上海振華重工近期,ZPMC為中國電建打造是起重吊裝的1600噸自航自升式風電安裝平臺“電建志遠”正式啟航。該平臺為我國自主研發是起重吊裝的第四代海洋工程船,也是全球最新一代風電安裝船。
升降系統作為海上風電安裝平臺是起重吊裝的核心部件,其性能優劣直接影響平臺的安全。1600噸風電安裝平臺“電建志遠”號配備由ZPMC自主設計制造的120套平臺升降單元,每套升降單元額定升降載荷250噸,風暴支持載荷最高可達646噸。升降載荷大、自重輕,可穩穩地托住平臺抬升,精準到達預定高度,面對深遠海風浪沖擊,也能有條不紊作業,保證海上風電安裝的效率與質量。
ZPMC始終堅持“不但造殼,更要造芯”的理念,在研制風電安裝平臺船體的同時,更將核心配套裝備的研發作為重中之重。早在2014年,ZPMC“自升式平臺升降系統關鍵技術研發與應用”就獲得上海市科技進步一等獎。當時升降系統主要應用于油氣開采的自升式鉆井平臺,多年深耕后已占據全球油氣平臺1/3市場份額。近年來,隨著海上風電安裝平臺爆發式增長,ZPMC升降系統再次應用到“白鶴灘”號、“海峰1001”“海峰1002”等風電安裝平臺上,助力用戶實現風電平臺“抬得穩、站得住、高效安全”,為風場建設保駕護航。
第四代風電安裝平臺的興起對升降系統要求更高,其套數、層數都達到了前所未有的數量,ZPMC憑借強勁的技術實力承接了十余個平臺的升降系統訂單。然而,訂單激增的市場機遇也給設計帶來了挑戰。為此,ZPMC積極探索設計系列化、標準化“雙化升級”,以滿足多樣化的市場需求,進一步提高生產效率和產品質量。
由于各平臺需求不同,升降系統的參數也不盡相同,且中國船級社規范(CCS)要求嚴格,即使參數上稍有調整,也要重新計算送審和完成相關試驗測試,這對項目周期提出了更高要求。項目負責人施海濱坦言:“我們非常理解用戶對項目交付周期的關切,但是按照現行規范要求的出廠試驗方法,上千套升降單元的出廠試驗工作量極為龐大,很可能面臨生產一年、試驗兩年的局面。”
為避免影響供貨周期,縮短設計和送審時間,項目工程師們開始積極思考,尋找突破。項目機械設計總體工程師馮浩提出:“有沒有可能把十幾條平臺的升降系統整合成幾大系列,建立標準化設計模塊,縮短設計周期。”抱著試一試的想法,馮浩迅速帶領團隊成員驗證這一想法的可行性。他們歷經數輪分析討論、對比梳理不同項目的技術參數,運用模塊化設計理念調整局部設計,最終形成了四個標準系列的升降單元,并取得中國船級社的型式認可證書。“模塊化設計實現后,能夠根據不同項目的要求進行調整,基本涵蓋了目前所有項目的使用需求,由此實現了根據用戶要求進行升降系統的系列選型,大幅提高了產品的市場競爭力。”談及成果,馮浩自豪地說,“這也為助力ZPMC海工業務板塊實現產業升級邁出了堅實的第一步。”
攻克了設計周期的瓶頸,項目團隊還需解決出廠試驗的難題。新一代升降平臺系統升降單元套數多,若按常規試驗方案,用時較長,交付周期就會延長。施海濱帶領項目團隊與中國船級社積極溝通交流,共同探索出一條更加高效的路徑,即“抽檢重載試驗”的出廠方案。“每個項目按不低于升降單元總數的15%抽檢進行重載試驗,在確保滿足最高質量標準的前提下,為用戶提供更具競爭力的交付周期,解決了‘生產一年、試驗需要兩年’的行業共性難題。”施海濱說。
此外,為持續提升設計效率與生產協同能力,設計團隊完成升降系統四大系列產品的標準化設計升級,并全面導入產品全生命周期管理系統(PLM)。通過構建標準化圖紙數據庫與模塊化設計體系,生產周期顯著縮短,為項目交付按下“加速鍵”。“不管是系列化設計,還是標準化設計,都是對核心配套產品架構的革新升級,可以讓我們更加快速、精準地響應用戶需求,用硬核創新重塑產品價值。”馮浩說。
作為海工關鍵核心配套件,新一代風電安裝平臺升降系統的“雙化升級”標志著ZPMC海工裝備數字化設計領域取得重要突破。下一步,將繼續推進更多海工核心配套件的智能化升級,以更高效、更智能的設計制造模式,滿足海工裝備高端化的行業發展目標。
文:苑思敏、都瑩瑩/振華設計研究總院圖:徐程/振華重裝編輯:薛韋慧/黨委工作部企業文化核心理念