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继往开来,扬起前进的风帆 ——记船舶设计大师伍朝晖
时间:2020-06-12 09:07:22 来源:网络 点击:846



        2008年12月26日以来,中国海军编队一次次驶离军港,开赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务,沉重地打击了海盗的袭击、劫持行为,有效地保护了过往船只的安全,赢得了国际舆论的一致赞扬。

        护航的常态化、制度化使亿万中国人感到骄傲和自豪,而对于三型国家重点型号产品的副总设计师伍朝晖来说,每当海军编队凯旋返航的时候,他总是难掩激动的心情。回想海军舰艇飞速发展的历程,他感慨万千。

        1967年6月,伍朝晖出生于上海金山,从小就被家门口那船首溅起的浪花、船尾翻滚的水流和一阵阵汽笛声所吸引,使他和船舶结下了不解之缘,冥冥之中为他的成长指引了航向。高中阶段,他学习刻苦,成绩优良。皇天不负有心人, 1985年他如愿拿到了上海交通大学入学通知书,进入了心仪已久的船舶工程专业学习。来到大学,他系统地学习了船舶专业课程,对船舶的兴趣愈发浓厚。1989年,伍朝晖大学毕业分配到江南造船厂。当时,厂内专业院校毕业的大学生奇缺,像伍朝晖这样科班毕业、专业能力突出的大学生更是少之又少。不到四年时间,伍朝晖已成长为江南造船厂设计所船体室副主任,开始肩负起船舶设计的重担。“我的心里有一个梦,一个中国造船人都有的梦,就是通过我们不懈的努力,使中国造船有朝一日赶超欧美、赶超日韩,实现中国造船世界第一。”伍朝晖早早地在心里埋下了一生的梦想。

01 享誉世界的江南船型品牌

        党的十一届三中全会以后,邓小平指示“造船工业要打入国际市场”,江南造船厂开始承接出口船的建造任务。作为江南造船(集团)有限责任公司主要船型之一的“中国江南巴拿马型”散货船就是在这样的大背景下应运而生的。

        江南巴拿马型散货船是国际船舶市场上的一个精品品牌。伍朝晖进入江南造船厂工作时,正是国内造船开始走向国际市场的时候,也是江南造船厂65000吨、70000吨巴拿马散货船设计建造的关键时期。在经历了船体车间实习和设计所船体室设计员的充分锻炼后,他加入了巴拿马型散货船设计团队。2000年以后,已经担任船体室副主任的伍朝晖带领设计团队经历了从第四代江南巴拿马型散货船(74000吨)到第七代江南巴拿马型散货船(78 000吨)的演变,在保持主尺度及性能基本相同的前提下,采用国际先进的CFD线型设计手段及船舶推进节能技术,通过总布置及分舱优化设计、中横剖面结构优化设计、高应力区局部结构优化设计和建造技术优化,减少了空船重量,降低了钢材消耗和建造成本,实现了不同设计阶段的数据共享和三维一体化协同设计,建立了全船三维电子模型,缩短了设计周期,提高了设计质量。贯彻新的IACS要求,HSE理念,使“江南巴拿马型”散货船完全符合国际有关散货船的最新要求和国际规范,其主要技术性能指标达到了当代国际先进水平,极大地提升了我国高技术散货船的开发能力及在国际市场上的核心竞争力。

        面向拓宽后的巴拿马运河以及中国进口澳洲动力煤等一些特定航线的运输需求,伍朝晖主持的技术团队在以前积累的散货船研发、设计和建造经验的基础上,经过多方调研和精心考虑,通过线型设计、总体布置、结构设计、建造技术研究等技术创新,在国内第一批开发设计出主尺度介于巴拿马型(Panamax)和好望角型(Capesize)之间,载重量为11.5万吨的BC-A类散货船——Mini-Cape型散货船。

        江南造船厂搬迁至长兴岛中船长兴造船基地后,面对生产组织、起重能力和船台、场地的布置状况,如何结合11.5万吨Mini-Cape型散货船的结构和布置特点合理划分船体分段和总段,以满足快速、高效地组织分段建造的要求,成了摆在伍朝晖及其团队面前的一个重大课题。船体分段是精益造船的基本作业单元,直接影响造船生产的效率,不但要考虑组织精益的分段作业,还要满足舾装、涂装和船体大合龙作业也能均衡连续有节拍地生产。经过深思熟虑和反复讨论,伍朝晖提出了总段拼装的方法进行分段、总段划分的设计思路,大大降低了造船成本,提高了建造工效和精度,缩短了造船周期。

        随后,伍朝晖作为项目负责人主持了工信部高技术船舶科研项目“11万吨级Mini-Cape型散货船换代开发”研究,研究了全新的线型;优化了横剖面设计,减轻了空船重量;制定了该船设计方案和建造方案,确定了生产设计的总体思路与技术路线,优化该型船分段/总段划分,缩短了建造周期,确保了该型船的顺利交付。该船型被工信部列为“精品船型”,被科技部列为2012年国家战略性创新产品。

02 主导建立军民两用生产设计模式

        2007年6月,江南新厂转换生产设计模式的任务落到了伍朝晖的肩上。一开始他就目标明确——精心建立适应现代造船模式的生产设计模式。经过近四个月的调研和准备,伍朝晖在2007年10月开始带领项目团队就生产设计模式转变最核心的一环——船舶设计信息系统进行研究攻关。他每周六天打拼在长兴岛上,无时无刻不在设计部门协调技术准备和运行工作,工作到哪里吃饭就在哪里,开会错过了时间,就随便吃碗泡面应付。他把所有的精力都花在了分析、优化船舶生产设计流程,建立完整的设计信息数据库上。

        在他的带领下,项目组通过艰苦努力建立了完善的船舶设计信息系统(JNIDS),根据区域设计的要求设计了船体、舾装模块,实现了通过抽取TRIBON相关数据建立相应数据表、交互式创建组立树、型钢下料图自动出图、安装坐标转换、风管及附件自动生成等功能,最大程度减少了人工输入,大大提高了设计质量,缩短了设计时间,降低了造船成本,并开发了在船舶CAE同CAD之间、船舶异构CAD系统之间、船舶专用设计系统同CAD系统之间电子模型接口程序模块,形成了JNIDS软件系统的技术规范及标准,实现了软件信息本地化,设计信息标准化、共享化。该系统的开发成功打破了国外在该软件领域的垄断,提升了企业的数字化造船水平,为推进数字化造船和数字化管理提供了技术支撑。自2008年起,该系统已应用于一百多艘民品和二十几艘舰艇设计上。

        依靠自主研发的船舶设计信息系统(JNIDS),伍朝晖组织设计部精干力量就舾装综合布置一体化建模技术、生产设计出图模式、产品设计生产管理一体化、满足区域设计新模式要求的设计编码等生产设计模式核心内容进行了研究,并依托30万吨超大型油轮(VLCC)的研制进行验证,使设计模式由传统的按“功能/系统/专业”向“船舶区域/建造阶段/作业类型”转变;扩大了单元、模块设计,成功完成了集控功能性模块设计与建造。

        新生产设计模式的成功应用,使中船长兴造船基地首制超大型油轮(VLCC)的开发、设计、建造技术达到国内领先水平,与此同时,赢得了20艘超大型油轮订单,产生了显著的社会效益和经济效益。该设计模式在中船长兴造船基地三条生产线所有产品上推广,推进了精益船舶生产设计模式的创新发展。

03 创新攻克设计建造系列关键技术

        液化石油气(LPG)运输船是江南造船厂在国际船舶市场上的又一品牌产品。随着市场环境日趋严峻,如何在设计能力上有所提升,支撑在激烈的市场竞争中接单和建造,人们把期盼的目光又聚焦在伍朝晖的研发团队上,伍朝晖提出:“一切以接船为目标,有条件要上,没有条件创造条件也要上,坚决完成任务不动摇。”

        在“22000立方米半冷半压式液化气船”开发设计中,伍朝晖第一时间组织设计部门提前开展技术攻关,针对一直困扰设计人员的破舱稳性设计进行研究,并提出创新应用区域性托盘化设计、模块技术、总段建造新技术。对液化气船而言,由于航速较高,其线型设计较瘦削,LPG罐体位置较高,如果设计不当,极易造成船重心较高,稳心较低,稳性差,对外力的作用非常敏感,航行中遇到较大的风浪、水流及搁浅、碰撞等外力就有可能造成船舶的侧翻沉没。在设计船舶总体分舱阶段,就要对允许的最大破舱长度和破舱稳性进行预估。在引进消化了许多国外著名计算软件的基础上,伍朝晖带领团队对液化气船破舱稳性计算的可靠性进行分析研究,并进行压力式特性计算及软件开发,针对22000立方米液化石油气运输船的破舱稳性,采用足够大的水线面系数和干舷,保持合适的压载水量,合理布置和调整空气管位置和高度,优化液罐尺度,将机舱同舵机舱、艏部应急消防泵舱同管弄进行水密分隔,从而大大提升了液化气船的破舱稳性,满足了IMO、IGC规则和国际载重线公约。这一成功经验,还可推广应用到其他新型液化气船设计上。2011年,伍朝晖主持的“8万立方米超大型全冷式LPG船建造技术研究”项目顺利列入上海市人才发展资金资助计划,并由他本人具体负责区域生产设计、液货系统设计、船体结构和液货舱分段划分、液货舱支撑系统设计、焊接工艺设计、液罐绝缘工艺设计等研究。伍朝晖在LPG船上的成功实践,为顺利承接3型14艘LPG船奠定了重要的技术基础,经济效益和社会效益十分显著。

        新一代航天远洋综合测量船是承担我国重要测量和控制任务的特种船舶,能够在无限航区全天候执行测控任务,已成为我国陆、海、天三位一体测控系统中不可或缺的重要组成部分。作为该船建造工艺设计总负责人,在建造周期短、安装要求精准、难度特别高的情况下,针对各建造技术难点,精心组织策划了12项关键技术的攻关,攻克了船体中心线精度控制技术、无余量长轴系安装技术、带弹性支承的主机安装技术、船用变频变量空调系统试验技术、水型冷库气调冷藏试验技术、测量光管安装技术、大型天线安装技术和标校经纬仪圆顶安装技术等难关,成功建造了新一代航天远洋测量船。该船交付后多次圆满完成重大海上测控任务,其优良的操纵性、航向稳定性、装备可靠性、舒适性等各项技术指标表明,达到了当代国际先进水平。

        伍朝晖还从以人为本、绿色环保出发,结合该船特点,提出了整套舱室内装精装修的设计理念,使整个测量船内装水平达到国内船舶内装的新高度,得到港澳和国外友人高度赞扬,为今后建造大型豪华客船内装设计打下坚实基础。

        伍朝晖始终坚持技术创新,每次在课题研究最困难的时候,他总说:“不坚持下去,中国船舶设计建造技术将永远落后于发达国家。”“十二五”计划初始,针对当时舰船曲面分段制造各环节自动化程度不高、工作量较大及作业效率较低的现状,伍朝晖提出并带领团队借鉴国外数字化制造技术,以某重点舰船为研究载体,开展舰船曲面分段柔性生产线关键技术研究,以期实现舰船曲面分段制造模式向流水化方式的转变,促进数字化、信息化技术与舰船曲面分段建造流程的全面融合。2012年,江南造船承接船型数量猛增,给设计和建造带来了巨大的压力。重压之下,伍朝晖毅然承担起数字化三维设计和仿真研究,以数字化技术带动设计技术提升。在之后的两年里,他带领课题组突破了三维工艺设计、工艺仿真和三维作业指导书等关键技术,创造性地设计了面向生产现场的三维作业指导,并在某型重点舰船典型区域结构体设计建造中进行了工程化应用,船舶设计与建造的数字化水平上了新台阶。

04 倾力打造走向远海的三型重点舰船

        作为三型国家重点型号舰船副总设计师,伍朝晖肩负着船厂设计及工艺技术准备、关键技术攻关、建造质量提升及用户服务保障等方面的重担。军用舰船具有产品设计高起点、造船生产高负荷的特点,生产运行相当艰苦。伍朝晖带领他的设计、建造管理团队,全力出击,连续作战,屡次打赢攻坚战。

        某导弹驱逐舰系列舰是江南造船批量建造的舰船,伍朝晖按照建造进度要求,积极推动区域设计和建造能力提升。多少个日夜,他亲力亲为,在设计、生产现场召开工艺攻关项目专题推进会,指导攻关小组开展研究和应用。巨型总段建造技术在系列舰最新型号1#船上试点成功后,相继在后续船上全面推广应用,提高了该型船总段结构完整性,为扩大预舾装提供了条件,也直接推进了其他区域建造关键技术的发展和应用,解决了巨型总段运输难题,减少了船台搭载吊数,缩短了船台周期。目前,系列舰最新型号的主船体在船台上搭载吊数由24吊减少为10吊。减摇鳍总段内安装技术研究使该型舰总段内成功安装减摇鳍完成,发电机组的安装也提前在总段内完成,提高了四、六总段的结构完整性和预舾装率。上层建筑整吊技术研究和应用保证了高精度基座和结构精度,为提高上层建筑预舾装率奠定了基础。关键重大装备浮态安装及测量技术研究解决了设备纳期造成的安装难题,保证了浮态武备的安装和验收。非完整船体条件下轴系拉线照光工艺研究解决了系列舰两型船非完整船体结构状态下轴系对中安装工艺难题,使机舱的舾装得以提前,提高了下水前轴系设备和调距桨的安装完整性,同时也化解了主动力设备晚到引起的轴系和主动力设备安装风险,使得系列舰一条半船连续建造法成为可能。

        某大型舰是我国最新型主战水面舰船,科技含量高,研制风险大。伍朝晖根据“集智攻关、精准设计、优质建造、确保圆满”的工程建造总要求,针对船体结构设计、机电装置布置、特装分布位置以及建造条件、环境开展研究,确定了3+3区域建造基本模式,重点从舾装与特装区域化、安装与试验分道作业、涂装与舾装分离作业开展研究,确保实现安全、精细、有序、高效的工程建造态势。他带领团队按照区域造船、新装备装舰技术研究、设计技术研究、建造管理技术研究、深化优化工艺研究五个方面对已掌握的该型舰技术图像进行了梳理,针对结构件设计-制造一体化技术、船体结构件物流技术、舱室集成舾装技术、异构软件平台协同设计技术等33项关键技术进行攻关,策划研究内容,明确研究成果,并结合工程节点,制订出详细、周密的研究计划。新研设备装舰测试测量及试验是该型舰工程的重中之重。舰载射频系统是一项新研重要系统,伍朝晖提出各天线水平及艏艉测量基准设置的统一要求,建立基座和天线测量的数学模型,在此基础上确定测量工具、重点测量位置和数据处理方法,设计制造测量工装,团队拧成一股绳攻关,最终形成了满足射频系统各基座及天线测量需求的测量方法。

        某大型舰船是国家重点型号,伍朝晖作为负责总装集成的副总设计师,自2011年以来,组织设计、生产、检验等部门,针对型号设计、技术状态跟踪、生产准备、条件保障建设等方面,积极开展预先研究。他带领的研究团队联合中船集团公司优势力量组成“典型区域结构体建造工艺集成技术研究”项目组,以典型区域结构体为载体开展专项研究。2012年1月完成典型区域结构体的型线设计、结构设计、技术说明书的编制、材料预估等全部技术内容,3月23日结构体开工, 6月28日整体结构完工,8月27日舱室内装完工,项目团队在伍朝晖的带领下仅用时5个多月就完成15.4米×29.2米×19.8米、重达1 056吨的结构体建造工作。项目团队研究形成的41项工程应用成果、12个试验成果、25项在研成果填补了多项技术空白,探索出一条大型型号研制的新思路。

05 精心构建技术过硬专业人才队伍

        伍朝晖知道,船舶设计、建造技术的探索是无止境的,它需要一代代造船人共同努力,而最核心的优势在于人才的优势。为此,伍朝晖在抓设计、抓技术的同时,把个人的经验和成长经历分享给年轻专业技术人员,并坚持理论和实践相结合、科研与工程相结合的培养模式,让他们少走弯路,快速成长。在他的悉心指导下,每年都有一大批年轻的造船人成长成才,成为独当一面的行家里手。“交掉一批船,培养一批人,打造一支队伍!”他一直用这句话去激励青年人,带领更多的年轻人在造船的路上建功立业。

        2011年11月开始,江南造船开展典型区域结构体建造工艺集成技术研究,针对“新材料应用冷热加工及焊接技术研究”等11个专题组建了老中青三代、近百人组成的项目团队,深入了解结构体的建造工艺及技术要求。

        面对全新、复杂的结构形式,伍朝晖明确经验丰富的老专家、技术过硬的中青年技术能手要手把手指导青年技术人员,在科研攻关的基础上,互相切磋,教学相长。

        鸿鹄高飞,一举千里。经历了20余年时间的洗礼和船舶设计、建造与管理工作实践的磨砺,伍朝晖和“军民两用”创新团队更加成熟、意志更加坚定。如今,他们又扬起新的风帆,向着“中国第一军工造船企业”前进!

来源:网络

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