3月23日,上海市召開2017年度科學技術獎勵大會。振華重工牽頭承擔的“自動化集裝箱碼頭裝卸系統關鍵技術”項目榮獲2017年度上海市科技進步獎一等獎。
各路媒體紛紛展開報道,讓我們看看他們對此如何評價吧!
解放日報
大型客機裝配技術、自動化碼頭裝卸系統獲得上海科技進步獎一等獎
如何讓“上海制造”更高端智能
——中國商飛、振華重工項目牽頭單位負責人分享經驗和觀點
去年“上海制造”有兩件大事:C919大型客機首飛成功,上海洋山港四期自動化碼頭開港試運行。昨天,這兩件大事背后的科技成果——“大型客機機體數字化裝配關鍵技術及集成應用”和“自動化集裝箱碼頭裝卸系統關鍵技術及應用”項目都獲得了上海科技進步獎一等獎。如何打響“上海制造”品牌?兩個項目的牽頭單位負責人分享了他們的經驗和觀點。
高端制造業要重視“基石”
統計數據顯示,大型客機的裝配流程占制造總周期的40%左右,多數機體疲勞裂紋出現在裝配連接處,可見機體裝配對飛機安全性是多么重要。中國商飛公司制造總師、上海飛機制造有限公司總工程師姜麗萍表示:“通用設備可以進口,但裝配工藝與集成技術無法引進。”通過關鍵工藝技術的自主攻關,她帶領團隊突破國外技術壁壘,建成了國內首條民機機身柔性、高精度、自動化裝配線。C919大型客機101架次、102架次都從這條裝配線上誕生。
姜麗萍透露,公司在與外國設備制造商進行合作談判時,能夠“壓”住對方,占據主導地位。這份實力和底氣來自哪里?她給出的答案是“基礎研究”。近年來,在國家大型飛機重大專項、“973計劃”、“863計劃”等項目支持下,上海飛機制造公司與上海交通大學、南京航空航天大學合作,開展了一系列機體裝配工藝方面的基礎研究和應用基礎研究,部分成果達到國際領先水平。例如,飛機外殼的蒙皮厚度僅為2毫米,用手指摁一下就會變形。為了將這種柔性材料與剛性材料安全地結合在一起,科研團隊提出了剛柔混合結構裝配偏差分析方法,并開發出數字化裝配偏差仿真分析系統,有效降低了裝配誤差。
這一成功經驗顯示,基礎研究和應用基礎研究是企業進軍高端制造的基石。研制出自動化碼頭裝卸系統的上海振華重工集團,對這塊基石也高度重視。振華重工總裁黃慶豐介紹,近年來,集團的工作重心逐步從制造轉向研發,并在各項研發中對標國際先進水平。集團將在新加坡設立技術研發中心,利用這一全球大港的人才資源進行技術創新。
實現智能化可借助“外腦”
不斷提升智能制造的比重,是兩家企業負責人談到的另一個共同話題。振華重工總工程師、獲獎項目第一完成人嚴云福介紹,自動化集裝箱碼頭裝卸系統中的多種裝備和裝卸環節實現了智能化。如世界首創的自動化雙小車岸邊集裝箱起重機,其中的門架小車無需人工控制,就能自主運行,將集裝箱放到全電動無人駕駛集裝箱拖運車(AGV)上。又如國內首創、國際先進的裝卸設備遠程控制與調度系統(ECS),能對自動化碼頭上的700多臺設備進行智能調度,不但節省人力,也提高了效率。
2012年至2017年,振華重工先后承擔了廈門港、青島港、上海洋山港四期3個自動化碼頭的裝卸系統研發和建造。目前,該公司在阿聯酋、印度、意大利等國家建造自動化碼頭,將“中國智造”輸往海外。
嚴云福告訴記者,智能技術在制造業有很大的應用潛力,首先應取代“危、累、重、苦”的人力勞動。而要完成這種取代,企業需持續研發。如振華重工花了兩年時間,終于研制出會焊接厚鋼板的機器人,已在斯里蘭卡的岸橋建造中投入使用。制造業企業還要多借助“外腦”,與人工智能領域的企業合作。如在自動化碼頭的集裝箱箱號識別方面,振華重工與以色列、印度的圖像處理專家合作,取得了很好效果。在集裝箱跨運車上,該公司與上海一家人工智能企業合作,今年實現了這種車輛的自主無人駕駛,成為世界第一。
C919大型客機機體裝配生產線也運用了不少智能技術。姜麗萍介紹,上海飛機制造公司在一些設備上安裝了力傳感器和激光跟蹤儀,對部件裝配進行智能化監控。如果裝配時強度太大,就自動停止運行,為飛機安全性加上一道保險。“在后續型號研制過程中,我們會重點在生產線智能化改造、生產線元器件國產化等方面加快研究和實施,推動制造裝配轉型升級。”
讓上海制造商標現身全球
強化品牌意識、重視質量管理,也是打響“上海制造”品牌的題中之義。嚴云福覺得,曾幾何時,上海制造業有不少全國知名品牌,而今大多消散在歷史長河中。“我們還是要打出一些制造品牌,比如‘ZPMC上海振華重工’,在所有振華重工的產品上,你都能看到這個醒目的商標。”一家航運巨頭企業曾與振華重工商量,能否把商標“藏”到產品的里面?這家上海企業沒有答應。
一流的質量是品牌背后的有力支撐。作為中國質量獎得主,振華重工十分重視質量管理,要求上一道工序對下一道工序完全負責,每一個零部件都必須是精品。目前,公司正在測試無人機檢測方案,讓它們在巡航中查找起重機有無裂紋等缺陷。
C919大量采用復合材料和鋁鋰合金等新型輕質材料,給制孔工藝帶來很大挑戰。飛機裝配需要制孔100多萬個,易使復合材料產生劈裂、毛刺、分層等質量問題,使鋁鋰合金產生微裂紋。為此,上海飛機制造公司建立了復合材料制孔質量穩定性控制體系,并提出無墊板支撐制孔方法,研制出新型偏心螺旋銑孔裝置。經過質量管理和技術創新“雙管齊下”,C919的制孔合格率達到了100%。
科技日報
中國“魔鬼碼頭”的真相被揭開……
自古以來,人來人往、熙熙攘攘便是碼頭常景,而在廈門遠海碼頭、青島港碼頭以及上海洋山港四期碼頭,一眼望去,車輛川流不息,卻空無一人。井然有序的碼頭當真“無人管理”?剛剛憑借《自動化集裝箱碼頭裝卸系統關鍵技術及應用》項目榮獲上海市科技進步一等獎的上海振華重工(集團)股份有限公司將為這一“魔幻”場景揭開真相。
給碼頭裝上“中國芯”
來看一看青島港碼頭上的“黑科技”——新碼頭上,看不到一個人影,似乎有點冷清。
“船舶靠泊前,碼頭操作系統就依據船舶信息,自動生成作業計劃并下達指令。岸橋把集裝箱吊到轉運平臺上,門架小車隨后把集裝箱吊運到自動化導引小車(AGV)上,小車再把集裝箱運送到指定位置,最后軌道吊把集裝箱精準地吊送到堆場。設備的每一個動作,都通過振華重工自主研發的碼頭設備控制系統(ECS)來完成。該系統相當于自動化碼頭設備的‘大腦’,控制著碼頭上所有的自動化設備。”振華港機青島自動化碼頭裝卸系統項目部經理王勇說。振華重工結合青島港的實際布置情況和運營需求,開發出的自動化碼頭設備管理控制系統能夠比肩世界上任何先進的自動化碼頭的系統。雖然在港口上看不到人,但中控中心卻非常“繁忙”,工程師需要通過港口的監控探頭以及傳感器監控和調度,而岸橋操作人員在另外一個監控室里遠程操作。
取代傳統碼頭“集卡”的AGV小車是自動化碼頭的一大特征。AGV是碼頭上的“搬運工”,這些車跟中型卡車大小相近,但沒有駕駛艙,完全由車頂上的天線通過埋在地下的61199根磁釘來感知位置。這些磁釘每隔兩米布設一個,整個集裝箱碼頭的磁釘宛如一張大“圍棋棋盤”。目前國內外自動化碼頭投入AGV最多不過十幾輛,洋山四期將統一調度130輛自主研發的無人駕駛車,還得控制它自行到換電站更換電池,難度可想而知。振華重工洋山四期項目總經理助理兼ECS項目經理王巖介紹說:“換電站是AGV車的‘食堂’,它們‘餓了’就會自動去‘吃飯’,換一塊電池只需6分鐘,這樣一來,就能實現24小時無間斷工作。”
“建造大規模自動化碼頭和建造傳統碼頭的重點不一樣。”振華重工技術工程師告訴記者,要建大型傳統碼頭只需要增加人力物力和資金投入就行,自動化碼頭建設的關鍵在于智能化。
強大的“中國芯”為碼頭裝卸作業打開了更廣闊的發展空間。自動化管理減少了碼頭的人力成本和生產過程中的人為干擾因素,特別是保證了人身安全事故不再發生,并改善了碼頭操作人員的工作環境。中國交建企業文化部副總經理查長苗解釋道:“從平均效率上來講,自動化碼頭上相當于都是吊裝專家、全國勞動模范許振超在操作,而且是全年全天候24小時無休的‘許振超’。”
振華重工從2002年開始在全球推廣自動化碼頭設備,已為荷蘭鹿特丹港、美國長灘島港、英國利物浦港等全球重要港口的自動化碼頭提供幾乎全部單機設備。為什么這些海洋強國會選擇中國的自動化碼頭設備?振華重工長興分公司質量監督部經理趙雙寶做了一個簡單的比較:“無人操作的概念最初是歐美提出來的,但他們的調試周期非常長,甚至有些地方要調8年,而在中國只需要一年多。此外,由于人力成本高導致整體投入太大,所以他們對開發自動化碼頭還是比較謹慎的。”據王巖介紹,振華重工有著一個業內任何一家供應商都無法媲美的優勢:一體化系統集成產品的設計、生產能力,可提供岸橋、AGV和自動化軌道吊,構成了碼頭裝卸系統成熟、完整的物流鏈。也就是說,振華重工具備了系統、設備、設計、后期運維這樣“全生命周期”的概念,這是用戶非常歡迎的。他解釋說:誰都不希望把很多家廠商的設備技術都用在碼頭上,這會很難管理。就好像買配套精裝修的房子一樣,用戶直接領鑰匙就好了。即使精裝修的材料和技術都不一定是一家建材公司提供,而碼頭的建設卻完全可以做到我國自主研發。”
“隨著老碼頭升級換代需求日益突出,自動化碼頭節能環保、高效安全、成本低廉等優勢將愈發凸顯,振華重工也將迎來新一輪發展契機。”張健說。
輸出全自動碼頭的中國標準
2014年12月,由常規碼頭升級改造而成的廈門遠海自動化碼頭試運營,這也是國內首個自動化碼頭,振華重工為其提供了全套設備以及自動化碼頭裝卸軟件控制系統。
2017年5月11日,青島港自動化碼頭投入使用,振華重工為其提供了7臺岸橋、20臺自動化軌道吊和38臺L-AGV自動化引導小車,以及碼頭的設備控制管理系統。
2017年12月10日,全球單體最大的自動化碼頭——上海洋山港四期開始運作,振華重工承擔了四期工程自動化碼頭港機裝備的設計研發制造和安裝調試任務,共提供了16臺岸橋、88臺軌道吊、80臺自動化引導小車(AGV)、4臺輪胎吊,以及ECS軟件系統(設備控制系統)。
“作為國內前三座自動化碼頭,廈門港、青島港和洋山四期的碼頭裝備和設備管理系統均由振華重工自主研制。這3座碼頭從規模上講由小到大,從技術上講由弱到強,三者的變化堪稱國內自動化碼頭綜合實力走向成熟的縮影。”振華重工集團副總裁張健還透露,從去年下半年開始,振華重工又在唐山港啟動了國內第4座自動化碼頭建設。
振華重工全球港機市場占有率連續20年在70%以上,保持行業第一。振華在2016年年報中稱,隨著發達國家對傳統港機設備的需求趨于飽和,大規模興建碼頭及設備采購有所減少,港口機械的市場需求增速回落不可避免,甚至需求總量會有所下滑,在此形勢下,市場經營情況和競爭形勢也更趨惡劣。
但是,從細分市場看,雖然傳統港機設備的需求趨于飽和,但碼頭自動化設備需求持續增加。
隨著遠洋集裝箱運輸船舶的大型化、特別是超巴拿馬船型的發展,船舶對貨物裝卸效率有了更高更新的要求,如何保證貨物快速完成裝卸,降本增效,最大化利用碼頭資源,成了擺在港口機械設備制造企業面前的重大課題。
近年港機市場訂單的情況也顯示,集裝箱機械主市場由于2015年幾個大型自動化碼頭的設備配套原因,訂單量處于高位。
振華重工從一家傳統的港口機械制造商可以說,振華重工在這個領域已經一覽眾山小,但是在論壇間隙的單獨面談中,他冷靜地指出,公司如何從一面業內的“旗幟”進一步提升為一艘業界的“旗艦”,其實還需要花費更大的功夫。
由此,振華重工也提出,要打造全球第一的港口機械制造與自動化碼頭系統總承包商。“此次轉型升級的重要抓手是自動化碼頭,是第四代自動化碼頭,將來新建的碼頭都會采用自動化或半自動化技術,已經建好的碼頭也會升級。”中國交建副總裁宋海良表示。
為“中國智造”凝心聚力
“去年,我們與華為公司、中國高鐵等獲得了中國政府質量領域最高獎——中國質量獎。而在這樣的榮譽背后,是企業對創新的重視和投入。”振華重工總裁黃慶豐說,“創新是振華重工由跟隨到引領行業發展的最根本的推動力量。我們的客戶有時候跟我們開玩笑說,振華重工就是港口機械領域的‘蘋果’,我們把科技研發隊伍看得非常重,每年會將產值的至少3%用于科技研發投入,每兩年還會召開科技大會。”
“振華”二字就是以振興民族之道為己任,讓中國品牌響亮全世界。“中國制造2025”和“工業4.0”的政策支持下,振華重工不斷從賣產品轉向賣技術(精品);從賣設備轉向賣系統;從賣硬件轉向賣軟件(服務);從2.0時代的生產、管理和商業模式轉變為4.0時代的新模式;從中國制造轉變為中國創造。
2015年11月25日,李克強總理在上海自貿區調研時再一次表露了自己對中國制造業的情懷,勉勵振華重工繼續為國爭光,繼續保持全球領先的ZPMC裝備品牌優勢,這也讓振華人為之振奮。在振華重工總裁黃慶豐看來,未來振華還要在港口標準的建設上有所作為,特別是在“一帶一路”的建設中做出自己的貢獻。
今天,振華重工已成為世界上能設計、制造大型起重船的“三巨頭”之一,自主研發的海工關鍵配套件也實現了向發達國家出口。展望未來,振華重工將轉型高端裝備制造領域,讓更多的國家了解“中國智造”。
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