技術中心的建成將進一步提高我國海工裝備作業(yè)效率和海工作業(yè)安全水平，對持續(xù)提升我國海洋石油工業(yè)深水勘探開發(fā)能力、全力保障國家能源安全具有重要意義

工作人員在海上浮托作業(yè)仿真模擬現(xiàn)場

　　12月4日，歷時10年建設的國家科技重大專項——我國首個海洋工程數(shù)字化技術中心（下稱“技術中心”）在天津正式建成。作為國內唯一的海洋工程數(shù)字化技術研發(fā)專業(yè)機構，該中心將填補我國在海洋工程數(shù)字仿真技術領域的技術空白，為海上吊裝、海上浮托、水下生產設施安裝等國內外海洋工程作業(yè)提供仿真方案預演與關鍵崗位人員模擬培訓。

　　海油工程董事長、黨委書記、總裁金曉劍在接受《瞭望東方周刊》采訪時表示，技術中心的建成將進一步提高我國海工裝備作業(yè)效率和海工作業(yè)安全水平，對持續(xù)提升我國海洋石油工業(yè)深水勘探開發(fā)能力、全力保障國家能源安全具有重要意義。

　　自主研發(fā)破解短板

　　數(shù)字仿真技術是以計算機和專業(yè)設備為工具，利用數(shù)模算法和數(shù)字化技術建立仿真環(huán)境以達到模擬實操效果，其中，處于當下科技前沿的虛擬仿真技術是數(shù)字技術的一個重要分支。目前，數(shù)字仿真技術已在軍事、航空、機械等工業(yè)領域被逐步推廣應用，對企業(yè)提高開發(fā)效率、減少決策失誤、降低企業(yè)風險起到了重要作用。如在航空工業(yè)方面，采用數(shù)字仿真技術可使大型客機的設計和研制周期縮短20%；利用虛擬現(xiàn)實飛行仿真器在地面訓練飛行員，不僅節(jié)省大量燃料和經費，而且不受氣象條件和場地的限制。

　　海洋工程作業(yè)尤其是深水海洋工程作業(yè)，具有高技術、高風險和高成本的特點，將數(shù)字仿真技術應用于海洋工程的方案論證、設計分析、生產制造、試驗維護、人員訓練等領域，可以極大地降低海上施工作業(yè)風險，提高海上作業(yè)效率。但此前，由于我國海洋工程作業(yè)領域缺乏數(shù)字仿真技術專業(yè)機構，該領域的關鍵技術幾乎被國外公司全部壟斷，不僅價格不菲而且始終處于技術受制于人的窘境，成了制約我國海洋工程產業(yè)發(fā)展的一塊“短板”。

　　為了打造海洋工程領域的自主數(shù)字化仿真技術體系，中國海洋石油集團有限公司旗下上市公司——海洋石油工程股份有限公司（下稱海油工程）承擔起了國內首個海洋工程數(shù)字化技術中心的建設工作，陸續(xù)開展了頂層設計論證和相關技術研究工作，并聯(lián)合國內多家科研院所展開了多項國家級重大專項課題研究，于今年11月全部完成了數(shù)字化技術中心的系統(tǒng)集成工作，自主研發(fā)出海洋環(huán)境水力動力學建模與實時解算技術、海洋工程裝備運動建模、分布式實時仿真、虛擬現(xiàn)實仿真等關鍵技術，最終建成了我國海洋工程領域第一家數(shù)字化技術自主研發(fā)與培訓服務基地。

　　虛擬現(xiàn)實技術助推超級工程

　　浮托安裝作業(yè)是大型海洋石油平臺海上安裝作業(yè)的關鍵環(huán)節(jié)，作業(yè)中，專用工程作業(yè)船舶借助潮汐的力量，通過“挺舉”的方式將大型海洋石油平臺整體“浮托”安裝到底部支撐物上，該過程也是海洋工程作業(yè)風險極高的環(huán)節(jié)。此前，由于我國海洋工程作業(yè)數(shù)字仿真技術專業(yè)機構的“缺位”，大型海洋石油平臺的浮托安裝作業(yè)中，浮托安裝仿真作業(yè)方案的預演評估及人員培訓都需要在國外的技術公司進行，單次費用就高達數(shù)百萬人民幣，而且需要提前半年預約，長周期嚴重制約工程進度。

　　在數(shù)字化技術中心的建設過程中，海油工程組織專家對浮托安裝數(shù)字仿真技術進行了專項技術攻關，并通過多個國家級工程項目課題對該技術進行了反復的實踐和論證。2017年5月31日，在南海西部海域，重達12800噸的文昌9-2/9-3中心平臺上部組塊成功完成海上浮托安裝。而此次浮托安裝仿真作業(yè)方案的預演評估和人員培訓，則成為國內海洋工程數(shù)字仿真技術的首次實戰(zhàn)。

　　“浮托安裝仿真作業(yè)方案就相當于進行了一次真實的作業(yè)演練。”海油工程設計院院長尹漢軍介紹說，海上施工團隊雖然身處虛擬的海洋環(huán)境下，但整個環(huán)境都是通過數(shù)字仿真技術來完全模擬真實的海上浮托安裝現(xiàn)場，技術人員通過數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，可以反復優(yōu)化和驗證作業(yè)流程方案，同時，對于人員熟悉作業(yè)流程、提升團隊協(xié)同能力、提高作業(yè)安全性都具有重要意義。

工作人員在執(zhí)行海上船舶航行模擬

　　應用前景愈加廣闊

　　據(jù)介紹，數(shù)字化技術中心投入使用后，除了能夠對浮托安裝作業(yè)進行仿真模擬之外，還能夠根據(jù)海洋工程業(yè)務特點，對設計建造、海上安裝、水下作業(yè)及應急維修等海洋工程作業(yè)的全過程完成仿真預演，構建起海洋工程全壽命周期的虛擬環(huán)境，實現(xiàn)虛擬設計、虛擬制造、虛擬作業(yè)、虛擬培訓、工程數(shù)據(jù)中心、上下游業(yè)務拓展等六大功能。

　　“開展海洋工程數(shù)字仿真技術建設，不僅將有力提升我國海洋工程的產品設計和建造研發(fā)能力，也將有效促進我國海工裝備作業(yè)效率和海工作業(yè)安全水平的提升，對于推動我國海洋石油工業(yè)的發(fā)展尤其是深水勘探開發(fā)能力的提升具有重要意義。”金曉劍說，隨著深水海域逐步成為未來能源和資源開發(fā)的重要戰(zhàn)場，海洋工程數(shù)字仿真技術的市場與業(yè)務量需求將會大幅增加，應用前景也將更加廣闊。（記者金明大、特約撰稿岳明/天津報道）

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責任編輯： 王萌萌