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专访总设计师陈刚 国产大邮轮 补齐第三颗“明珠”

2023年7月10日,陈刚在上海接受本刊采访。

陈刚:

1972年出生,中国船舶外高桥造船总经理、大型邮轮项目总设计师,曾先后参与主持“海洋石油111”“海洋石油113”“海洋石油117”“海洋石油981”“自升式钻井平台”等多个大型海洋工程项目的设计和项目管理工作。今年6月,由他担任总设计师的首艘国产大邮轮“爱达·魔都号”成功起浮、正式出坞,并在7月试航。


(资料图片仅供参考)

上海外高桥造船公司顶楼,是绝佳的长江入海口观景台。远眺正北方,除了舳舻千里,更能望到一艘白色巨轮。与周围运输船只相比,这艘巨轮格外清新靓丽。这就是首艘国产大邮轮“爱达·魔都号”, 6月6日刚从船坞开出,停靠在码头,计划于7月开启试航,年底完成交付。

“爱达·魔都号”模型。

看完大邮轮,记者将目光移向邮轮旁的港口,看到来自全国各地的集装箱鳞次栉比地摆放着,大片的空旷场地上还有画好的整齐车位,这都是专供进出口车辆停靠的。

在外高桥工作的人,会戏称这里的洲海路是“中国经济晴雨表”。“如果堵车,就说明中国经济发展不错。”在顶楼平台,中国船舶外高桥造船总经理、大型邮轮项目总设计师陈刚这样对《环球人物》记者说。记者又向窗外望了望,国产大邮轮与国家发展之间的关系竟变得一目了然。

走进“海上城市”

来到外高桥造船厂,可以一睹“爱达·魔都号”真容。

靠近大邮轮,首先有种扑面而来的压迫感。这座总吨位13.55万吨的邮轮长 323.6 米,高 70 米,相当于24层楼高。2014年10月,做海洋工程装备的陈刚被任命为外高桥造船副总经理,并专项推进大邮轮项目。

一个月后,他便来到世界邮轮制造巨头意大利芬坎蒂尼造船厂,我们看到邮轮时感受到的压迫感,成倍地拍到了陈刚身上。透过冰冷的钢铁,他看到的是无比浩大的工程量。“我瞬间蒙了,认为这是我们短时间内不可能完成的任务。”意大利同行告诉陈刚,邮轮在2015年2月就要交付,陈刚和同事惊掉了下巴,但不久后意方真的如期交船了。“相比视觉冲击,这个给我的震撼更大,说明人家有一整套强大的工业体系支撑邮轮建造。”

9年过去了,陈刚和众多建设者终于将天方夜谭变成现实。大邮轮有“海上城市”美誉,“爱达·魔都号”有客房2125间,最多可容纳乘客5246人。记者登上了邮轮顶层甲板,从船头一路行至船艉。先后看到了造型别致的水上乐园、露天泳池。随后便是邮轮的制高点——大烟囱。经过一个篮球场,便是船艉的精致吧台,吧台前的空旷场地有一个小型泳池和两个按摩泳池,与船头水上乐园遥相呼应,看得出来,这里是开露天party的绝佳场所。

随后记者下楼,从船舱一路折返至船头。首先经过的是一片餐饮区域,虽然还未施工完成,但从装修雏形不难看出,这里火锅店、西餐店、公共餐厅一应俱全。再往前走,就是商业摊位了,户外甲板区域,还有成排的露天摊位。

在大邮轮餐饮区,一家火锅店即将开业。

让人眼前一亮的,是船体中央的两个空旷明亮的公共区域。一个是邮轮中庭,这里是游客登船的第一站。另一个是纵贯第四、五层甲板的剧场,可容纳800名观众。身临其境,会看到舞台的精致浮雕饰面、天花板的云朵造型、观众席的奢华座椅。这里是整个邮轮电缆最密集的地方,75公里长的电缆密密麻麻地隐藏在墙壁、天花板和地板下面,平均每平方米墙壁后面,就有44米长的电缆。

大邮轮中庭宽敞明亮,是游客登船的第一站。

再往前走,是住宿区。每个房间都有一张大床和一个沙发床,可容纳三口之家入住。给人最大惊喜的是阳台,在上海桑拿天,打开阳台门,就是阵阵海风,好不惬意。

记者最后来到大邮轮驾驶舱。这是目前邮轮最忙碌的区域,为确保试航成功,穿着工装的中国和欧洲建设者在做最后冲刺。这里也是整船视野最好的地方,凭栏远眺,仿佛可以阅尽整个上海,又仿佛可以纵观万里长江。

图纸装满两个集装箱

2500万个零件、136个系统、2万余套设备、4300公里电缆、超500家全球供应商……这是“爱达·魔都号”的相关数据,大邮轮是全球最大、最复杂的单机机电产品。

“爱达·魔都号”大邮轮停靠在码头上,这座邮轮总吨位13.55万吨,高 70 米,相当于24层楼高。

造船工业有“皇冠上三颗明珠”的提法,即设计难度最高的船舶产品:大型液化天然气运输船、航空母舰和大邮轮。“这是上世纪80年代末对船舶工业的认识,当时我们根本不敢想象中国30年后摘取这三颗明珠。”陈刚坦言,老一辈造船人说这个概念时,还有一层望尘莫及的意味。

“大型液化天然气运输船,难度体现在一套液舱系统。航空母舰是军品,除了国际市场上能买到的元器件,像燃气轮机这些必须要自己设计。航母的船东是海军,所以大量验证和集成工作有举国体制保障。”大邮轮是中国造船工业亮出的最后一颗“明珠”,陈刚向记者讲述它的特殊之处,“大邮轮完全基于国际规范规则和标准合同框架执行。邮轮产业在欧洲已形成了固定的战略联盟式格局,这决定了建造大邮轮必须要与国际化分包商团队合作。C919大飞机的模式类似‘1+10’,1家总装企业加上10家主要系统的合作企业,到了大邮轮,最起码是‘1+100’。”

大邮轮建造“水很深”,国际上不乏折戟者。日本就在2018年宣布退出了大邮轮建造市场。2017年,陈刚到日本三菱重工考察,“他们的项目经理告诉我,大邮轮是一个全球化项目,很多地方还是要用‘蓝眼睛对蓝眼睛’,如果‘黄皮肤对蓝眼睛’,很多工作将难以推进。”日本给大邮轮建造提供了教训,“他们曾在2002年和2012年获得两次机会,拿到订单后,迅速推进国产化进程,现在看来,这是头脑发热。大邮轮的供应链很长,船厂首先是资源整合者,应当先以总装建造为突破,然后再逐步提升能力,实现供应链本土化。”当“爱达·魔都号”初具规模时,就有来自全国各地的供应商纷至沓来,“船上的系统、材料、设备,我们都给他们罗列出来,可以说未来十年中国制造业跟船相关的配套产业发展的方向,都在这儿”。与日本不同,中国正在探索一条持续发展的道路。

关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。回想合作之初,陈刚百感交集。“我们调研了法国大西洋造船集团、德国迈尔集团、意大利芬坎蒂尼集团。大西洋造船集团的CEO还来拜访我们,说交流没问题,但合作还不太想。迈尔集团则干脆一口回绝。只有意大利人表达了合作意向。”陈刚说,这个原因是多方面的,“一是他们通过多年的产业合作,在国际大邮轮建造市场占到了一半以上的份额,信心十足。二是他们有财务压力。我们合作后才知道,当年他们整合了一家挪威的海工集团,结果亏了很多钱。”

如今,陈刚还悟出了对方更多深意。“当时他们也没有想到我们的首艘船进展这么顺利,将他们的技术当成生财之道了,今年卖图纸,以后遇到问题再提供咨询,赚我们10年钱,是不成问题的。”陈刚做出这样的推断,是看到了意大利人的态度,“看到大邮轮,他们十分吃惊,说他们当初建造首艘大邮轮的时候,并不是这样的!”

2017年的一天,一艘货船远渡重洋,停靠在上海码头。两个集装箱将芬坎蒂尼集团出售的大邮轮图纸拉了回来。陈刚记得,“图纸共15万份,重量超过两吨。”不过,陈刚和团队并不能按图索骥将大邮轮建造完成,“这些图纸只是无数个环节的结果,具体怎么做到,得我们自己想办法。”

困难还不止这些。将邮轮空船重量控制在合理范围内,才能确保各项性能指标,同时保证运营过程中乘客舒适性和邮轮运营的经济性。对于邮轮船东来说,邮轮质量越轻越好,这样能载更多客人,收益更多。但将邮轮质量做轻,对建造方是巨大挑战。“经过数艘船的建造,空船重量已是船东和建造方多年不断博弈的结果,除了基本设计,还剩下些为数不多的余量,到我们手上只有600多吨了。而空船总重是56000多吨,我们的余量只占1%多一点。”市场是残酷的,尽管是大邮轮建造的后来者,但与先行者的标准是一样的,类似的细节在大邮轮建造中千千万万。

翻过难以逾越的高峰

对陈刚来说,建造大邮轮的这几年好像爬山,“好不容易翻过了一座,前面还有座更高的等着”。重量重心控制、振动噪声、安全返港就是三座最难逾越的高峰,也是贯穿大邮轮全生命周期的三大核心技术。

重量重心控制很关键。陈刚介绍,“重量控制不好,就要通过减少房间,或者削掉某个区域来实现,这必然影响产品质量。此外,邮轮补给能力也会受到严重影响,船上的油、水等物资会受限。而重心偏差一旦超过极限,重则影响安全,轻则造成行驶不平稳,影响舒适性,晕船的乘客会增多。”所以,重量重心贯穿在设计、采购、建造等多个环节。“甲板上的‘钢铁’很多是质量轻的铝合金。在采购环节,我们就强调材料重量,既然供应商中标,就要严格执行,所以如果实际重量差距较大,就要罚钱。在施工现场,上船的每一样东西都是要称重的。”

陈刚和团队还在源头上想办法。在通常船体建造中,钢板平均厚度是20毫米左右,但“爱达·魔都号”的大多数区域,用的是4到8毫米的薄型钢板,他们还为此建造了一座智能薄板生产车间。不过,这个过程也是一波三折。“薄板容易变形,我们建设了国内第一条激光切割焊接流水线,确保钢板变形小。”陈刚回忆,那是2020年春节,激光切割焊接设备已经进口过来了,就连员工的排班都确定了,“但疫情来了,我们眼巴巴地看着欧洲调试工程师全部回国了”。于是公司着手全手工打造,“但这个取决于师傅的个人经验,而且焊接完后,还要进行矫平工作,传统的结构矫平工艺是用水火弯板工艺,对技能工人的素质要求高,类似于‘电熨斗’熨平钢板。”但这样一来,效率下来了,质量也不理想。于是他们又从德国进口两台电磁矫平设备,“万幸的是,进口设备投入使用的同时,我们又联手国内高校开展研究,仿制了六台。”最后,将近30万平方米的钢板才如期完成矫平。

与其他船舶相比,大邮轮对振动噪声要求最苛刻。“这其实有矛盾之处,大邮轮有娱乐属性,一些娱乐活动必然会产生噪声,休息的乘客会不舒服。”陈刚说,专业指标要求非常苛刻,客舱声音不能超过42分贝。“为达到标准,很多系统都要下功夫,比如风管系统、空调系统,都要采取措施降低噪音。在最显眼的烟囱区域,从机舱一直到上面,贴附了大量阻尼材料,以降低震动和噪音。”在各个空间之间,也要安装隔板,“顶层有沙滩俱乐部,整晚都在开party,还有的区域开音乐会、跳舞,下面就是客房,乘客睡不着,怎么办?这也要充分考虑进来。”

最后是安全返港。“在《泰坦尼克号》里,我们看到救生艇座位不够。为了避免类似悲剧再发生,国际社会有一个《国际海上人命安全公约》,缔约国都必须保证客船救生艇座位数与乘客数是1:1的。大邮轮两侧悬挂着20艘救生艇,每一艘是314个人的定员,加起来就是6000多人。”

在极端条件下,“爱达·魔都号”能将整船变成救生艇。“我们在多个系统设置了备份和冗余,在火灾和进水等极端事故中,当‘A子系统’失效,‘B子系统’仍能正常运行,邮轮能够以6节航速从1500海里之外安全返回港口。”陈刚说,在不久之后的试航中,这些将一一得到验证。

2023年6月3日,“爱达·魔都号”邮轮出坞前,进行救生艇脱钩巡游试验。

一路走下来,陈刚还觉得有比三座高峰更值得重视的“暗礁”,即协调众多系统的管理体系。“我们有一套积累多年的管理系统,但没欧洲那么成熟,所以想要一个快捷路线。当时我们邮轮的母型船、姐妹船都在造,我就提出来将我们的数据集中在芬坎蒂尼集团的管理系统,我们能省力,他们也能实时掌握工程进展。没想到他们一口回绝了,说‘这是我们的核心技术,给多少钱都不给你用’。”

陈刚感慨,对方有时宁可帮你解决一些重大的具体问题,也不愿意共享管理系统。“我们只能在邮轮工程项目推进过程中不断提炼复杂工程项目对信息化、数字化的业务需求,被迫快速响应,升级信息化系统,并借此机会推进数字化转型。”正是这套体系帮助我们克服了疫情中各国人员的来往不便,通过线上实现建造。

“我们这代人赶上了好时候”

2001年,陈刚从上海交通大学结构力学博士毕业,来到外高桥公司工作。2002年春天,他就被选中参加“新型多功能半潜式钻井平台研制”,这是原国防科工委提出的“十五”高技术船舶科研计划48个重点项目中的一个。如今回头看,这一项目揭开了中国进军深水开发的序幕。

2002年到2004年,陈刚担任设计经理的15万吨“海洋石油111”和16.2万吨“海洋石油113”的两艘海上浮式生产储油船(FPSO)就交付使用了。紧接着,30万吨“海洋石油117”的任务再次落到了他肩上。“这是真正提升我们团队的项目,甲方管理团队来自美国,他们的整个设计建造,对我们的管理体系冲击是巨大的。但我们熬过了艰难的20多个月,然后发现这对提升我们能力有很大作用。”美国石油公司对海洋工程装备设计建造的要求极为苛刻,很多规范和标准无比详细的文件我们从未见过,这倒逼我们进行颠覆性改变。2007年,“海洋石油117”交付,成为我国第一艘完全自主设计并建造的30万吨级FPSO。

还有更大挑战等着陈刚。2006年夏天,中海油准备建造一个第六代深水半潜式钻井平台。陈刚一直关注“新型多功能半潜式钻井平台研制”,当时世界最先进的还是第五代,听到有人找他们做第六代,陈刚难掩兴奋,但难度也成倍增长了。散货船的结构、钢板占空船总重的60%,设备、管线、电缆等占40%。海洋工程装备相反,也就是说设备和系统更多、更复杂,它的系统集成工作量是散货船的5倍以上。陈刚举个例子,一辆轿车上有20—30个传感器,散货船上有500—600个,而“海洋石油981”则超过1万个,其建造难度可谓呈指数级增加。

功夫不负有心人,陈刚和团队又创造了一项历史。“海洋石油981”在2011年实现海上移交,成为中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台。

“我们这代人赶上了好时候。”陈刚禁不住感慨,“江南造船厂在上世纪90年代每年只交付4—5条船,现在成倍增长了。不是老一代人不聪明,是没那么多机会施展。”

陈刚刚入行时,就赶上了中国加入WTO。“经过几十年改革开放,船舶制造业的设计、建造能力都形成了,硬件设施越来越好。更重要的是,中国经济高速发展,进出口大部分要靠航运。每年有十几亿吨铁矿石进口到中国,需要散货船;每年有6亿吨原油进口到中国,需要原油轮。各种进出口,也拉动了集装箱船的发展。”

大邮轮建造也一样。“中国社科院预测,2035年中国邮轮产业产值可达到每年5000亿元,每年净增长4—5条船。如果我们不形成能力,这些订单就到了欧洲。”

不过陈刚非常理性。“与发达国家相比,我们在产品端上突破了,弱项在于系统集成。我们能搞柴油机,但人家在搞动力系统集成;我们能搞服务器,但人家在搞数字系统集成。”陈刚说,“在大邮轮制造上,相比于从0到1的突破,我觉得从1到N的过程更难。”高质量发展就是出路,“走产业集群道路,是我们未来发展方向”。

去年8月8日,第二艘国产大邮轮正式开工建造。陈刚说,他们会努力将建造效率至少提高15%。记者问他信心来自何处,他讲了一段往事。去年的疫情形势,给邮轮建造进程带来困难。作为合作方,美国嘉年华邮轮公司负责人认为中方在2023年底不可能如期交付大邮轮。“这里面涉及国际海事组织的新规范,在2023年底交付邮轮,就可以被新规范豁免。他们不相信我们能如期完成,所以要求马上暂停工作,按新规范重新修改方案。”但这样一来,很多计划要被打乱,交付时间要延至2024年底。“视频会上,我们吵得不可开交。最后我说:开会不能把一艘船开出来,给我们4个月的时间,到时再来判断。”会后,陈刚和团队发现,距离2023年底正好是4个120天攻坚期。当第一个攻坚战结束,嘉年华非常意外,“他们没想到我们可以在那种情况下如期完成这一阶段任务。”今年6月21日,“嘉年华的新邮轮项目经理在疫情后首次来上海看邮轮建造情况,在船上走了一圈后,他肯定地对我说:现在已经完全没有新规范的问题了!”

将当下的不可能变为未来的可能,是被中国造船工业一次次证明过的事情,也是陈刚最大的底气所在。

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