歐洲郵輪研發(fā)設(shè)計模式啟示

翁雨波

中國船舶工業(yè)經(jīng)濟與市場研究中心科技與配套部部長

近年來，國際郵輪市場持續(xù)火爆，令各主要造船企業(yè)躍躍欲試。但郵輪建造主要集中在歐洲船企。為切入郵輪建造這一市場，我國船舶工業(yè)近年來積極做出各種努力。但我國在郵輪設(shè)計方面的經(jīng)驗少，一定程度上制約了郵輪建造行業(yè)的發(fā)展。本文通過調(diào)研國外豪華郵輪建造企業(yè)的郵輪設(shè)計研發(fā)模式，對不同船企的設(shè)計研發(fā)模式進行分析對比，為國內(nèi)豪華郵輪設(shè)計建造提供參考。

郵輪設(shè)計研發(fā)模式

設(shè)計能力是中國建造豪華郵輪最大的壁壘之一。豪華郵輪的設(shè)計工作與傳統(tǒng)商船不同，其設(shè)計工作包括技術(shù)設(shè)計以及內(nèi)飾設(shè)計兩部分。其中技術(shù)設(shè)計工作與普通商船相似，可分為初步設(shè)計、詳細設(shè)計以及生產(chǎn)設(shè)計三個階段；而豪華郵輪內(nèi)飾設(shè)計的工程量巨大且涉及領(lǐng)域廣泛，一般情況下，造船廠會將豪華郵輪的內(nèi)飾設(shè)計工作按專業(yè)分為多項，然后承包給不同的外包商，由外包商進行設(shè)計以及施工。通常情況下，郵輪的設(shè)計和建造周期需要2～3年，僅前期設(shè)計計劃就需要累計135000小時，可見整個郵輪的設(shè)計過程十分復(fù)雜。其中，不僅要詳細地設(shè)計好郵輪的船體結(jié)構(gòu)、娛樂活動場所等，還需要考慮技術(shù)、時間安排以及成本之間的相互影響，是貫穿于郵輪的設(shè)計、采購以及生產(chǎn)等各個階段的。

在郵輪的設(shè)計研發(fā)過程中，首先要由郵輪運營集團定制郵輪，準(zhǔn)備郵輪建造的圖紙以及各種文件，然后向船級社提出書面申請，按規(guī)范要求，將圖樣和文件送船級社審查，進行郵輪入級，由船級社對郵輪進行技術(shù)鑒定（審圖）。在初始階段，郵輪運營集團會進行多方面籌資，主要對象有銀行、保險資本、政府資本、產(chǎn)業(yè)資本、私人資本以及外資等，然后向郵輪制造集團下訂單，開始建造郵輪。在整個郵輪設(shè)計過程中，各個參與方都需要做好本職工作，形成嚴(yán)密的郵輪設(shè)計關(guān)系網(wǎng)。

由于郵輪的功能繁多、設(shè)計建造復(fù)雜，僅僅在前期完成設(shè)計是不能滿足郵輪項目的順利高效運行。所以在郵輪的材料采購、建造生產(chǎn)過程中，根據(jù)需要，有必要返回至郵輪的設(shè)計，針對其進行調(diào)整完善，使得郵輪的設(shè)計建造相互結(jié)合，確保郵輪的最終質(zhì)量。

歐洲主要船廠的模式經(jīng)驗

郵輪的設(shè)計研發(fā)可通過很多方法來實現(xiàn)，只有根據(jù)造船廠本身的特性來選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計研發(fā)模式，才能最大程度上減少郵輪建造成本和周期，提高郵輪質(zhì)量。國外造船廠在進行郵輪設(shè)計建造過程中，往往不會只采用一種設(shè)計研發(fā)模式，而是多種設(shè)計研發(fā)模式共同運行。

目前，歐洲造船廠在郵輪設(shè)計建造方面是走在世界的最前端，其中，德國邁爾造船廠、芬坎蒂尼造船廠以及德國MV WERFTEN造船廠在郵輪設(shè)計建造領(lǐng)域有著巨大的話語權(quán)。以他們?yōu)榇淼泥]輪造船廠在郵輪的設(shè)計研發(fā)模式上均采用并行協(xié)同設(shè)計，即對郵輪及其相關(guān)過程進行并行和集成設(shè)計的系統(tǒng)化工作模式。

圖1 郵輪設(shè)計研發(fā)流程（來源：芬坎蒂尼年報）

圖2 郵輪設(shè)計研發(fā)主要參與者及業(yè)務(wù)范圍

并行協(xié)同設(shè)計是郵輪設(shè)計研發(fā)的基本模式，該模式在郵輪開發(fā)的初始階段，就以并行的方式綜合考慮其壽命周期中所有后續(xù)階段（包括工藝規(guī)劃、制造、裝配、試驗、檢驗、運輸、使用、維修、保養(yǎng)等環(huán)節(jié)），降低郵輪建造成本，提高郵輪質(zhì)量。

為了適應(yīng)這種設(shè)計模式，國外在郵輪建造階段將船體和艙室拆開分別進行設(shè)計建造，待船體結(jié)構(gòu)完成后，再將一個個已經(jīng)預(yù)制裝修好的艙室整體吊裝進去。艙室建造全過程計劃控制都非常嚴(yán)格，并且其建造進度可以完全符合整體建造計劃，大大縮短了建造周期。

一、邁爾設(shè)計研發(fā)模式

德國邁爾船廠是當(dāng)今德國最大的造船廠，由邁爾（Meyer）家族創(chuàng)立于1795年。后來邁爾逐漸將業(yè)務(wù)重心放在了豪華郵輪上，以建造3000～4000客位的超大型郵輪為主。

除了采用并行設(shè)計外，邁爾船廠借助其先進的計算機技術(shù)開創(chuàng)了虛擬設(shè)計來滿足自身的設(shè)計需求。虛擬設(shè)計是在進行郵輪三維建模的過程中使用船舶模擬仿真技術(shù)，開設(shè)“虛擬-現(xiàn)實觀察室”，模擬出郵輪開發(fā)建造的全過程及可能出現(xiàn)的問題，并預(yù)測郵輪的性能、制造成本、可制造性、可維護性等。因此，在實際建造前，可以在“虛擬現(xiàn)實觀察室”演練一遍，從而盡量避開模擬中出現(xiàn)的問題，從而縮短郵輪設(shè)計周期，減少設(shè)計成本。

圖3 并行協(xié)同設(shè)計流程（來源：芬坎蒂尼年報）

在建造模式方面，邁爾船廠采用的是總段化建造模式。其設(shè)備功能單元采用模塊化建造，設(shè)有單元組裝車間，進行設(shè)備單元的組裝和測試，同時擁有非常嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序，郵輪下水前，就對所有系統(tǒng)及其子系統(tǒng)進行測試，發(fā)現(xiàn)問題盡早解決。對于技術(shù)難度高、設(shè)備和管線密集度高的分段，船廠甚至?xí)鶕?jù)需要建造模擬分段以確保其可制造性，并讓工人熟悉分段建造要求，對工人進行定期培訓(xùn)，以不斷提高工人的作業(yè)技能從而確保分段的建造質(zhì)量。

二、芬坎蒂尼設(shè)計研發(fā)模式

意大利芬坎蒂尼船廠是當(dāng)今全球最大的豪華郵輪造船廠，在豪華郵輪設(shè)計建造方面擁有強大的技術(shù)優(yōu)勢和豐富的經(jīng)驗，市場份額長期穩(wěn)居世界第一。目前，芬坎蒂尼主要建造3000客位以上的超大型豪華郵輪。

芬坎蒂尼除了采用并行設(shè)計外，還熱衷于采用自主創(chuàng)新研發(fā)模式。在郵輪開發(fā)方面，芬坎蒂尼利用革新技術(shù)減少推進所需動力、能耗及噪聲，同時還應(yīng)用新材料以降低對環(huán)境的影響。在舾裝上，所采用的模塊化系統(tǒng)也提高了效能。在生產(chǎn)工藝方面采用了世界尖端技術(shù)，大大改善了能效、性能和操作條件，提高了安全性，減少了對環(huán)境的影響。在生產(chǎn)管理上，引進模擬工具以實現(xiàn)資源最優(yōu)化。

在建造模式方面，芬坎蒂尼除機艙設(shè)備區(qū)域以外都采用標(biāo)準(zhǔn)化建造工藝，約占全船建造工作量2/3的艙室就采用艙室預(yù)制模塊化安裝模式，采用模塊化安裝的艙室內(nèi)設(shè)有兩個獨立區(qū)域模塊，兩個獨立的區(qū)域模塊之間通過連接組件進行連接，在艙室內(nèi)呈對稱設(shè)置，分別設(shè)有各自的艙頂，每個獨立區(qū)域模塊中還分別設(shè)有衛(wèi)生單元模塊。

三、MV WERFTEN設(shè)計研發(fā)模式

MV Werften船廠總部位于德國維斯瑪，是云頂香港將早前收購的3家德國造船廠合并形成的，目前主要專注于建造全新大型郵輪。

除采用并行設(shè)計以及艙室預(yù)制模塊化安裝模式外，MV Werften船廠進行郵輪設(shè)計研發(fā)時融入了旅客在日常生活中最常接觸的人工智能科技，包括在郵輪服務(wù)中提供人臉、聲音智能識別以縮減各個環(huán)節(jié)的輪候時間；通過情境營銷方式為旅客精準(zhǔn)推薦船上設(shè)施，平衡各項設(shè)施的使用需求；引入智能機器人處理基礎(chǔ)工作，讓船員專注提供更為人性化的服務(wù)并操控人工智能及電子系統(tǒng)等。

此外，MV Werften常采用合作設(shè)計研發(fā)模式，MV Werften與其合作商之間互相聯(lián)合開發(fā)。在研發(fā)階段，企業(yè)間共同參與研發(fā)活動的決策，協(xié)調(diào)投入成本，共享研發(fā)成果，并實現(xiàn)合作整體的共同利潤最大化。如在2016年MV Werften與芬蘭圖爾庫的德他馬林（Deltamarin）船舶設(shè)計公司以及Elomatic工程設(shè)計公司簽署一艘“寰宇級”超大型郵輪設(shè)計合同，該設(shè)計合同是德他馬林和Elomatic公司史上最大的設(shè)計訂單，工作范圍幾乎涵蓋了該船所有的基本設(shè)計及詳細設(shè)計任務(wù)，還將在建造階段為船廠提供強有力的現(xiàn)場技術(shù)支持。

國內(nèi)豪華郵輪設(shè)計建議

目前，我國在郵輪設(shè)計研發(fā)上處于剛起步階段，研發(fā)設(shè)計可借鑒的經(jīng)驗不多。為了降低在研發(fā)設(shè)計中的風(fēng)險，加快我國郵輪自主研發(fā)設(shè)計的步伐，提出以下幾點建議：

一、和國外著名船廠合作，汲取對方經(jīng)驗教訓(xùn)

由于國內(nèi)缺乏設(shè)計豪華郵輪的經(jīng)驗，而其設(shè)計工作又極為龐大，因此國內(nèi)造船廠可以請國外的豪華郵輪設(shè)計公司來進行設(shè)計，根據(jù)母型船的資料，按照國內(nèi)船東的要求進行一定的修改，并在這個過程中，虛心請教，專心學(xué)習(xí)，努力改善自己設(shè)計研發(fā)方面的不足。此外，還要借鑒國外失敗案例的教訓(xùn)，避免重蹈覆轍如日本三菱重工建造豪華郵輪過程中，有大量的設(shè)計變更，造成大量返工，無法按時交船，造成巨額損失。

二、根據(jù)國內(nèi)文化特色、消費習(xí)慣，設(shè)計出有中國特色的郵輪

郵輪的內(nèi)裝設(shè)計不是簡單的復(fù)制，全盤照搬國外的郵輪內(nèi)裝設(shè)計可能不符合我國國民的生活習(xí)慣。如“海洋量子”號在中國的第一次航程結(jié)束后，其數(shù)據(jù)表示中國航線上食物的消耗量是歐洲航線的三倍左右，船上的游樂設(shè)施“360度的太空艙”使用時間為歐洲航線的兩倍左右，而對于圖書館、閱覽室、健身房等設(shè)施需求不大。因此，國內(nèi)外游客的文化習(xí)俗、消費習(xí)慣是不同的，國內(nèi)豪華郵輪的內(nèi)裝設(shè)計不可照搬國外，需要符合國內(nèi)游客的消費習(xí)慣。