù)合作、加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理、實施價值工程、深入開展采購實踐等。

工藝流程得到不斷優(yōu)化。工藝流程的優(yōu)化能夠顯著提高生產(chǎn)管理水平和效益，這對處于后金融危機(jī)時代的造船企業(yè)尤其重要。隨著現(xiàn)代重工FPSO專用船塢的竣工，該公司FPSO建造流程得到了優(yōu)化。FPSO傳統(tǒng)的建造順序是分別建造船體和上層建筑，船體在干船塢中建成后運(yùn)至碼頭進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)安裝。這一流程既費(fèi)時又很難發(fā)揮起吊設(shè)備的能力。應(yīng)用FPSO專用船塢可使船體和上部結(jié)構(gòu)的建造同時在同一船塢內(nèi)進(jìn)行，預(yù)計可使FPSO的建造成本降低15%，建造時間縮減1個月。此外，日本三井造船千葉船廠也計劃在未來3年內(nèi)進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)流程。

工藝技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。金融危機(jī)后，技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步得到重視和實施，在建造方法和裝備技術(shù)方面均獲得了發(fā)展。三星重工在2010年8月成功完成了海上鉆井平臺組裝。這一做法是韓國大型造船企業(yè)的一次突破，即使是在海工裝備建造技術(shù)領(lǐng)先的歐洲企業(yè)，也極為罕見。該公司采用的方法是先將下部鋼結(jié)構(gòu)潛沉入水下27米，再將重達(dá)2萬噸的上部鋼結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行對接。從效果來看，上下部組裝切合部的誤差在±5厘米之內(nèi)，實際組裝時誤差幾乎為零；原計劃組裝要花費(fèi)3周時間，實際上僅用了12天。該建造方法的掌握，對三星重工擴(kuò)大在俄羅斯和巴西海工裝備市場的份額有巨大幫助。在自動化技術(shù)方面，現(xiàn)代重工在船板焊接作業(yè)中已使用焊接機(jī)器人，該機(jī)器人可自動調(diào)控行走進(jìn)行焊接作業(yè)。

相關(guān)產(chǎn)業(yè)新成果的應(yīng)用

金融危機(jī)影響到整個船舶產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，船舶建造只是其中一環(huán)。近兩年，除船舶配套設(shè)備之外，造船業(yè)還加快了對新型船用鋼材和涂料的應(yīng)用。另一方面，相關(guān)產(chǎn)業(yè)也正在進(jìn)一步研究新的產(chǎn)品。這既是對后金融危機(jī)時代船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)，也是對船型技術(shù)的推進(jìn)。

高端鋼板的應(yīng)用得到進(jìn)一步推廣。由于可在較大程度上減輕船舶自重，高強(qiáng)度鋼一直是近年來研究的重點(diǎn)。日本對于近年來已研制出的應(yīng)用于大型船舶的“YP47”高強(qiáng)度鋼和“HTS47”高強(qiáng)度鋼，正在努力進(jìn)行推廣，并進(jìn)行應(yīng)用性的進(jìn)一步探索。同時，新日鐵在2009年還宣布將投巨資進(jìn)一步加大高附加值、高技術(shù)含量船用鋼材的研發(fā)力度。

此外，新型鋼材還被用于增加船舶的安全性。2010年，新日鐵公司開發(fā)的NS-Ship-Safety235型鋼材被應(yīng)用于今治造船4.7萬載重噸成品油船的艏部。這種鋼材伸縮性能大從而能夠吸收沖擊力，在發(fā)生相撞時能夠使沖擊力減少一半，從而使艏部具有更優(yōu)的防碰撞性能。而且，該型鋼材的應(yīng)用不會增加船體重量和建造成本，因此今后還可能推廣至其他多型船舶的建造。

節(jié)能型涂料的應(yīng)用成為大勢所趨。一些涂料企業(yè)已經(jīng)開發(fā)節(jié)能型新產(chǎn)品，可降低6%～10%的燃料成本，阻止海洋生物附著到船舶表面和減少摩擦阻力。世界領(lǐng)先的涂料公司正忙于研發(fā)更環(huán)保的無毒、無機(jī)硅物質(zhì)的船用涂料產(chǎn)品。

新型船底涂料在日本得到了很好的推廣與應(yīng)用。日本已在其研發(fā)的多個新船型中計劃采用其自主研發(fā)的超低摩擦船底涂料，如三井造船開發(fā)的節(jié)能型大靈便型散貨船、商船三井的“維新-Ⅰ”號滾裝船和“維新-Ⅲ”號VLOC等。這些涂料可明顯降低船體與水面的摩擦，從而減少阻力。日本立邦船舶涂料正計劃開發(fā)新的船底涂料，使船底摩擦阻力能夠降低約10%。

科技人才培養(yǎng)

在船舶科技大發(fā)展的時期，科技人員卻十分緊缺。因此，各國抓緊時間和機(jī)會建設(shè)專業(yè)人才隊伍。

產(chǎn)學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)。金融危機(jī)發(fā)生后，各國造船業(yè)紛紛加大加快產(chǎn)學(xué)合作辦學(xué)，以保證專業(yè)人才的數(shù)量和渠道。2009年年底，韓國造船協(xié)會與國內(nèi)三所理工科職高簽署了技工人才教育培訓(xùn)產(chǎn)學(xué)合作協(xié)議，由造船協(xié)會和船企向?qū)W校提供支持，通過產(chǎn)學(xué)合作培養(yǎng)高素質(zhì)人才，以適應(yīng)造船技術(shù)和工藝水平不斷提高的要求。韓國造船協(xié)會將與三所職高共同構(gòu)筑造船企業(yè)所需人才的教育培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)，共同開發(fā)教育項目，有針對性地增設(shè)新課程、新實習(xí)科目；同時，由造船協(xié)會向?qū)W校提供經(jīng)濟(jì)資助和產(chǎn)學(xué)兼職老師，為學(xué)生提供進(jìn)廠實習(xí)條件和技術(shù)指導(dǎo)，并幫助學(xué)生就業(yè)。

同樣，人才培養(yǎng)也是今治造船在金融危機(jī)發(fā)生后最優(yōu)先考慮的是問題。該公司已于2009年4月在本部所在地的愛媛大學(xué)開設(shè)了課程，并希望將來能在愛媛大學(xué)設(shè)立造船系。

以激勵制度促進(jìn)人員成長。大型造船企業(yè)一般都十分重視企業(yè)一線生產(chǎn)工人的技術(shù)、技能培訓(xùn)和教育。激勵措施可促進(jìn)人員對專業(yè)技能進(jìn)行自覺自發(fā)地學(xué)習(xí)和提高。例如，現(xiàn)代重工為大力培養(yǎng)“技能長”，推動企業(yè)工人提高技術(shù)，對“技能長”考試合格者給予一筆特殊獎金，工資待遇也相應(yīng)提高。

邀請退休專家進(jìn)行指導(dǎo)。除聘任本國專家之外，國外造船企業(yè)還挑選優(yōu)秀的國外專家擔(dān)任顧問。韓國與日本造船業(yè)之間已建立起正常的技術(shù)交流渠道，兩國間設(shè)有半官半民的組織機(jī)構(gòu)——“韓日產(chǎn)業(yè)技術(shù)合作財團(tuán)”。過去，該機(jī)構(gòu)主要組織兩國中小企業(yè)之間的技術(shù)交流；目前，又新增加了一項工作內(nèi)容，即邀請日本退休技術(shù)人員到韓國，對中小船企進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)或擔(dān)任技術(shù)顧問。2009年邀請的日本專家人數(shù)是2008年的2倍，今后還將進(jìn)一步增加。這些日方退休人員每月在韓國企業(yè)停留一周，幫助解決技術(shù)難題并傳授技術(shù)。韓國用人企業(yè)負(fù)責(zé)承擔(dān)這些人員的費(fèi)用，韓國政府和技術(shù)合作財團(tuán)也提供30%～40%的資助。

特別提示

科技創(chuàng)新水平將是未來造船企業(yè)核心競爭力的體現(xiàn)。未來幾年，即使船舶市場逐漸好轉(zhuǎn)，短期內(nèi)也不可能恢復(fù)到上一輪船市興旺期的水平。前幾年造船能力的瘋狂擴(kuò)充，使能力過剩已成定局。而金融危機(jī)初期預(yù)測的船舶工業(yè)調(diào)整實際上還未真正顯現(xiàn)，未來仍存在諸多風(fēng)險。而隨著競爭程度的日趨激烈，韓日等國對我國的技術(shù)封鎖和限制也越來越明顯。在此形勢下，必須大力發(fā)展船舶科技，特別是要進(jìn)行科技創(chuàng)新，才能具有持續(xù)抵抗風(fēng)險和競爭的能力。

節(jié)能減排型船舶將是船型發(fā)展重點(diǎn)。首先，新規(guī)則/標(biāo)準(zhǔn)要求新船型達(dá)到一定的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。歐盟制定了航運(yùn)業(yè)2020年減排20%的目標(biāo)，國際海事組織（IMO）推出了新船能效設(shè)計指數(shù)（EEDI），并針對EEDI已提出了船型優(yōu)化、螺旋槳優(yōu)化、推進(jìn)系統(tǒng)布置優(yōu)化、配套設(shè)備優(yōu)化等25項可行的應(yīng)對技術(shù)措施。這意味著，節(jié)能減排將成為未來新船型設(shè)計的要求。其次，研究表明，通過對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和創(chuàng)新確實能達(dá)到不同程度的節(jié)能減排效果。國外航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)已開始嘗試將多種節(jié)能減排技術(shù)用于新船型中，并取得了較好的效果。因此，加快研發(fā)節(jié)能減排型船舶將是適應(yīng)未來市場需求、搶占未來船市先機(jī)的重要途徑。

高附加值船舶和海工裝備是大型造船企業(yè)必然發(fā)展方向。從國外大型造船企業(yè)（尤其是韓國船企）的發(fā)展歷程看，高附加值船舶和海工裝備是其目前發(fā)展重點(diǎn)和未來發(fā)展方向。大宇造船海洋還將研發(fā)設(shè)計海工裝備與船舶二者相融合的高附加值新概念船作為其2010年的經(jīng)營方針。在常規(guī)船舶市場競爭異常激烈的環(huán)境下，作為擁有先進(jìn)造船設(shè)施的大型造船企業(yè)，更是應(yīng)該在打造常規(guī)船舶精品的同時，加快發(fā)展高端產(chǎn)品。