中集海工：一條充滿艱辛與挑戰的路
2005年是中國海工的一個歷史節點。當時海工裝備制造強國新加坡的半潛式平臺訂單已滿，從產業發展的角度來說，海工裝備的總裝建造開始出現從新加坡、韓國往勞動力成本更低的國家轉移的歷史機遇。
但是，當時國內沒有一家船廠交付過深水半潛式鉆井平臺，更不用說交付能夠滿足國際海工最高標準挪威北海規范的半潛式鉆井平臺，而且沒有上游產業的牽引，也沒有能夠生產符合國際海工標準要求的配套設備企業。
這是機遇更是挑戰！
機遇永遠青睞有準備的人，可是在那個時候，中國海工并沒有做好準備，迎接挑戰還是臨陣退縮，沒有一個兩全的選擇。在這樣的歷史節點，煙臺來福士海洋工程有限公司（煙臺中集來福士海洋工程有限公司前身）的決策者毅然拍案：向前沖！
煙臺來福士的行動是迅速的。通過從新加坡、韓國等海工企業引進專家和本土人才培養相結合的方式迅速打造了一支國際化的海工團隊，力爭抓住并承接產業轉移的機遇；通過設計建造兩萬噸提升力的門式起重機“泰山吊”，創造性地提出全新的海洋平臺總裝建造四步法，革新了國際海工界傳統的總裝建造模式，能夠縮短20%的項目建造工時；通過與國內船舶建造勞務公司簽訂長期合作協議，建立穩定的合作關系，定制化的培養海工行業技師，形成了一支初步熟悉海工建造標準與規范的建造團隊。
這種模式上的創新與中國的勞動力成本優勢、制造大國優勢相結合，迅速吸引了國際海工的投資商和船東的注意力吸引到煙臺，2005年~2006年間，煙臺來福士連續簽署了6座深水半潛式鉆井平臺的訂單，一舉實現了中國高端深水半潛式平臺零的突破，拉開了中國高端海工行業的序章。
訂單拿下了，現實的困難卻擺在眼前。6座深水半潛式鉆井平臺同時在建，對于中國海工來說是史無前例的壯觀景象，但是6座平臺分屬3個設計系列，意味著有3座首制平臺，這是任何一個國際級的海工建造企業在試水海工時都不敢嘗試的挑戰。年輕的煙臺來福士，肩上扛的不僅是一個企業的前途，也是整個中國海工的前途。
作為新世紀中國海工的先行者，如果在中國海工第一輪高潮開始之際把項目做砸了，煙臺來福士將置自身于破產的境地，同時也會徹底失去國際海工客戶對中國海工原本脆弱的信心。在最困難的時候，中集集團總裁麥伯良高瞻遠矚，收購了煙臺來福士的股份，為煙臺來福士提供了強大的動力，也是從這一年開始，煙臺來福士更名為煙臺中集來福士海洋工程有限公司。
COSLPIONEER平臺是中集來福士建造并交付的第一座真正意義上的高端半潛式鉆井平臺，也是我國為國際客戶總包建造的第一座深水半潛式鉆井平臺。COSLPIONEER平臺的工作海域是挪威北海，這是一個令人生畏的狂暴世界，常年西風，尤其是冬天，這里更是一個充斥著狂風巨浪和冰雪，最低溫度低于零下25度。以勇敢、冒險著稱的海上民族維京人就是起源于挪威北海區域。COSLPIONEER通過103天的自航到達挪威后，僅用了三個月的時間就通過了挪威國家石油安全機構的審核，獲得運營資格，這在自2000年以來交付北海的所有鉆井平臺創造了一個新的記錄：中國制造的大型海工裝備是靠得住的！
自從COSLPIONEER及其兩座姐妹船交付到挪威北海為挪威國家石油鉆井以來，我們頻頻收到來自這個遙遠海域的捷報：COSLPIONEER被評為“月度最佳平臺”、COSLINNOVATOR被評為“月度最佳平臺”、COSLPROMOTOR被評為“月度最佳平臺”......三座姐妹平臺多次獲得“月度最佳平臺”，這個稱號意味著該系列平臺在挪威國家石油公司北海作業的22座鉆井平臺中綜合性能排名第一。
COSLPIONEER系列平臺在挪威北海一炮打響，奠定了中集海工的品牌，從此，MADE IN CHINA不再是低端制造的代名詞，在高端裝備的市場上，COSL（中海油服）系列平臺創造了MADE IN CHINA的世界名牌。
從2005年正式簽署第一份半潛式鉆井平臺的建造合同開始，到今天的第九座半潛式平臺COSLPROSPECTOR的平臺交付，中集來福士走過了一條充滿挑戰之路，而已交付的COSLPIONEER、COSLINNOVATOR、COSLPROMOTO、SCHAHIN AMAZONIA、FRIGSTAD D90、SSCV GROTHA等八座半潛平臺就是這條路上的一座座里程碑，2014年11月19日，COSLPROSPECTOR平臺的成功交付為這條路鑄就了第九座里程碑。
前面的路依然漫長而曲折，中集海工人一如既往斗志昂揚。
正視問題：有擔當才有希望
面對成功，可能很少還有人記得COSLPIONEER系列平臺差一點夭折。
COSLPIONEER平臺的原始設計存在著一個硬傷：由于該平臺是首制船，其設計概念方案首次應用于實際項目，負責原始設計的國外設計方對平臺的整體重量的預估存在著嚴重的偏差，使得平臺的總體重量從概念設計定義的15,500噸飆升到交付時的23,176噸，重量預計超出7,600多噸，超重50%！半潛式平臺屬于小水線面船，對重量非常敏感，這么大的重量差異，幾乎可以判定這個項目的死刑，我們面臨著一個可怕的結果：平臺一旦下水將無法正常漂浮！可我們造的是半潛平臺，不是潛艇。
雪上加霜的是，由于國際的市場變化，在COSL接手COSLPIONEER系列平臺前，曾經先后在三個船東公司之間轉手，不同用戶在市場定位上有細微的不同，這些不同導致了平臺設計規格書的一再變化，這在進一步影響了平臺的總體重量的同時使設計變更趨于失控。
是中斷項目拆掉賣廢鐵還是擔起責任嘗試把它改造成一個好用的平臺？這是一個問題。在關鍵時刻，時任中國海洋石油總公司總經理傅成玉和中集集團總裁麥伯良的兩只大手握在了一起：一起做下去！
多年以后，當麥伯良總裁在回憶這件事情的時候，輕描淡寫的說：我和傅總見了面，他問我有沒有信心做下去，我說有信心，就這樣決定了。就是這份淡定從容和勇于擔當為中國海工創造了一段新的歷史。
兩位老總的決定一錘定音，為項目的發展指明了方向，但是技術上的困難也是實實在在擺在眼前。
平臺超重會引起什么問題呢，打個比喻：一個為70公斤的人量體制作的衣服在交付的時候才發現人變成了100公斤，為了讓這個人能夠穿下去，所需要做的工作是一個比從頭再來更復雜的系統工程。我們的技術團隊中100多名技術人員全體出動，一半的人員每天到已是半成品的平臺上從下到上、從里到外拿著卷尺全部量了一遍，另一半人則根據實測數據立刻在計算機的三維軟件中重新設計整個平臺。
半年多的時間，一座完整的虛擬平臺、一個精準的重量數據庫、一套全面機電系統的升級方案等就在中集來福士的技術人員與COSL的專家團隊的無間合作中逐漸成型了。
然后就是基于世界首創的兩萬噸提升力的門式起重機進行的一萬四千噸大模塊的合攏一舉成功，多家國際海工專業刊物爭相報道；多系統廠內聯調，3萬多個子系統在短短八個月內順利完成報驗；十幾噸的推進器水下安裝，研發人員提出了突破性的工藝流程實現兩個班次（一天）安裝一個推進器的世界新紀錄等等。
新的問題不斷被發現、研究、解決，終于迎來了COSLPIONEER平臺的試航。試航是順利且成功的，試航歸來的途中，平臺試航人員剛剛有信號，電話就打到了技術中心：平臺性能優越，總體性能超過原設計要求！這是一句很有分量的褒獎，但這句話并沒有帶來預期的歡呼與雀躍：由于在簽署合同時我們的技術團隊不具備基礎設計能力、無法檢查第三方設計公司輸入設計的準確性合理性而帶來的顛覆性的技術修改，差一點使平臺中道夭折，同時使項目的預算被大大突破，給公司造成了巨額的損失。
那么，下一座平臺我們該怎么做？每一位研發人員都憋著一口氣。
總結提升：不在同一個地方摔倒兩次
在中集來福士總裁于亞的指示下，一個以公司副總裁王靜華為組長的經驗總結小組成立了，半年多的時間，從技術到采購到生產再到項目管理進行了全面的總結與梳理，這次總結與梳理為中集來福士下一步的發展路線奠定了堅實的基礎。
2009年，技術中心全面整合，在生產設計部、詳細設計部的基礎上正式成立基礎設計部，目標就是全面掌握半潛式平臺基礎設計能力、擁有自主知識產權的設計，更重要的是，對于國際設計公司輸入設計方案要能夠在商務階段進行準確、快速的評判。
新成立的研發設計團隊恨不得一天當兩天用，一年的時間全面掌握了半潛式平臺基礎設計流程。2010年6月份，第一座完全由中國人設計、擁有100%自主知識產權、擁有整船發明專利的半潛式平臺正式獲得ABS（美國船級社）審核批準；2010年9月1日平臺開工建造；2012年10月份該平臺試航完畢，各項參數完美的實現了設計目標，其12節的航速較相同量級的平臺提升30%，從而使平臺運營費用進一步降低。2013年該平臺交付巴西國家石油公司使用，標志著我國自主設計的半潛式平臺開始進入國際海工高端客戶市場。
至此，中集海工的技術團隊上承國際級海工研發團隊、下接生產采購部門，貫穿了基礎設計、詳細設計和生產設計的全過程，成為中國第一支專業化的、集海工研發設計于一體的、貫穿整個設計鏈條的技術團隊。
事實說話：把COSLPROSPECTOR做成精品工程
海洋平臺的研發設計是一個復雜的系統工程，幾千個設備、幾百個系統一起配合，如何達到平臺性能最優，可不是一加一等于二的事情，不能夠從系統工程的角度平衡設計各個子系統，平臺的綜合性能將會出大問題。
COSLPROSPECTOR平臺是中集來福士建造的挪威北海系列半潛式鉆井平臺的第四座，也是目前中國設計制造的能夠在挪威北海極圈附近作業的最先進平臺。由于已經具備了自主的基礎設計能力，因此我們與設計公司的合作，也開始變得對等。兩個輪子一樣大，路才能走得直，中集來福士走出了以往平臺項目過于依賴第三方設計公司并且缺乏風險管控的窘境。
有了之前第一座半潛式鉆井平臺COSLPIONEER號基礎設計出現問題而發生重大修改的深刻經驗教訓，中集來福士的研發設計人員基于業已形成的半潛式平臺基礎設計能力，在建造合同投標階段即對該平臺進行了全方位的基礎設計校核，特別關注了平臺的運動性能、穩性、氣隙、可變甲板載荷、重量估算等核心技術指標的正確性，做到能夠充滿信心的迎接挑戰，從宏觀系統到細枝末節都傾注了大量心血與智慧。
處理好平臺和波浪的關系，是一個重大挑戰。
在平臺上工作的人希望平臺穩定性要好，做到穩定性好就要盡量的降低平臺高度，可是降低平臺高度就會加劇波浪的拍擊（氣隙不足），這是一個兩難的問題。
研發設計人員針對半潛式平臺對周期在15秒~20秒左右的波浪響應是最大的這個特點進行了大量的水動力學仿真分析與水池實驗。為了對平臺的波浪響應有個概念，研發人員吃住在研究所，全程參與水池實驗的全過程，針對實驗的每一組數據進行分解、分析，從而快速提出改善的方案。COSLPROSPECTOR平臺的水動力、水靜力這兩個帶有矛盾色彩的“雙胞胎”，在這座平臺上達到了融洽相處：在目標海域96.58%的時間里，COSLPROSPECTOR平臺可以進行鉆井作業。
重量控制：歷史不再重演
前文曾提到COSLPIONEER超重了7600多噸，幾乎使平臺建造功虧一簣。那么COSLPROSPECTOR還會犯同樣的錯誤嗎？客戶不答應，我們的研發設計人員也不答應。
基于歷史交付的6座半潛式平臺項目，建立了當時國內最大的半潛式平臺重量數據庫，并進行了自主的平臺重量數據庫二次開發。數據庫內對不同項目按照大區域、專業進行劃分。總結出了各專業重量主要與關鍵技術指標的定量關系，完成了半經驗半解析公式的探索與積累。生活區的平均密度、甲板區域的平均密度、立柱和浮筒的平均密度都形成了經驗公式，用以在早期設計階段缺乏詳細的各種重量信息的情況下實現較為精確的重量估算，可以在迅速、準確預估出平臺重量，這個估算重量的誤差不超過5%。而最終COSLPROSPECTOR交船時的理論重量和實測重量的差異僅為50噸，誤差不超過整船重量的0.2%，行業內的人都知道，這是一個完美的結果。
為防止輸入的基礎設計存在誤差，研發設計人員用兩個月的時間完成了四個月的工作量：將COSLPROSPECTOR平臺從頭到尾獨立的重新計算了一遍！我們評估了整船強度及壽命，指出并反饋給船東及原設計方四處關鍵節點設計不足并給出了解決方案。事后參加原始設計的國外專家承認：中集來福士所指出的問題事實證明都是準確的，方案都是合理有效。
平臺生活區域的噪聲控制在45分貝以內，這是個細活
COSLPROSPECTOR平臺要遵從挪威的NORSOK法規，而NORSOK法規嚴格要求生活區域的噪聲不能超過45分貝，而平臺的空間很緊張，最大的挑戰就是一個超過30兆瓦的發電機組離生活區不足50米。
噪聲看不見摸不著，通過鋼結構、空氣、管路無孔不入的傳遞到生活區，要想控制好噪聲，就必須阻斷所有的噪聲傳遞途徑，這樣的路徑有幾十個，防不勝防。不同頻率的噪聲有不同的傳遞方式，低頻噪聲和高頻噪聲的屬性差很多，但是平臺本身存在多種工況，頻率分布跨度很大，要想控制噪聲，就得摸頭它們的“脾氣”：孤立量化噪聲源、計算總體與局部振動頻率、測量每一個路徑的振動與噪聲傳遞系數......每一組數據都是從理論到實驗，再從實驗到理論，研發設計人員與中國船舶科學研究中心的技術人員一起，基于之前交付歷史項目所建立的振動噪聲數據以及二次開發形成的半經驗、半解析計算公式，最終將這如幽靈般的噪聲牢牢鎖定在2分貝的誤差范圍以內，為船員在一個嘈雜的環境中建立了一個宜居的小世界。
節能降耗、降低溫室效應，研發人員要擔當
平臺都是能耗大戶，COSLPROSPECTOR平臺的總發電功率超過30兆瓦，滿功率運行一年相當于燒掉一萬多噸標準煤。
如何通過設計的優化為環境保護做貢獻？研發人員通過優化設計來“捕捉”逃跑的能量：主機缸套冷卻水系統與空調系統聯合設計，用多余的熱量溫暖房間和艙室；室內的濁氣排出、外面的新風進入，先請做個熱交換；電動馬達改成變頻驅動等等。電氣原理設計工程師與西門子的專家共同研究，在COSLPROSPECTOR平臺上率先采用電網閉環控制的邏輯，通過優化配電邏輯，保證每一臺發電機組在工作時都穩定在最佳工作狀態。
經過測算，COSLPROSPECTOR平臺實現節能5%以上，可不要小看這個5%，一年下來可以節約相當于500噸標準煤的能量。
藝無止境：以系統化、系列化的思維設計海洋平臺
COSLPROSPECTOR已成為中集海工的一個重要的里程碑，基于對已交付平臺的進一步總結和后續新建多座半潛式平臺，中集來福士研發團隊在更加自信的前進著，不斷邁向新的征途。
系列化設計能力開啟深水半潛式平臺批量化建造的新篇章
COSLPROSPECTOR平臺是中集來福士建造的挪威北海系列半潛式平臺的第四座，在COSL系列四座平臺的基礎上研發人員進行了總結與改進，通過自主研發和對外合作的方式又推出了新的船型GM4-D。GM4-D船型一經推出就獲得了國際客戶的認可，目前該型平臺已有三座開工在建。系列化的設計能力推動力深水半潛式平臺的批量化建造模式的實現，而系列化的平臺被國際客戶結構才是真正標志著中集海工已經在國際海工的高端市場得到主流客戶的認可。
通過與哈爾濱工程大學、中國船舶科學研究中心合作所完成的水動力數值仿真分析、3座半潛式平臺的模型實驗，中集來福士的研發團隊積累了較為豐富的平臺總體性能優化的數據庫和經驗。在COSL系列半潛式鉆井平臺從COSLPIONEER到COSLPROSPECTOR四座平臺的基礎上，升級改進并研發出的同樣適用挪威北海作業的GM4-D系列半潛式鉆井平臺，其總體運動性能進一步提高，可進行鉆井作業窗口從COSLPROSPECTOR平臺的96.58%進一步提高到了98%，而研發中的最新一型北海系列平臺更是進一步提高到了99.33%，這意味著該平臺交付后幾乎可以實現在北海的全天候工作。
基于GM4-D系列，中集來福士還探討了一種新的技術合作模式，通過和靠近并熟悉作業海域的研發團隊共同研發，提升了平臺對目標海域的適用性和商業價值的同時擁有該平臺的80%的知識產權，為我國在高端海工產品研發的國際合作做了一次有益的、成功的嘗試。
在研發設計的同時，設計人員與生產人員密切互動，提出了“大模塊陸地建造”、“浮船塢整體下水”、“兩萬噸模塊合攏”、“深水碼頭完整預調試”的高效半潛式平臺建造四步法，并把該建造模式理念貫徹到產品設計過程中去，目前COSLPROSPECTOR平臺從合同簽署到交付總計35個月，這是目前該類平臺建造周期的世界記錄。
形成自有規范體系，打造國際海工最高標準
挪威北海設計標準中的NORSOK規范，代表了國際海上油氣工程方面的最高標準。在第一座平臺COSLPIONEER的設計建造過程中，由于對NORSOK規范缺乏了解，我們為此吃了很多苦，走過了很多曲折的道路。
而到了COSL系列第四座平臺COSLPROSPECTOR，通過對前三座平臺的總結，我們已經開始對挪威北海中深水半潛式鉆井平臺這種船型、對挪威北海規范駕輕就熟，形成了深刻的理解，鍛煉出了國內對此經驗最為豐富的團隊。此次滿足挪威NORSOK標準的COSLPROSPECTOR平臺的交付，創造了國際上同類設計建造標準下半潛式鉆井平臺交付周期的一個記錄，領先于韓國、新加坡等海工發達國家，代表了國際上挪威北海規范標準應用于海工裝備設計建造的先進水平，使得中國在深水平臺總裝建造方面形成了與新加坡、韓國三足鼎力的格局。
設計中的另外一座平臺是全新的第七代超深水半潛式鉆井平臺FRIGSTAD D90，這是全球第一座第七代半潛式鉆井平臺，也是全球在建的最大的半潛式鉆井平臺，屬于半潛式平臺里面的巨無霸，對研發設計團隊提出了更大的挑戰。第七代平臺在工作海域更深、鉆井能力更強的同時提出了全球適用性的要求，全球適用性的目標要求技術人員對巴西、墨西哥灣、英國北海、中國南海等多個典型海域的海況情況，以及所在國的法規及標準的適用性都做出一個系統的分析與平衡，這樣才能使平臺功能在各個海域都能夠得到充分發揮。研發人員針對FRIGSTAD D90平臺適用各個海域的、總計超過百萬字的法規進行了系統梳理，從而形成了一套船廠獨有的設計規范和標準，做到了該平臺、乃至后續平臺在適應工作海域所在國相關法規不漏、不超的設計目標。
細處著眼、精雕細琢，設計通過優化設計細節保障產品質量
所有的設計都是要通過生產過程轉成產品，一個把問題留給生產人員的設計團隊不是一個合格的團隊。
為了提高設計質量、保障生產效率，設計團隊提出了110%完整度三維設計的理念，在三維環境中構建每一個零部件，同時通過三維仿真模擬建造次序，在三維環境中進行虛擬建造，保證每一個零件、每一個設備都能夠在現場按照最優的次序的安裝、組建、焊接。
而上文提到的第七代FRIGSTAD D90平臺由于身形龐大，國外結構專家建議采用較大面積的高強度超厚板。但是從工程意義上來說，高強超厚板在結構設計上是要盡量避免出現，因為這類鋼板在具備高強度的同時必然降低了鋼板的韌性，在焊接過程中極易出現微裂紋，一旦出現微裂紋就會給平臺留下極大的安全隱患。聽從國外專家的意見就會給生產帶來極大的麻煩，中集來福士的研發人員沒有盲從國外專家的建議，依靠自己的經驗多次嘗試，進行了平臺的結構節點優化，成功的降低了關鍵區域的板厚，避免了大面積高強超厚板的使用。
結束語：打造國際化的海工研發平臺，圓夢中集海工
目前中集海工已經形成系列化、批量化的建造能力，在未來的兩年里，中集來福士將陸續交付3座作業于挪威北海的深水半潛式鉆井平臺（GM4-D系列）、2座超深水半潛式鉆井平臺，將使中集來福士半潛式平臺的交付業績達到14座。這種批量化的深水半潛式平臺設計、建造、交付能力，將有力的支撐我國南海開發的戰略需求，也將成為我國“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”戰略的重要組成部分。
中國的海工研發設計還是剛剛起步，中國的海工產業還缺乏經驗、缺乏方法、缺乏體系，這些事情僅僅靠中集來福士一個研發團隊的力量是遠遠不夠的，中集來福士研發團隊已經開始與國內外高校、研究院所、船級社、關鍵系統供應商等海工同行建立起更廣泛的合作與協同，一個國際化的海工研發合作平臺正在煙臺成形。
中集海工研發之路依舊漫長，為了這一份偉大的事業，我們愿風雨兼程。
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