挪威海事产业研发力量新动向

秦 琦

挪威海事产业研发力量新动向

秦 琦

挪威作为一个历史比较悠久的欧洲沿海国家，海事产业非常发达，产业集群效应明显，产业创新成果丰富，以挪威海事设备产业为例，超过1500家的船用设备设计、制造和贸易商为挪威经济产生明显效益。

挪威海事产业的经营主体中存在大量的高技术研发和服务企业，在此根据其企业规模、经营业绩、产品和技术体系、核心能力等方面筛选了一些典型的海事制造和运营主体力量，重点介绍挪威海事高端制造业领域的典型研发和集成力量。

Ulstein公司

Ulstein集团是挪威一家家族企业，最初成立于1917年，目前拥有五大业务板块：设计与解决方案业务、造船业务、电力与控制业务、销售业务以及航运业务，Ulstein集团公司（Group SA）是其控股公司。截至2015年底，Ulstein集团拥有759名雇员。2014年和2015年营业收入分别为27.03亿和23.34亿挪威克朗，净利润分别是1.287亿和-1.289亿挪威克朗。

1、设计产品系列

Ulstein主要以其独特的X船首设计闻名全球海事界，并将X船首从最初的海工辅助船设计延伸至海工勘探、钻井和工程建设船舶，并拓展至民用船舶领域的豪华邮轮与游艇设计领域。

产品设计时，考虑初期资本投入和运营费用尽量减少、技术特点考虑安全性、定位能力、船舶舒适性以及船上物流情况。产品优势表现为解决方案优化（基于运营意见反馈，产品系列化，特别考虑货物甲板、装载能力、货舱布置的设计）、性能优化（采用成熟的系统集成技术和设备包，主要考虑最优性能、运营可靠性和低燃料消耗的设计）、经济性优化（不同级别技术规格适合多种运营条件，尽量缩短研发至交付的周期时间）。

在试验验证方面，采用计算流体力学仿真，进行静水阻力和船体优化、耐波性仿真、推力器和齿轮箱对齐、月池效应、自航、风阻效应等优化工作。采用CFD优化纵倾和吃水，相比于常规的模型试验，能够更便捷、成本更低地进行全尺度计算。据了解，在过去三年的模型和全实尺度试验中，Ulstein公司CFD团队验证的有效点超过160个。

Ulstein集团研发的主要船型及特点：邮轮，系列数量包括CX103，CX104，CX106，CX102，C102，CX107，最大尺度船长185m，船宽23m，25000GT，载客量300～800人；主要特点是环境、安全、舒适性的标准高，船体冰区加强；外部可利用空间极大；物流的创新和高效设计。

铺缆船，系列数量包括SX138，SX158，SX121，SX165，LX109，SX146，S182；最大尺度船长159m，船宽30m，15000DWT，吃水6m，最大航速14kn，容纳70人，甲板面积2500m2。

海上风电场船，系列数量包括SX128，SX175，SX169；最大尺度船长88m，船宽19m，3800DWT，最大吃水6.6m，最大航速14kn，最大容纳120人，甲板面积500m2。主要特点包括：创新的工作平台，优良的动力定位能力，低油耗。设计者与运营商等合作伙伴分享经验和发挥双方知识，能够基于成熟的简化技术设计出新的概念船型。

水下工程船，系列数量包括SX164，SX174，SX121，SX165，SX152，SX102；最大尺度船长180m，船宽32m，15000DWT，最大吃水8m，最大航速15kn，最大容纳250人，甲板面积3500m2。主要特点灵活性高，能够进行ROV、起重机、模块转运塔等操作；功能性强，较大的工作加班和设备运输能力，良好的定位能力，能够确保在恶劣环境下操作，高拖运航速，低燃油消耗。

潜水支持船，系列数量包括SX164，SX174，SX121，SX162；最大尺度船长142m，船宽27m，12000DWT，最大吃水7.6m，最大航速15kn，最大容纳200人，甲板面积1450m2；主要特点包括：特别强调安全性，采用先进设备提供多种潜水支持设计，优化布置适合当前和未来海底作业发展，采用完全集成潜水系统或移动式系统。

物探船，系列数量包括SX128型，SX133型，SX124型，SX134型，SX120型。最大尺度船长106m，船宽24m，5700DWT，最大吃水8m，最大航速17kn，最大容纳70人；主要特点是高功能性，大工作甲板，办公室和居住容量大，噪声低，低油耗，耐波性好，可以确保各种环境下的良好作业能力。配备设备用于操作过程中的船舶定位、速度、数据采集和处理能力。

重吊和铺管船，系列数量包括HX103，HX102，DLV5000，DLV3500，DLV3000，HX104，DLV1500；最大尺度船长196m，船宽49m，最大吃水10.8m，最大吃水14kn，最大容纳340～398人；主要特点是单节点和双节点S型铺管、四节点J型铺管，最大提升能力超过5000m。

钻井船，系列数量包括DX105，XDS500，XDS3600， XDS1500；最大尺度船长231m，船宽44.8m，最大吃水10m，最大航速4kn（1.2m冰区）/15kn，容纳150人。主要特点是模块化设计适合全球操作，特殊设计适合里海和北极操作。

三用工作船，系列数量包括A133，AX134，AX119，AX123，A122，AX128；最大尺度船长107m，船宽25m，6200DWT，最大吃水8.5m，最大航速18kn，容纳90人，甲板面积1030m2；主要特点是货物系统和舱室布置具有灵活性，系柱拉力大，燃油消耗低。

平台供应船，系列数量包括PX120，PX105，PX121，PX129，PX106，PX130（ 共10型 ）；最大尺 度 船 长89m， 船 宽20m，5200DWT，最大吃水7.1m，最大航速16kn，容纳24人，甲板面积1100m2；主要特点是恶劣环境下作业能力优异，设计多样性可以优化货物能力，低噪声，低油耗，高拖运速度，优异的耐波性能。

2、系统集成与设备包

在系统集成与解决方案领域，Ulstein集团整合了设计驱动创新、专业能力、高质量等，改进了系统的效率、操作性和长期价值。

船用自动化、报警和监控系统——Ulstein集团在此领域开发了ULSTEIN AMS报警和监控系统、ULSTEIN IAS综合自动化系统。ULSTEIN AMS系统能够监控船上各种程序和操作，ULSTEIN IAS系统能满足高端船舶和平台的极其复杂需求。

图1 Ulstein集团设计的主要船型

通讯系统——Ulstein集团在此领域开发了基于IP的船用综合通讯系统ULSTEIN COM，能够在一个单元内进行通信、信息交流和娱乐，并且将全船的计算机、电话、电视、无线电、监控摄像头进行信号分配。其中数字广播和电话系统组合了IP、数字和模拟内部电话、外部线路，以及VAST卫星通信系统、GSM收发器、Inmarsat卫星电话等设备。娱乐方面包括因特网、电视和视频、电视监控系统（CCTV）等方面的服务。一套独立的门户系统可以使用户获得“一对多”的信息、安全视频以及其他相关的船舶信息。监控系统方面，基于IP的CCTV包括摄像机、服务器、操作员工作站，通过ULSTEIN COM系统的局域网进行联通。

电力和动力集成系统——Ulstein集团在此领域开发了一整套用于机械、电力或混合推进的电力包ULSTEIN POWER，包括所有电力部件。完整的船用电力包包括发电设备、配电设备和推进系统。该套系统实现了单一系统的集成和优化，全面评估、选择和集成所有电力部件至一套完整的系统，能够提供优化和低成本的解决方案。能够提供所有参数和系统部件的远程服务。并且该系统适用于各类船型，包括远海、近海、重型海工作业、渔业、旅游、巡逻和运输船舶。

船桥系统——Ulstein集团在此领域开发了包括一整套交钥匙工程的船桥系统ULSTEIN BRIDGE，包括模块化控制台、导航设备、无线电设备、工程化、文件编制以及投入使用。主要特点包括解决方案灵活、安装高效等。

图2 Ulstein集团开发的电力、监控、通讯和船桥集成系统

此外，Ulstein集团开发和制造了一些创新设备，以改进海洋油气产业中的船舶性能，包括主控移动设备、提升和转运设备、拆卸工具、集成系统。

Ulstein集团为不同船型提供的配套设备。其中包括：海上风电场船舶，主要设备有托盘转运系统，COLIBRI起重机，管道转运系统，Windlifter风机安装系统；水下工程船，主要设备有落管布置、滑道系统、月池门；重吊和铺管船，主要设备有托管架转运系统。

Havyard集团

Havyard集团成立于1999年，是一家综合性程度很高的船舶科技公司，业务领域涵盖了全价值链关键环节，从船舶设计到运营保障。2015年主要产品和服务包括船舶设计、船舶设备和建造，船型覆盖捕鱼、渔场、海上风电、海上油气生产等船舶。Havyard集团业务分成四大板块：设计和解决方案板块，负责集团内外建造船舶的设计和系统包；建造板块，负责先进海洋支持船、海洋风电场支持船、渔业和水产业船舶的建造、改装和维修等；渔业板块，为捕鱼船、活鱼运输船的安全和高效转运提供设备与系统，同时提供岸基海产品装置；电力与系统板块，提供柴电系统与混合电力推进系统。截至2015年底，Havila控股公司拥有Havyard集团公司63.5%的股份，2014年 和2015年Havyard集 团的营业收入分别为24.1亿和17.6亿挪威克朗，营业利润（EBIT）分别为0.45亿和-0.6亿挪威克朗，净利润分别为0.3亿和-1.1亿挪威克朗。从2015年度各业务板块的营业利润和税前利润来看，主要亏损源于造船业务，而船舶设计与解决方案业务、动力与系统业务的税前利润分别为1717万和364万挪威克朗。截至2015年底，Havyard集团拥有雇员约750人。

1、设计产品系列

Havyard集团为船厂和船东提供包括渔业、海产、海上风电、海上油气生产以及其他特种船舶的概念设计、详细设计和全套工程化包。

Havyard集团研发的主要船型包括：三用工作船，系列数量 包 括Havyard 842，Havyard 843，Havyard 844，Havyard845，Havyard 846WE。最大船舶尺度总长96～103.2m，型宽25m，最大吃水8.0m，航速18～20kn，5000～5500DWT（吃水7m），系柱拉力300～400t，甲板面积850～1000m2。

平台供应船，系列数量包括Havyard 832，Havyard 832 WE，Havyard 833，Havyard 833WE。最大船舶尺度总长89.1～95.1m，型宽19.6m，最大吃水6.5m，航速15kn（吃水5.0m），4600～5000DWT（吃水6.5m），柴油发电机组5000～7000 kW，甲板面积1000～1100m2。

水下工程船，系列数量包括Havyard 857，Havyard 857 WE，Havyard 858，Havyard 859，Havyard 860。最大船舶尺度总长145～160m，型宽28m，最大吃水8.5m，航速16kn（吃水5.0m），12000～15000DWT（吃水8.5m），装机功率15000～21000kW，主起重机400～600t，甲板面积2000～2500m2。

北极船舶，系列数量包括Havyard 878L，Havyard 843 ICE。最大船舶尺度总长94～99.9m，型宽21m，最大吃水8.25m，航速15kn（ 吃 水6.0m），3500～4500 DWT（吃水7.7m），柴油发电机组18000～21000kW，冰级符号DNV ICE 10。

渔船（尾拖渔船和活鱼运输船），系列数量包括Havyard 515，Havyard 526，Havyard 534，Havyard 535，Havyard 555，Havyard 587。最大尾拖渔船尺度总长79m，型宽16m，冷藏货舱1750m3，主推进功率2×2500 kW，系柱拉力100t以上，冰级符号DNV ICE-1B（船体ICE-1A*）。

2、系统集成与设备包

Havyard集团共有两大板块负责系统设备领域的业务，分别是设计和解决方案板块、电力与系统板块。其中电力与系统板块由专长于生产柴电和混合电力推进系统的挪威电气系统公司（NES）负 责，Havyard集 团 拥 有NES 50.5%股份。设计和解决方案板块由Havyard设计与解决方案公司（HDS）负总责，Havyard集团拥有HDS 100%的股权，HDS在系统设备领域业务主要包括设备包、系统集成等。考虑到系统集成业务的战略性、协同性以及核心竞争力，Havyard集团将专长于电气系统的设计、工程化和安装服务，以及研制交付船用控制和自动化系统的全资子公司Havyard电力&系统公司（HPS）置于HDS的行政管辖之下，HPS为综合自动化系统、综合船桥系统、导航和通讯包提供产品与系统，主要服务对象为Havyard船舶科技公司、HDS和NES。

图3 Havyard集团设计的主要船型

导航和通讯系统——Havyard集团为各类船舶提供完整的NavCom系统包。联合全球知名的海事设备品牌制造合作伙伴例如Furuno公 司、Sperry公 司 等进行集成，整合NavCom系统和Concept Bridge系统可以提供完整的解决方案。

综合报警系统——Havyard集团开发了一套已验证的自动化和综合电力管理系统即综合报警系统（HAVYARD IAS）。Havyard集团负责整套系统的工程化和设计，以及系统的编程与测试。控制者可以采用冗余IP网络与操作站进行通信，开关模块紧凑，且易于安装和拓展，每个舱室可能至多安装12个单元，并与Profibus通信链连接。具备警报操作、货物控制、泵阀控制、分布式输入输出、岸基工程师远程支持等功能。

船桥系统——Havyard集团推出了具备多功能、综合和现代解决方案等特点的HAVYARD ConceptBridge船桥系统。该系统采用最新技术，具备多功能工作站，能够满足客户需求。

电力集成系统——挪威电气系统公司的主要产品包括柴电推进系统、混合推进系统、电池系统、柴油机发电机组、配电盘、电动机、QUADRD驱动技术、控制安全系统、变压器等，该公司推出了能够降低噪声、NOX和CO2排放的QU.E.S.T储能技术。挪威电气系统公司运营年限超过35年，完成了超过4000套大中小型电气系统的设计、工程化和安装。

图4 Havyard集团开发的导航通讯、自动化、船桥和电气集成系统

VARD公司

Vard公司是一家国际船舶设计、工程化和建造企业，主要船型涵盖先进的海洋支持船、海底建设船、半潜船、LNG动力渡船、舰船、海警船舶、渔船和破冰船等，此外还能提供主要船用设备包，例如电力和自动化系统、甲板转运设备、船舶居住解决方案。其前身是STX OSV公司，2013年意大利造船集团芬坎蒂尼收购了在新加坡证券交易所上市的STX OSV公司55.63%股份，并将其更名为Vard公司，2016年11月芬坎蒂尼计划通过子公司芬坎蒂尼油气公司收购Vrad公司其余44.37%的股权。该公司核心业务领域分布在船舶设计、造船、管道系统和安装、电气、贸易等板块。2014财年和2015财年Vard公司的营业收入分别为129.2亿和113.1亿挪威克朗，利润分别是5000万和-12.9亿挪威克朗。雇员约9000人。

1、设计产品系列

Vard公司的研发设计业务涵盖了船舶设计、概念研究、先进性分析、全尺度试验、模型试验、虚拟仿真。设计方面，Vard公司充分利用多种自主研发的计算机程序和大量船舶数据库，开展从最初的可行性研究、要求说明到船级社审核与生产图纸等设计工作，并且提供固定价格的合同设计包以及附加服务。概念研究方面，Vard Marine船舶采用自主研发的两套软件工具SEAKEY和TEC进行概念设计和船舶经济可行性研究。SEAKEY软件的开发以VARD公司从船厂收集到的数据形成的一套设计知识数据库为基础，负责计算船舶概念设计主要参数；TEC是总经济计算，用于支持客户分析船舶设计的运营经济性，主要计算收入、营业成本、利润和现金流等。先进性分析方面，Vard Marine公司采用了一些高级分析方法，包括有限元分析、计算流体动力学、船舶运动分析。在全尺度试验中，Vard Marine公司经常采用船上导航系统记录DGPS数据，然后配置这些数据进行船舶操纵特性分析，在海试中可能测量的其他数据包括船舶运动、船舶加速度、主机/螺旋桨转速、轴系功率以及舵/Z传动角。模型试验方面，Vard公司开展了大量船模试验并积累了相当丰富的经验，涵盖阻力、推进、耐波性、操纵性、螺旋桨空泡、水弹性结构载荷、冰区试验等。近期该公司与Force技术公司、北极阿克尔极地中心（AARC）、加拿大海洋咨询/国家研究理事会、芬兰研究中心、荷兰海事研究所开展了海洋巡逻舰、冰区巡逻舰、破冰船、海洋调查船、三用工作船、半潜支持船、渡船等船型的模型试验。3D建模方面，Vard公司广泛将其应用于船体设计、管道结构分析、舾装和产品虚拟现实化。包括碰撞、视线外的障碍物等潜在问题都可以采用电子三维模型简易实现探测，此外操舵室和居住区布置、材料选择和作业环境等均可以采用3D建模和虚拟现实化。

图5 VARD设计的主要船型

Vard公司的设计基于长期经验与竞争力，在设计特种船舶的过程中，设计人员、船厂、船东、运营商和设备供应商通过密切合作实现了经验与知识的转移和融合。主要关注安全、成本优化、功能性、操作性、燃油经济性和环境考虑。2005～2015年期间，Vard公司交付了221型船舶设计。

VARD设计的主要船型包括平台供应船，VARD 1系列，主要特点是货物容量大，操纵性好，低油耗。

三用工作船，VARD 2系列，主要特点是货舱内的货物置于甲板以下，甲板面积大可以提高甲板操作灵活性。

海底建设船，VARD 3系列，主要特点是优化任务能力，高性能。

客船/客滚船，VARD 6系列，主要特点是极优的乘客舒适性和环保性，适合在恶劣环境和敏感水域航行，包括北极至热带环境。物流高效，燃油效率高。

海洋巡逻船，VARD 7系列，主要特点是采用商用设计方法，密切与客户协作，采用自主设计软件和船舶数据确定船舶特性。

渔船和水产船，VARD 8系列，主要特点是通过创新的解决方案实现环境可持续性。

其他特种船舶，VARD 9系列，主要特点是根据客户需求量身定做科考船、海警船、铺缆船、物探船和破冰船。

2、系统集成与设备包

Vard公司的设备和解决方案业务范围主要包括设计和工程化、船舶电子和电力系统、作业设备和系统集成平台、内装、加热通风和空调（HAVC）系统包。负责此项业务的子公司包括Vard Marine公司、Vard Electro公司、Seanoics公司和Vard Accommodation公司。Vard Marine公司主要负责概念开发和设计，其产品用于对VARD公司现有产品系列的完善补充。Vard Electro公司负责系统集成，包括为全球船舶与海洋工程产业开发、生产和保障先进的船用电子和交钥匙电气系统，已为300多艘船舶安装完整的电力管理、推进、自动化和导航设备。SEAONICS公司负责为海工、调查、渔业以及其他特种船舶提供高端的综合升降与转运系统，产品包括主动波浪补偿（AHC）绞车、模块化输送和修井系统、甲板起重机和AHC海底建设起重机、甲板机械、钻井与张紧系统、收放系统（LARS）。Vard Accommodation公司负责全套居住和内装方案的交钥匙工程，以及提供和集成各种船舶的HAVC系统包，目前已提供100多套交钥匙HAVC系统包。

为了拓展业务和优化船舶设计，Vard公司进行了系统性的并购和设立设计、船用电子、居住等领域的公司，并且推出了SEAQ系列灵活性解决方案和产品，分别包括SEAQ动力、SEAQ控制、SEAQ船桥、SEAQ舱室、转运系统。

SEAQ动力系列产品主要包括：完整的船用智能电力系统发电、配电和控制产品等，具体产品包括主配电盘，应急配电盘，推进系统，整流器，电动机，发电机，变压器。

SEAQ控制系列产品主要包括：完整的无缝控制系统，具体产品包括综合自动化系统、电力管理系统、能源管理系统、预防断电系统、船桥和应急控制台。

SEAQ船桥系列产品主要包括：导航通讯产品与解决方案，可以通过船桥操作和控制，具体包括导航系统、船桥报警管理系统、座椅、通讯系统、信息娱乐系统。

SEAQ客舱系列产品主要包括：创新的客舱系统，该概念关注满足高质量生活条件，提供2个单人间客舱，采用模块化设备，并且已形成标准舱室布置。

转运系统系列产品主要包括：模块转运和修井系统、甲板起重机、海底建设起重机、收放系统、主动波浪补偿绞车，甲板机械、钻井和张紧系统。