152年歷史的古老船塢如何造出萬(wàn)噸大型驅(qū)逐艦？

不久前，中國(guó)第一艘萬(wàn)噸艦艇055型驅(qū)逐艦在江南造船集團(tuán)正式下水。

細(xì)心的粉絲們發(fā)現(xiàn)，從這家擁有152年歷史的古老船塢里駛出的一艘艘新型驅(qū)逐艦的線(xiàn)型越來(lái)越流暢。原因何在？

除了焊接技術(shù)上的突破之外，江南造船集團(tuán)董事長(zhǎng)林鷗最近公開(kāi)提及了他們應(yīng)用的一個(gè)“神器”——世界首臺(tái)復(fù)雜曲面船板三維數(shù)控彎板裝備。

產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，突破成形技術(shù)瓶頸

復(fù)雜曲面船板成形是船舶工業(yè)普遍面臨的一個(gè)技術(shù)瓶頸。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外船廠對(duì)曲面分段中的三維曲面（雙曲度）船體外板進(jìn)行加工，一直是采用人工操作的方式。由于依賴(lài)操作人員的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)復(fù)雜，工作條件差，熟練工人日漸缺乏，加之存在生產(chǎn)效率低、污染環(huán)境等問(wèn)題，已成為現(xiàn)代化造船的生產(chǎn)瓶頸。一些用于軍艦的特種鋼不能采用水火彎板工藝，其加工成形的難度更大。

為了破解這一難題，由山東碩力、武漢理工大學(xué)、江南造船（集團(tuán)）有限公司組成的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在數(shù)字加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能研發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面板材加工的數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化。他們研發(fā)的“復(fù)雜曲面船板三維數(shù)控彎板裝備”集成了機(jī)、電、液、控、光技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了造船領(lǐng)域從設(shè)計(jì)到加工的統(tǒng)一數(shù)據(jù)源的貫通，是造船領(lǐng)域的一項(xiàng)重大工藝變革，是世界上少有的大規(guī)模投入使用并且可以實(shí)現(xiàn)船體外板數(shù)字冷彎成形的成套裝備。

自動(dòng)化“當(dāng)家”，生產(chǎn)效率提高10倍

“這是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。”國(guó)內(nèi)船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)界的權(quán)威吳有生院士、機(jī)械工程專(zhuān)家段正澄院士如是評(píng)價(jià)。在實(shí)地觀摩過(guò)該裝備之后，他們發(fā)現(xiàn)：這項(xiàng)技術(shù)首次將“自動(dòng)化”引入整個(gè)船體外板加工環(huán)節(jié)，使用專(zhuān)門(mén)的計(jì)算和控制軟件自動(dòng)進(jìn)行船板成形加工，在滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)的情況下該技術(shù)每天可取代54名工人，生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)方式提高10倍以上。

記者了解到，外板加工屬塑性變形，彎曲過(guò)程會(huì)產(chǎn)生回彈，也容易產(chǎn)生褶皺變形，自動(dòng)化成型尤為困難。山東碩力董事長(zhǎng)焦?jié)硎荆撛O(shè)備采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬板件三維數(shù)控冷彎成套技術(shù)以及“快速逐步逼近彎曲成形法”“基于非均勻有理B樣條曲面重構(gòu)法”等技術(shù)解決了上述問(wèn)題。

如今，這項(xiàng)技術(shù)不僅在江南造船廠“落地開(kāi)花”。“十一”過(guò)后，相關(guān)裝備即將裝車(chē)運(yùn)往我國(guó)重要的船工基地——武船重工的車(chē)間，而威海中清智能科技公司的訂單也在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。“中國(guó)6大國(guó)有造船廠，我們的裝備已進(jìn)入了3家。”焦?jié)嬖V記者。

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