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打印 800多個分段、10萬個綁扎孔、5萬多個綁扎碗、150塊活動甲板……在揚帆集團股份有限公司研發所所長賴祥華看來，盡管這艘7800PCTC的產品設計已經過三年多的醞釀和研發，但隨著明年1月上旬開建期限的到來，實際遇到的問題遠比想象的要多。
今年6月，揚帆集團以更實用、更經濟、更安全三大“賣點”，力壓群雄，獲得歐洲船東5+5+2艘7800PCTC訂單。這是近年來中國船企接獲的最大批量的汽車滾裝運輸船訂單，也是目前國內自主研發的最大滾裝船。
近四個多月來，揚帆集團組成最強大的研發陣容，對7800PCTC首制船從產品設計到工藝設計、生產設計進行著一稿又一稿的反復細化、優化；同時，設備材料采購、人員培訓、生產安排、工裝工藝工法研究等各路人馬各盡其職，各項工作齊頭并進。
從合同變為產品，實現訂單的批量化、生產的專業化，揚帆集團的造船能力正面臨著一場前所未有的考驗！
方寸之間不失毫厘的考量
9月29日下午，狂風暴雨稍作收斂，瀝瀝小雨仍下個不停，臺風天的黏潮令人煩悶。
在揚帆集團辦公大樓前的空地上，賴祥華和研發團隊的2位研究人員，不厭其煩地看著一輛黑色SUV車一遍遍地轉圈，他還不時地跟開車的駕駛員打著手勢，將汽車前行、拐彎所需的地面寬度記在筆記本上。
這個數據直接關系到7800PCTC最底層甲板車道設置的合理性。雖然不是專業測試，但賴祥華覺得自己試過，腦子里才有清晰的概念，這樣接地氣的車道模擬試驗可以幫助優化產品設計。
更實用、更經濟，正是金融危機下船東挑剔的原因所在，也是造船企業拿出“真本事”的時候。
揚帆集團自主研發的7800PCTC與同類型船相比，裝載量更大，在13層甲板中設置了4層活動甲板，可根據不同車型進行上下調節，實現更高效的裝載，這種設計非常符合船東的“口味”。
然而，任何一個創新設計的背后，必定是一場繁瑣艱難的超越過程。
7800PCTC設計的4層活動甲板共150塊，為了控制整船的鋼材重量，部分汽車甲板采用了特殊的柔性設計。
甲板的平均厚度不超過10毫米、最薄僅6毫米，為了讓車在里面調頭更方便，加長了立柱間距，這樣一來，最長的甲板達14米。而車位增多，導致整船固定車輪用的綁扎孔增至10余萬個、綁扎碗增至5萬多個。
如何將這些又薄又大的甲板組裝起來，且不易變形，這對現有的造船工藝工法無疑是個巨大挑戰。
目前，揚帆集團關于薄板運輸制作合攏全過程反變形重大課題研究，經過反復論證和試驗已有突破性成果，在鋼板切割、運輸、矯正、焊接、分段成型后如何防止變形等方面也有了相應的解決方案。
船上滾裝設備正常工作要求活動甲板與導軌的間隙為3毫米，部分活動甲板需要在分段總組階段安裝，其他活動甲板在總段合攏階段安裝，同時，還要把大量的活動甲板支撐預埋到分段中。
這就意味著，為滿足設備正常工作，必須嚴格控制分段合攏和總段合攏精度，同時把活動甲板周圍的余量放好，最后安裝導軌，控制到3毫米的間隙。
揚帆集團將大量采用綁扎碗自動焊設備，把綁扎孔、綁扎碗在分段里先安裝好，并結合揚帆集團之前建造5000PCTC的經驗，在綁扎碗安裝好后馬上進行封蓋，保持清潔，便于后續使用。
在領銜7800PCTC研發團隊的賴祥華眼里，造船精度控制是造這艘船的最難處，也最能體現造船水平。
船體拓寬4.25米帶來的挑戰
在低迷的全球航運市場形勢下，追求船舶大型化成為市場趨勢。符合安全、節能和環保技術發展趨勢的船舶更讓船東看好。
揚帆自主研發設計的7800PCTC完全滿足了這些要求。該船的穩性將明顯優于同類型船，可以輕裝上陣，實現無壓載航行工況，這得益于7800PCTC的寬體設計。
7800PCTC的整船寬度36.45米，比同類船型目前最寬極限32.2米寬了4.25米，是兼顧了該船可經過巴拿馬運河拓寬后新船閘的實際需求而為船東量身打造的創新性船型。
船體拓寬4.25米，給船體線性帶來了很大變化，考慮到船的航速、推進效率，這對后期的詳細設計提出了很大挑戰。
“結構設計中遇到的最大問題，是船的底部、舭部的設計，因為這兩個部位應力比較集中。 ”賴祥華介紹，通常的解決方法是犧牲車位面積來改善船體結構方面的應力，按照估算，需要犧牲250平方米的車位面積。
這不僅將面臨高額的違約賠償，而且船的裝載量也大打折扣。合同變成產品，困難遠比想象的多！
為此，研發團隊花了近一個月的時間，通過有限元分析，反復核算、比對，最終決定在船底、船舭采用“箱梁”這一特殊設計。
“船的舭部是空倉，底部增加了橫梁，約100噸的材料，解決了犧牲車位面積帶來的高額罰金的風險。 ”賴祥華說，這個創新設計既保證了船舶的安全和合同要求的車輛甲板面積指標，又用最少的材料去實現這個功能，花最少的成本，達到最好的性能。
最近，揚帆集團將航行阻力最小、設計最優化的寬體船型船模進行了水池試驗，試驗的第一階段已經完成，取得了預期效果。
寬體設計，船舶穩性更具優勢，它比空船時需要帶壓載水航行的同類型船，至少減少1500噸海水（或固定壓載）的載重能耗，大大降低了燃油成本。同時，船上設計預留了Scrubber（尾氣處理設備）安裝空間，便于后期安裝。該裝置能處理廢氣中的硫化物，達到綠色排放。
花最少的錢辦最多的事
7800PCTC今年6月初簽訂合同，計劃2016年1月份開工、8月份進塢合攏。從合同簽訂到開工時間僅7個月，對一條全新設計船舶來講，幾乎是不可能完成的任務。
因為這需要完成設備技術協議談判、設備合同談判、詳細圖紙設計及送退審、生產設計圖紙設計、鋼板采購等大量工作。通常一種新船的生產設計周期就需要7個月時間才能完成。
而今7800PCTC生產設計圖紙初稿已呈現在賴祥華的電腦里，這也是揚帆集團為一條船配備30名研發人員、被稱為史上最強大研發陣容的智慧結晶。
“800多個分段，其中甲板部分就占了500多個，分段之多也是揚帆集團造船史上之最。這是對揚帆現有的船舶設計全數字化、船舶制造精益化和敏捷化、船舶管理精細化的一場綜合考驗。我們要用最短的時間造出最好的船。 ”賴祥華說。
對于首次采用全船詳細設計船型的建造，揚帆集團全體員工全心投入、通力合作、精打細磨。
在賴祥華和他的團隊日以繼夜地攻克一個個設計難題、為按計劃拿出圖紙努力拼搏的同時，由揚帆船舶設計研究院成本管理處處長楊振民率領的項目組，也在忙碌地組織各種產前準備工作。
提供必需的設備資料與船東船級社進行業務協調、控制采購成本、組織生產區域對特殊的生產工裝工藝工法進行系統研究……項目組成員經常為此加班加點、廢寢忘食。
楊振民每周要召開一次例會，重點檢查設計訂貨等技術執行情況。項目組每兩周要向總經理匯報課題攻關計劃執行情況；每月中旬和月底分兩次向董事長匯報項目進度和需要協調的重大問題，及時解決過程中出現的問題。
降低生產成本是制造業的永恒話題。“根據客戶需求，我們嚴格控制采購成本。 ”楊振民介紹，采購的設備盡量用日韓產品代替歐洲產品、用國產產品代替國外產品，這將大大節省設備采購費用；同時采用供應商網上報價模式，在提高工作效率的同時也進一步降低了采購費用。
截至9月底，已完成80%主要設備合同簽訂工作，設備資料也基本到位，采購的總體費用完全控制在預算范圍內。
批量化生產的流程再造
面對新形勢，用互聯網的思維，重塑船舶生態體系，改變船舶產業鏈，是船舶制造業面臨的新課題。
如今，揚帆集團在追求專業化、差異化、協同化方面已先人邁出了一步。這也是揚帆集團選擇產品不在于多、在于精的初衷。
7800PCTC訂單就是揚帆邁向船舶高附加值、大型化重點領域的一個重大突破，這個船型也將成為揚帆今后的主力船型。
賴祥華認為，船型太多，對生產不利，流水線般的生產，才能提高效率、提高效益，進而增強產品的競爭力，這一步已經基本實現并逐漸固化，將有利于推動揚帆在數字化、網絡化和智能化方面的工作進程。
效率取決于生產力。針對800多個分段，結合現有的生產能力和場地容量，揚帆集團在整合現有資源后，設置了兩條同樣的生產流水線，即同一批工人做同一個分段里的同一工種，在提高造船效率的同時，確保工藝的專業化和品質，也為今后批量化生產打基礎。
根據測算，流程再造后，一天可以做6個分段，500多個甲板分段可以控制在兩到三個月內完成。這將比一般的造船周期縮短一到兩個月。
揚帆集團還對建造所需的人員、機器、材料、管理、環境等進行了全面梳理，找出了必須重點解決的問題，并根據問題制定了大型立體總段總組工藝、貨艙環型總段半寬精度控制研究、角焊機間斷自動焊應用研究等60個攻關課題。目前，這些攻關課題均有突破。
針對PCTC船建造的特殊性，揚帆集團還梳理了建造中需要的特殊工裝工具清單，并制定了工裝圖紙設計、制作、使用的一攬子計劃，確保工裝工具先于生產完成。
全新設計的7800PCTC船型，以卓越性能贏得了船東認可，而從圖紙打造成實實在在的產品，揚帆在建造7800PCTC過程中又會給船舶制造業創造出哪些新的發展模式？帶來哪些驚喜？我們拭目以待！（曹玲）
