□ 本報(bào)記者 葉 真

2024年伊始，國(guó)產(chǎn)大型郵輪愛(ài)達(dá)·魔都號(hào)迎來(lái)了她的商業(yè)首航。在即將到來(lái)的春節(jié)假期，愛(ài)達(dá)·魔都號(hào)的春節(jié)航次船票也已全部售罄。未來(lái)，將有更多中國(guó)人可以乘坐這艘全長(zhǎng)323.6米、總噸位13.55萬(wàn)噸的大型郵輪“乘風(fēng)破浪”。在眾多的“郵輪粉”中，有著這樣一群特殊人群，他們是來(lái)自江蘇科技大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)。

“從科研—項(xiàng)目—樣機(jī)—產(chǎn)品，每一步走得都很艱難，特別是最后一步……我們的奮斗目標(biāo)是將江科大海洋裝備研究院的標(biāo)志烙印在各大船舶海工企業(yè)的甲板上……”在江蘇科技大學(xué)海洋裝備研究院院長(zhǎng)谷家揚(yáng)的“朋友圈”中，他這樣寫(xiě)道。

谷家揚(yáng)告訴記者，中國(guó)造船業(yè)已經(jīng)連續(xù)14年領(lǐng)跑全球。除了數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)外，質(zhì)量上也完成了蛻變。隨著我國(guó)陸續(xù)摘取航空母艦、大型液化天然氣運(yùn)輸船、大型郵輪這3顆船舶工業(yè)的明珠，我國(guó)已成為世界上唯一一個(gè)同時(shí)在建三大頂級(jí)船型的國(guó)家。

造船綜合實(shí)力的提升，離不開(kāi)背后的產(chǎn)學(xué)研加持。重達(dá)數(shù)十萬(wàn)噸的船舶背后，是一個(gè)個(gè)精細(xì)的零件、精巧的設(shè)計(jì)和精湛的工藝。

“作為設(shè)計(jì)建造難度最高的船型之一，在愛(ài)達(dá)·魔都號(hào)之前，大型郵輪是我國(guó)唯一沒(méi)有攻克的高技術(shù)、高附加值船舶產(chǎn)品?！惫燃覔P(yáng)向記者介紹，而在大型郵輪建設(shè)中，由于重量和重心的嚴(yán)格要求，其船體中80%的結(jié)構(gòu)由4到8毫米的薄板構(gòu)成，薄板面積超過(guò)20萬(wàn)平方米。薄板剛性較弱，在焊接、吊裝、轉(zhuǎn)運(yùn)、拼裝等過(guò)程中極易發(fā)生變形，進(jìn)而導(dǎo)致船體結(jié)構(gòu)錯(cuò)位，影響整船的結(jié)構(gòu)誤差和美觀(guān)度。因此，必須采取有效手段對(duì)變形的鋼板進(jìn)行矯平。

如何解決這樣的問(wèn)題？江蘇科技大學(xué)海洋裝備研究院副研究員許靜告訴記者，在此之前，國(guó)內(nèi)對(duì)于薄板船型的矯平方法大多是基于傳統(tǒng)的水火矯平。由技術(shù)人員用火加熱，之后再用水降溫。這種看似非常“原始”的方法，至今在國(guó)內(nèi)超過(guò)九成的造船廠(chǎng)使用，由于大型郵輪多層多艙室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，水火矯平過(guò)程中產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水，嚴(yán)重影響鄰近區(qū)域的施工作業(yè)。特別是當(dāng)該方式在面對(duì)13.55萬(wàn)噸級(jí)的大型郵輪時(shí)，其作業(yè)效率低下的問(wèn)題顯露無(wú)遺。

“在業(yè)內(nèi)，有這樣的說(shuō)法，板材的變形矯正，是造船領(lǐng)域自動(dòng)化的‘最后一公里’?！痹S靜告訴記者，其實(shí)此前國(guó)外先進(jìn)的大型郵輪制造企業(yè)大多數(shù)已經(jīng)開(kāi)始利用電磁矯平技術(shù)解決這一技術(shù)難題。電磁矯平技術(shù)具有矯平效率高、不依賴(lài)人工操作經(jīng)驗(yàn)以及不產(chǎn)生工業(yè)廢水等優(yōu)點(diǎn)。然而高端電磁矯平成套裝備長(zhǎng)期以來(lái)一直被國(guó)外高價(jià)壟斷，設(shè)備采購(gòu)及維護(hù)成本極高?！吧踔猎谡?qǐng)他們的技術(shù)人員進(jìn)行關(guān)鍵零件的更換維修時(shí)，他們需要提前‘清場(chǎng)’?！?/p>

為了突破這一“卡脖子”技術(shù)，2018年，國(guó)產(chǎn)首制大型郵輪承建單位上海外高橋造船有限公司聯(lián)系了江蘇科技大學(xué)海洋裝備研究院組成聯(lián)合研制團(tuán)隊(duì)，至此，針對(duì)大尺度薄板矯平的電磁矯平裝備研制團(tuán)隊(duì)組建。

“這幾年來(lái)，我們充分發(fā)揮‘產(chǎn)學(xué)研用’的多方優(yōu)勢(shì)，先后前往國(guó)內(nèi)外多家船舶制造企業(yè)、矯平設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研?！痹S靜說(shuō)，回到學(xué)校之后，大家再根據(jù)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行正推和反推、試驗(yàn)?！捌鋵?shí)，電磁矯平技術(shù)類(lèi)似于我們常用的電磁爐。通過(guò)高頻電形成磁場(chǎng)，之后，金屬分子在磁場(chǎng)中快速運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生了熱量，形成加熱效果。6秒左右可以把6毫米厚度的鋼板迅速加熱到750℃?！痹S靜向記者介紹。

最終，在充分分析研討和論證的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)獨(dú)辟蹊徑，開(kāi)發(fā)了滿(mǎn)足我國(guó)特殊的船舶制造環(huán)境的全國(guó)產(chǎn)化JHZY-40系列電磁矯平裝備，關(guān)鍵核心技術(shù)繞開(kāi)國(guó)外專(zhuān)利方案，形成了具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套產(chǎn)品。

談起攻克這一關(guān)鍵技術(shù)的難點(diǎn)，許靜回憶道：“在聯(lián)合攻關(guān)的過(guò)程中，最大的難點(diǎn)在于解決高頻電的輸送問(wèn)題。”面對(duì)這樣一艘全長(zhǎng)300多米的大體積郵輪，矯平設(shè)備不方便在上面挪動(dòng)，這就意味著連接主機(jī)與矯平設(shè)備的輸送高頻電的纜線(xiàn)要足夠長(zhǎng)。但是，高頻電的輸送會(huì)隨著距離的增長(zhǎng)極速衰減和下降，這也是我國(guó)該項(xiàng)技術(shù)此前一直被“卡脖子”的關(guān)鍵核心點(diǎn)。“幸好，這個(gè)問(wèn)題也被我們解決了。”

據(jù)介紹，這套JHZY-40系列電磁矯平裝備自2021年在大型郵輪上開(kāi)展使用以來(lái)，已累計(jì)完成了約20萬(wàn)平方米的薄板矯平作業(yè)，作業(yè)效率是傳統(tǒng)水火矯平的5倍以上，為企業(yè)降本增效和大型郵輪的如期交付作出了重大貢獻(xiàn)。矯平后的薄板理化特性、平整度均為合格，船東船檢一致認(rèn)可。

如今，江科大海裝院薄板變形矯平團(tuán)隊(duì)收到了更多的“合作訂單”。薄板電磁矯平技術(shù)也正在惠及更多國(guó)內(nèi)制造類(lèi)企業(yè)?！澳壳?，我們的這套設(shè)備技術(shù)已在江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、廣船國(guó)際有限公司、招商局金陵船舶（南京）有限公司、新?lián)P子造船等多家企業(yè)推廣應(yīng)用，尤其在當(dāng)前十分火熱的超大型汽車(chē)滾裝船的矯平作業(yè)中得到大面積使用?！?/p>

新春佳節(jié)將至，正好是高校的放假時(shí)間，谷家揚(yáng)和團(tuán)隊(duì)依然沒(méi)有停下腳步，連日來(lái)，他們奔赴上海、武漢、南通等骨干船舶與海工企業(yè)，面向國(guó)家海洋開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和一線(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)需求，積極謀劃新的一年產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和重點(diǎn)科研項(xiàng)目技術(shù)攻關(guān)工作。“現(xiàn)階段，與歐美日韓等傳統(tǒng)的造船強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)造船的自動(dòng)化還是有一定的差距。比如在自動(dòng)高效焊接、自動(dòng)化噴涂、板材自動(dòng)化矯平與彎曲加工、自動(dòng)化檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的船舶制造企業(yè)自動(dòng)化水平仍舊不高。特別是上述領(lǐng)域相關(guān)的智能化成套裝備設(shè)計(jì)制造、工藝數(shù)據(jù)庫(kù)、工業(yè)軟件方面面臨諸多‘卡脖子’問(wèn)題。作為造船業(yè)的科技人員，我們正在努力一一攻破這些難題?！?/p>

新華日?qǐng)?bào)2024年2月7日11版https://xh.xhby.net/pc/layout/202402/07/node_11.html#content_1295033