不負(fù)期許，中集來福士自主創(chuàng)新進(jìn)度條持續(xù)刷新

    “大國重器”在他們手中不斷升級

    芝罘灣畔，中集來福士煙臺基地V字形碼頭，工人們忙碌間隙將目光投向遠(yuǎn)方，一幅熟悉的畫面令人心動：碧藍(lán)的大海上，幾座顏色不同的半潛平臺穩(wěn)穩(wěn)矗立，那是中集來福士的兩大拳頭產(chǎn)品“藍(lán)鯨”和“GM4-D”系列。

    “基礎(chǔ)的、核心的東西是討不來買不來的，要靠我們自力更生、自主創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)。我看你們有這個信心，希望你們迎難而上、再接再厲。”2018年6月13日下午，看過“藍(lán)鯨”等海上“巨無霸”后，習(xí)近平總書記給予殷殷期許。近年來，中集來福士自主創(chuàng)新進(jìn)度條持續(xù)刷新：不只是總書記看過的超深水半潛式鉆井平臺、海洋牧場平臺，從海上油氣田到海上糧倉再到海上風(fēng)電，以自主創(chuàng)新為筆，一幅壯麗的大海洋產(chǎn)業(yè)新圖景正徐徐鋪開。

    電從“海上”來“開拓新業(yè)務(wù)，我們始終以研發(fā)打頭”

    電從“海上”來，是中集來福士大海洋產(chǎn)業(yè)新圖景中一抹靈動的亮色：5月9日，時針指向14時16分，伴隨著巨型風(fēng)機(jī)高高聳起，海陽市南部海域4號海上風(fēng)電項(xiàng)目首臺風(fēng)機(jī)安裝完成，山東海上風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)零的突破。這個項(xiàng)目裝機(jī)總?cè)萘?01.6兆瓦，投用后每年可節(jié)省標(biāo)煤25.3萬噸，減排二氧化碳55.6萬噸。

    “首臺風(fēng)機(jī)是由我們交付的首個海上風(fēng)電安裝船實(shí)施安裝的。”去年9月，總書記在聯(lián)合國大會上提出碳達(dá)峰、碳中和“3060目標(biāo)”，中集來福士研發(fā)中心專家工程師潘細(xì)錄坦言，中集人為此感到很振奮，也感到肩上的擔(dān)子更重了。豐富的風(fēng)能資源及對陸上風(fēng)電占地多、噪聲大等缺點(diǎn)的克服，使得海上風(fēng)電這一綠色能源技術(shù)的重要性進(jìn)一步凸顯，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨成本不降反升、安裝船短缺等瓶頸——2019年，中集來福士已開始瞄準(zhǔn)這一領(lǐng)域發(fā)力，目前新業(yè)務(wù)茁壯成長，2020年海上風(fēng)電訂單占訂單總額的40%。

    “開拓新業(yè)務(wù)，我們始終以研發(fā)打頭。”潘細(xì)錄舉了升壓站的例子——升壓站總重極大，被稱為整個風(fēng)電場的“心臟”。傳統(tǒng)模式是先打樁再逐塊吊裝，中集來福士借鑒油氣領(lǐng)域自升式平臺經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)新自安裝式升壓站，縮短施工周期，減少對其他輔助施工資源的依賴，便于在復(fù)雜的海上環(huán)境中盡快完成安裝。

    更大的挑戰(zhàn)是，海上風(fēng)電正從近岸“駛向”遠(yuǎn)海，持續(xù)擴(kuò)大“作戰(zhàn)”半徑。深水遠(yuǎn)海風(fēng)能資源更豐富且不占據(jù)岸線和航道資源，但造價也大幅增加：據(jù)測算，單考慮深度，從15米增加到45米，支撐結(jié)構(gòu)的成本將由2886元/千瓦增加到7380元/千瓦，而當(dāng)風(fēng)場水深超過60米，就得采用浮式風(fēng)機(jī)。

    “走向更深海域后，現(xiàn)有近岸固定式風(fēng)機(jī)無法滿足經(jīng)濟(jì)性等各方面要求，要發(fā)展為大功率、漂浮式。”潘細(xì)錄說，傳統(tǒng)海洋平臺要承受水動力載荷，而浮式風(fēng)機(jī)有效發(fā)電得承受水動力與氣動雙重載荷，在多重力量交互下，保證風(fēng)機(jī)穩(wěn)定安全作業(yè)至少涉及兩項(xiàng)核心技術(shù)：一是一體化耦合疲勞分析技術(shù)，再就是錨泊定位技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，因風(fēng)電項(xiàng)目較油氣項(xiàng)目能源密度差異大，技術(shù)方案必須考慮經(jīng)濟(jì)性。

    “這些新課題無法突破，就無法產(chǎn)業(yè)化，中集來福士正聯(lián)合相關(guān)合作伙伴就此進(jìn)行攻關(guān)。”他介紹，中集來福士自主設(shè)計(jì)的“鳳凰”系列浮式風(fēng)機(jī)，年初已在上海交通大學(xué)完成水池試驗(yàn)，首臺樣機(jī)即將于2022年下半年在福建風(fēng)電場安裝就位。

    據(jù)介紹，適應(yīng)復(fù)雜海況、能進(jìn)行12兆瓦到20兆瓦大功率風(fēng)機(jī)安裝的“3060”系列首艘深水海上風(fēng)電安裝平臺，也已進(jìn)入正式設(shè)計(jì)及建造階段。這同樣由中集來福士自主設(shè)計(jì)并建造，建成后將滿足中國海域、歐洲北海及東南亞海域作業(yè)需求。

    攻克現(xiàn)代化養(yǎng)殖“橋頭堡”“一無現(xiàn)成圖紙，二無外國數(shù)據(jù)可供參考，全靠自己摸索”

    總書記當(dāng)年視察過的海洋牧場平臺，是中集來福士“油轉(zhuǎn)漁”初期的一項(xiàng)技術(shù)成果。作為當(dāng)時全國首個鋼制海洋牧場平臺，可以說國內(nèi)后續(xù)海洋牧場平臺幾乎都是以此為雛形。現(xiàn)在，相關(guān)探索也進(jìn)入到更艱辛更具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。

    “漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，網(wǎng)箱可以看作是現(xiàn)代化養(yǎng)殖模式的一個‘橋頭堡’。我們自主研發(fā)的這個網(wǎng)箱，投餌機(jī)相比進(jìn)口的能節(jié)約成本三成左右，網(wǎng)衣能節(jié)約四成左右，聲吶節(jié)省五成左右，填補(bǔ)了我國在30米左右水深養(yǎng)殖水域空白。”讓中集藍(lán)海洋科技有限公司（以下簡稱“中集藍(lán)”）技術(shù)部經(jīng)理劉富祥自豪之情溢于言表的這個“大家伙”，是中集來福士擁有100%自主知識產(chǎn)權(quán)的“經(jīng)海001號”深水網(wǎng)箱。

    這種鋼結(jié)構(gòu)坐底式網(wǎng)箱平臺有效養(yǎng)殖容積約7萬立方米，采用風(fēng)光儲能作為日常電力供應(yīng)方式，通過自動投喂、水下監(jiān)測、水下洗網(wǎng)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)箱平臺養(yǎng)殖的自動化與智能化，只需三四個人，就能完成過去要三四十人才能完成的1000余噸的漁業(yè)養(yǎng)殖任務(wù)。5月15日交付首個后，還有3個將在今年三季度交付，煙臺深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖借此從單個試點(diǎn)走向產(chǎn)業(yè)化。

    不僅是成本降低，全面產(chǎn)業(yè)化后，工期交付、售后等一系列國內(nèi)用戶在購買進(jìn)口設(shè)備時擔(dān)心的問題也都一并破解了。不同于油氣裝備相關(guān)技術(shù)已成熟，漁業(yè)領(lǐng)域，即便漁業(yè)發(fā)達(dá)國家也處在邁向深遠(yuǎn)海的大發(fā)展階段，已有技術(shù)成果被嚴(yán)格保護(hù)；而諸如網(wǎng)衣清洗等難題，國外行業(yè)標(biāo)桿也尚在攻關(guān)。

    “一無現(xiàn)成圖紙，二無外國數(shù)據(jù)可供參考，全靠自己摸索，每一點(diǎn)突破都經(jīng)過上百次失敗。”中集藍(lán)負(fù)責(zé)機(jī)器人研發(fā)的翟乃飛告訴記者。但也正因?yàn)楸镒懔藙艃鹤粤Ω灾鲃?chuàng)新能力在倒逼中進(jìn)一步提升：憑借這些科研人員頑強(qiáng)的意志和堅(jiān)忍不拔的毅力，目前中集來福士在深水網(wǎng)箱領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)已能做到“平視”國際先進(jìn)水平——巡網(wǎng)機(jī)器人搭載視覺系統(tǒng)，通過視覺信息處理算法分析網(wǎng)衣狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)破損部分，將自動記錄位置信息并發(fā)給集控系統(tǒng)；憑借強(qiáng)大的動力配置，抗流性問題得以破解，洗網(wǎng)機(jī)器人已能在大于0.5-1米/秒的水流速度中正常運(yùn)行，清潔力方面設(shè)計(jì)方案也已進(jìn)入第三代，借此“拿下”量大、附著力更強(qiáng)的貝類藻類等生物；直接關(guān)系養(yǎng)殖戶經(jīng)濟(jì)效益的投餌機(jī)能基于行為分析展開精準(zhǔn)投放，并且有自動上料裝置，操作簡單，效率更高……在中集，智能化領(lǐng)域其他一些新技術(shù)也正在驗(yàn)證之中。

    “登東山”而后“登泰山”帶動海工產(chǎn)業(yè)系列核心設(shè)備制造升級

    歷經(jīng)多年磨礪，中集來福士在深水油氣平臺設(shè)計(jì)建造這個被發(fā)達(dá)國家壟斷的領(lǐng)域，建立起國人的“海工自信”，如今，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求，中集來福士并非只是簡單嫁接傳統(tǒng)海工裝備技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，而是以持續(xù)的自主創(chuàng)新在更多新動能領(lǐng)域吹響從“跟跑”轉(zhuǎn)向“并行”甚至“領(lǐng)跑”的號角。

    從“跟跑”轉(zhuǎn)向“并行”甚至“領(lǐng)跑”，意味著話語權(quán)、主導(dǎo)權(quán)的增強(qiáng)，但同時也意味著無人領(lǐng)航、無既定規(guī)則可參考。這個過程中，研發(fā)人員會面臨過往走技術(shù)轉(zhuǎn)化之路時無法想象的技術(shù)密集度。

    “以往可能少數(shù)幾個學(xué)科結(jié)合起來就能搞定，現(xiàn)在就拿一個洗網(wǎng)機(jī)器人來說，研發(fā)團(tuán)隊(duì)有二十幾人，涉及機(jī)械、軟件、力學(xué)、電學(xué)等數(shù)個學(xué)科的融合。”學(xué)電出身的翟乃飛就深切感受著學(xué)科分化和技術(shù)更迭帶來的壓力。

    劉富祥介紹，除了深水網(wǎng)箱，當(dāng)前漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上還有活魚運(yùn)輸船、陸地循環(huán)水系統(tǒng)等關(guān)鍵裝備有待攻克，同時，整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展有待全新工藝流程的建立。“幾乎全是從零開始的探索。是挑戰(zhàn)，是夢想，但并非遙不可及。”他說。

    無人領(lǐng)航，那就自己去領(lǐng)航！無既定規(guī)則，那就自己建立規(guī)則！據(jù)了解，現(xiàn)在中集藍(lán)采取的是針對某一關(guān)鍵設(shè)備同相關(guān)行業(yè)技術(shù)最突出的公司聯(lián)合研發(fā)的模式：比如深水網(wǎng)箱，因?yàn)樯婕爸T多自動化、智能化內(nèi)容，中集藍(lán)就參股青島森科特智能儀器有限公司，在兩者軟硬件優(yōu)勢的互補(bǔ)中求得更優(yōu)解。

    這在海上風(fēng)電領(lǐng)域也有體現(xiàn)：今年4月“3060”系列海上風(fēng)電安裝平臺實(shí)現(xiàn)首個訂單突破的同時，中集來福士還聯(lián)合風(fēng)電開發(fā)商、工程作業(yè)方、船東和融資方等一起發(fā)起“綠色踐行者”倡議，共同研究多樣化的海上風(fēng)電平價一體化解決方案。通過組建聯(lián)盟共同強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)，中集來福士持續(xù)打通從用戶到施工再到設(shè)計(jì)建造的全流程，在加速自身核心技術(shù)攻堅(jiān)的過程中提升整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能級。

    “在深海工程領(lǐng)域有兩個‘芯片級’能力。”中集來福士黨委書記、總裁王建中介紹，一是總裝設(shè)計(jì)集成能力，中集來福士已成功具備；再就是核心設(shè)備的設(shè)計(jì)建造能力，這是他們正在攻克的目標(biāo)。“孔子登東山而小魯，登泰山而小天下”，王建中說，“如果將中集來福士實(shí)現(xiàn)平臺的國產(chǎn)總裝全部自主化設(shè)計(jì)建造比作‘登東山’，那么把整個系統(tǒng)再細(xì)拆成各個小系統(tǒng)，真正逐漸實(shí)現(xiàn)核心設(shè)備的自主化，才是‘登泰山’，這將帶動中國海工產(chǎn)業(yè)系列核心設(shè)備制造的升級。”

    在多年來堅(jiān)持抓核心設(shè)計(jì)能力建設(shè)和核心人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，2019年底，中集來福士將提升創(chuàng)新能力擺上更突出的位置，分別成立油氣研究院和海洋新動能研究院。截至目前，前者已有50多人的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，正聚焦從鉆井設(shè)備向采油設(shè)備的細(xì)分業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型展開技術(shù)集成優(yōu)化；后者則已有30多人的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，從事包括漁業(yè)、海上風(fēng)電以及其他海洋新能源科技攻關(guān)與業(yè)務(wù)開發(fā)。據(jù)介紹，未來三到五年時間，中集來福士的“漁業(yè)+海上風(fēng)電”等非油氣業(yè)務(wù)收入將與油氣業(yè)務(wù)持平。

    “瞄準(zhǔn)海洋，我們堅(jiān)持走自主創(chuàng)新之路，努力實(shí)現(xiàn)核心設(shè)備的自主研發(fā)制造。”王建中表示，中集來福士將不懈奮進(jìn)，助推海洋新經(jīng)濟(jì)成為強(qiáng)勁的新動能。