科技為帆向藍海(主題)
(資料圖片僅供參考)
隨著我國海洋工程裝備創新水平不斷提高,海洋環保設備研發生產企業異軍突起,青島雙瑞海洋環境工程股份有限公司就是其中之一。公司發力海洋環保高端裝備自主創新,以高標準引領高質量,在造船業迅速“出圈”,成為船舶配套設備產業的重要創新源頭之一。
瞄準前沿技術
瞄準“資源節約、環境保護”的發展方向,青島雙瑞不斷開展海洋高端裝備和關鍵系統創新,打造可持續的科技研發體系。
船舶壓載水處理系統是青島雙瑞創新的突破點。壓載水是為控制船舶縱傾、橫傾、吃水、穩定性或應力而在船上加裝的水及其懸浮物,通過實時調整船上壓載水量,可以保障船舶的安全航行。隨著國際航運業不斷壯大,壓載水排放所帶來的外來海洋生物入侵問題引起廣泛關注。“為了避免壓載水對海洋產生危害,世界海洋工程裝備領域的企業紛紛著手研發壓載水處理技術。”青島雙瑞總經理付洪田說,公司搶抓機遇,迅速成立技術團隊,開展技術攻關。
研發并非一帆風順。電解活性物質濃度用什么參數能達到國際海事組織規定的排放要求?船上空間狹小,如何對系統進行集成化設計以節約空間?面對一系列難題,青島雙瑞一步一個腳印深入研究。
經過4年多攻關,公司先后掌握中和技術、自動監控系統、安全除氫技術和體積要求等關鍵技術,設計制造出樣機并多次試驗,壓載水管理系統獲得國際海事組織海上環境保護委員會的最終批準。之后,壓載水管理系統又獲得中國船級社(CCS)型式認可,標志著自行研制設計生產、擁有完全自主知識產權的船舶壓載水處理裝置,正式獲準安裝遠洋船舶。
“我們先后申報了7項國家發明專利和1項實用新型專利。”付洪田說,壓載水管理系統打破了國外壟斷,讓“中國制造”在全球船舶環保裝備領域贏得了話語權。
青島雙瑞健全了“提升一代、開發一代、謀劃一代”三代研發體系,在壓載水處理系統領域,持續推動技術優化升級,使產品更符合智能船舶、綠色船舶發展趨勢和要求。目前,青島雙瑞已交付2100多艘船的壓載水系統訂單,在中大型船舶壓載水處理市場處于領先地位。
除了船舶壓載水管理系統,青島雙瑞還推出了船舶廢氣脫硫系統、船舶廢氣脫硝系統、EGR廢水處理系統等產品,建立了多元化船舶配套產品體系,在海洋環保領域成為標準的引領者。
堅持苦練內功
為持續保持技術、設備裝船量領先,青島雙瑞優化生產布局,苦練內功,積極應對國際市場的風險和挑戰。
在青島雙瑞生產車間,一臺臺揮舞著“手臂”的機器人正在忙碌地制造船舶裝備的零部件,各區域內閃爍的電子屏上顯示著各流程工作進度。為規范生產現場,青島雙瑞將生產過程精細到工位和工序級,依托生產制造執行系統,實現技術資料電子化及同步傳遞,推動生產現場標準化、可視化管理。
“在生產制造環節,我們建立了精益生產模式。”青島雙瑞副總經理董如意告訴記者,公司搭建以生產制造執行系統為核心的數字化制造平臺,實現制造過程數據透明化、工序協同實時化、制造裝備數控化和生產信息集成化。同時,推進關鍵工序和關鍵設備數控化、智能化改造,建設高效協同數字化車間。
為確保產品質量,青島雙瑞還構建了精益質量控制體系,以檢驗工作標準化為基礎,依托生產制造執行系統建立質量數據在線監測系統,實現生產制造過程質量監控;依托供應商關系管理系統實現供應商協同管理,提升外購物料的質量控制水平。
“通過以資源計劃為核心的資源配置系統,公司形成以項目管理為核心的一體化業務平臺,強化了從設計到產品交付全流程管控。”董如意說,公司建立了生產運營指揮中心,生產周期大幅縮短,壓載水項目執行周期由210天縮短至60天以內;生產交付及時率由42%提高至90%以上,存貨降幅達83%。
“在高質量發展的航道上,只有練好內外功,才能讓中國制造走向中國智造,才能在國際市場上闖出名堂。”付洪田說。
布局綠色賽道
如今,加強船舶污染防治、應用綠色清潔能源已成為全球航運業共識。與傳統船用燃料相比,當前船舶應用較為廣泛的清潔能源液化天然氣(LNG)可以大大減少船舶尾氣對環境的污染,但要將其作為船舶動力燃料仍存在不少挑戰。
付洪田介紹,在船舶特殊應用環境中,液化天然氣供氣系統需要解決液化天然氣低溫存儲、穩定供氣及安全使用等技術難關。由于存在液—氣相態轉化,雙燃料發動機的液化天然氣供給系統不同于傳統發動機的燃料供應系統,其組成設備更多,工作流程更為復雜,危險性也大大增加。
青島雙瑞組建了液化天然氣供氣系統研發團隊,歷時5年,先后攻克液化天然氣存儲、燃氣壓力調控、汽化溫度調控、閃蒸汽處理、自動控制和模擬仿真平臺開發等多項核心技術,成功研發出低壓、高壓及自增壓液化天然氣供氣系統系列產品,適用于所有類型的液化天然氣動力船舶。
“液化天然氣供氣系統設計、生產、安裝及調試周期長,只有到了實船調試階段,才能驗證整個系統的功能,一旦出錯,系統整改成本較高。”青島雙瑞研發中心主任王廷勇說,針對這個問題,研發團隊依托數字雙胞胎技術,開發了液化天然氣供氣系統模擬仿真平臺,通過該平臺可以提前對系統進行模擬調試,實現工藝參數、設備選型、控制邏輯優化。
同時,公司建成液化天然氣供氣系統陸基試驗基地,可用于測試液化天然氣供氣系統各項功能,驗證系統性能指標及方案設計的合理性和可靠性,實現對產品的持續改進。
依托模擬仿真平臺和陸基試驗基地,青島雙瑞在設計能力、應用經驗、生產布局、交付能力等方面取得了跨越式發展。
“液化天然氣被普遍認為是未來航運可行的替代性燃料,氨燃料、氫燃料等清潔能源也同樣備受關注,將來或成為航運首選。”付洪田告訴記者,“再好的產品都有生命期,過了一定時間都會變得落后。為此,我們一直堅持探索零碳燃料。”今年7月,青島雙瑞自主研發的船用氨燃料供給系統獲得英國勞氏船級社及中國船級社原理性認可證書,這是公司在船舶清潔能源供給系統領域取得的重大突破。
“企業要實現高質量發展,離不開持續創新。持續創新既是指對企業的原有產品不斷改進、升級換代,也是指在創新過程中孕育出新的、更大更快的創新,或者說顛覆性創新。”付洪田說,“我們將始終堅持‘以科技和創新持續改善海洋環境’的初心使命,堅持持續創新,為全球航運業的綠色發展貢獻中國力量。”(記者 劉 成)