上海振华的海工装备数字化设计案例

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　　新的市场竞争形势要求我们在做大做强过程中，不仅要发展硬实力也要发展软实力，务必在两化融合方面实现较大的突破和跨越。

　　“世界上凡是有集装箱作业的重要港口，都应该有中国生产的集装箱机械。”这是1992年年近花甲的管彤贤创业时为公司定下的目标。

　　20世纪90年代初，随着国际贸易的升温，国际集装箱运输出现了“超巴拿马”热潮。但是面对繁重的集装箱装卸作业，当时的旧式港口机械显得力不从心，于是世界各大集装箱港口纷纷开始将旧式港口机械替换成运营效能更高的新型港口机械。面对这一巨大商机，上海振华港口机械(集团)股份有限公司(以下简称“振华”)应运而生。17年弹指一挥间，这家当时只有10多个人、100万美元资本的小企业，如今已成为全球集装箱起重机械行业的领导者。“自1998年起，我们公司的产品连续10年居全球市场占有率第一位。以岸边集装箱起重机订单计算，2008年我们的国际市场占有率为78%。”振华技术开发办副主任张振雄告诉记者。

　　今年上半年，上海振华港口机械(集团)股份有限公司更名为上海振华重工(集团)股份有限公司。这标志着振华又一次转型，开始正式进军海洋工程装备领域。作为上海两化融合重点实验室之一，振华也将通过海洋工程装备信息化推动行业发展。依托信息化技术，振华踏上了新的征程。

　　占领技术高地新型自动化码头应运而生

　　繁忙的港口吞吐着大量货物，但你却看不到码头工人繁忙的身影。从货船停靠岸，到集装箱装卸完毕，一切都是机械自动完成。这就是振华在上海长兴岛建成的自动化码头系统示范线。“公司研制的新型自动化码头可将同一泊位的装卸效率提高至少50%，堆场存箱量提高25%。整个长兴岛示范线，只需2个技术人员就能正常运行整套系统，节省人力达90%。”振华技术开发办软件设计部总经理叶军向记者表示。

　　虽然受国际金融危机的影响，国际海运业出现萎缩，但是从未来的趋势来看，随着经济发展，全球对集装箱运输的需求仍将继续增长，同时国际金融危机的出现也迫使港口对成本和效率的要求更为苛刻。集装箱码头装卸高效化、信息化已是大势所趋。据了解，目前世界集装箱码头装卸系统多为传统模式，即前沿用岸桥，后方堆场用场桥，前沿与堆场之间的转运采用集装箱卡车、跨运车或价格昂贵的自动导向小车。另外，地面长距离平面转运使交通拥挤，易引起多台运输车辆相互碰撞，严重影响装卸效率。水平运输已经成为制约码头装卸效率进一步提高的瓶颈。对此，2004年，振华大胆提出了建立“高效经济型集装箱自动化码头”的方案。三年后，在长兴岛岸边，振华研制的新型自动化码头揭开了面纱。

　　除了装卸效率提高、人力资源成本降低之外，新型自动化码头整个系统的投入也低于现有的自动化码头系统。据了解，新型自动化码头取消了现有码头复杂而昂贵的导航系统，用光缆和磁尺等现代化工具进行导航。公司首创的分配机构系统代替了极其昂贵、故障频发的自动导向小车，大大降低了成本。全流程以电驱动取代内燃机驱动也解决了传统码头噪音大、排放超标、污染严重等问题。

　　当然，在这种新型自动化码头研制上，信息技术功不可没。“2006年，在已经成熟的单机设备信息化软件产品基础上，振华实现了从提供单机信息化产品到全自动化码头整体信息化解决方案的飞越。”叶军表示。据介绍，振华现有信息化产品主要分为三类：起重机信息化产品、集装箱码头信息化产品、海上自动定位产品。值得一提的是，在起重机信息化产品中，起重机设备维护管理系统其实就是一个全方位应用于码头大型机械的实时监控、故障处理、历史数据查询与回放，以及综合PLC远程监视和设备维护管理的解决方案。这套起重机管理系统目前已经在1725个设备上得到应用，遍布全球70多个国家。

　　自动化码头调控软件系统是起重机管理系统的亮点和核心。叶军告诉记者，开发这套软件的主要目的是对自动化码头上的所有设备进行总体调度和控制，包括岸桥、场桥、后方集卡设备和水平分配运输系统，并实时、高效、安全地对自动化码头的所有设备进行调度，使之合理、有序地作业，减少船舶在泊时间，增加港口吞吐量。

　　不过，目前中国物流业甚至全球物流业标准不统一制约了物流行业信息化的发展。《物流业调整和振兴规划》也指出，要“加快对现有仓储、转运设施和运输工具的标准化改造，鼓励企业采用标准化的物流设施和设备，实现物流设施、设备的标准化。”针对这一问题，叶军对记者表示，集装箱的箱号需采用标准信息化技术。目前行业内的集装箱箱号自动识别多采用图像识别方式，准确率在95%左右。要进一步提高准确率，就应给集装箱安装RFID(无线射频识别)芯片以实现自动识别，但目前在该领域全球还没有统一标准。

　　进军海洋工程装备信息化护航新战略

　　去年年底开始组织筹备、今年3月28日正式成立、拥有100多位专业技术人才的振华海洋工程设计研究院就这样诞生了。这一战略性举措也表明，振华立志在海洋工程装备方面找到公司新的利润增长点。据了解，今年振华的总产值将达到约300亿元，其中港口机械占很大比重。公司的目标是在未来3年内，海洋工程和大型钢结构业务的产值占总产值一半以上。今年6月份振华在海洋工程方面就接下价值22亿美元的订单。

　　当然，前面的道路并不是那么平坦，振华要想在激烈的竞争中取得突破，必须找准定位，寻求差异化竞争优势，而信息化则是这一新战略的抓手。据了解，目前国外先进的海洋工程装备制造商，如韩国大宇造船、现代造船和日本三井造船等巨头均以“整体优化”作为企业信息化建设的首要目标。它们通过开发船舶制造信息系统，在上世纪90年代就实现了设计、生产、管理信息的一体化，大大缩短了船舶建造周期，提高了质量并降低了成本，在国际市场竞争中处于有利地位。特别是韩国造船业，虽然其发展历史比我国短得多，但已把信息技术中的精确制造，包括精确设计和精确管理技术以及系统集成技术作为企业发展的战略重点，走在了行业发展的前沿。进入21世纪后，三维CAD(计算机辅助设计)技术、CAE(计算机辅助工程)技术、并行工程等现代化的设计技术已在海洋工程装备业中得到广泛应用。信息化已渗透到产品全生命周期。

　　面对强大的竞争以及新的技术发展趋势，振华海洋工程设计研究院将以两化融合为契机，找准突破口，使信息化渗透到公司海洋工程装备业务的各个阶段、各个专业中。“我们必须立足现实，紧密结合公司制定的任务和目标，实现以信息化促进海洋工程装备事业的跨越式发展的目标。”海洋工程设计研究院高志龙总工程师如是说。

　　据了解，300英尺自升式钻井平台产品的基本设计、详细设计、工程制造将由振华“一手包办”，打破了以往这类产品的前期基本设计被国外企业垄断的局面。而振华将通过“确立三个项目、营造四大环境、攻克五大技术”的手段实现公司的战略目标。

　　这三个项目是“三种类型的自升式钻井平台”。通过先进的信息化手段实现三个项目的顺利完成。营造“四个环境”，是在工作环境、技术环境、创新政策环境以及人才积聚环境上下工夫，确保项目的顺利进行并推动海洋工程设计研究院快速发展。而五个关键技术已成为公司跨越式发展的重要突破口。这五个技术即信息一体化的软硬件平台的建立，一体化的流程、体系和规则研究;总体设计优先技术的研究;结构设计技术的研究;配套系统与设备国产化的研究;综合信息集成技术的研究。