2010年10月17日，隨著汽笛長鳴，第一艘在沒有破冰船伴隨下從俄羅斯西北摩爾曼斯克港途經(jīng)北冰洋開往上海的貨輪順利抵達(dá)目的地，宣告一條歐亞新航線從此誕生。這條航線將摩爾曼斯克到上海的航行時(shí)間從原來的65天縮短到19天，節(jié)省了超過2/3的時(shí)間，在航運(yùn)界具有極其重要的意義。ABB Azipod®電力推進(jìn)系統(tǒng)作為這艘貨輪的核心設(shè)備之一，見證了這一歷史性時(shí)刻。
攤開地圖，我們不難發(fā)現(xiàn)，從摩爾曼斯克前往上海的航線有兩條，一條是出發(fā)以后直接穿越北冰洋，從俄羅斯與美國阿拉斯加之間的白令海峽進(jìn)入太平洋，然后到達(dá)上海。這條航線路程很短，只是北冰洋常年被厚厚的冰雪覆蓋，貨船需要破冰船“開道”才能夠順利前行。由于“開道”的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)成本居高不下，這條航線以前并不被航運(yùn)界所青睞；另一條航線則繞著歐亞大陸繞了大半個(gè)圈 – 貨船從摩爾曼斯克出發(fā)以后，先向西進(jìn)入大西洋，然后依次經(jīng)過地中海、紅海、印度洋和太平洋，最終在2個(gè)多月之后到達(dá)上海。這條航線雖然路途遙遠(yuǎn)，但是沿途經(jīng)過的都是不會結(jié)冰的海區(qū)，所以在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上反而更容易實(shí)現(xiàn)，直到今天都還是從西歐前往遠(yuǎn)東的主要航線。不過，眼下這條航線遇到了兩方面的挑戰(zhàn)：一方面，全球燃料價(jià)格不斷上漲，船東和貨主自然希望縮短路程，減少油耗；另一方面，這條航線途經(jīng)海盜神出鬼沒的亞丁灣，這迫使船東和貨主不得不在安全方面增加大量投入。由于很難在短時(shí)間內(nèi)徹底解決這兩個(gè)問題，航運(yùn)界又開始考慮那條封凍已久的北極航線。
在一望無際的茫茫冰雪之中開辟一條藍(lán)色的航路，這可能嗎？
這個(gè)可以有！
自信的回答來自俄羅斯諾里爾斯克鎳公司（Norilsk Nickel），這家公司經(jīng)常從歐洲向遠(yuǎn)東運(yùn)送礦石冶金產(chǎn)品。所謂沒有金剛鉆，不攬瓷器活，諾里爾斯克鎳公司之所以敢拍胸脯打包票，是因?yàn)槭掷镎莆樟斯?jiān)克難的利器 - 兩用運(yùn)輸船（double-acting ship）。這種運(yùn)輸船的外形和使用方法獨(dú)具特色，它的船首長得跟一般貨船沒有什么兩樣，而船尾的形狀則跟破冰船的船首如出一轍。在沒有結(jié)冰的海域，兩用運(yùn)輸船向前行駛，普通造型船首可以保證輪船擁有良好推進(jìn)效率和航行穩(wěn)定性；而到了結(jié)冰海區(qū)，兩用運(yùn)輸船就會“倒車”變成船尾向前行駛，利用鋒利的船尾破冰前進(jìn)。兩用運(yùn)輸船的設(shè)計(jì)別具匠心，但是它也對動(dòng)力系統(tǒng)提出了很高要求。由于運(yùn)輸船需要前后雙向行駛，傳統(tǒng)的以前進(jìn)為主的推進(jìn)系統(tǒng)難以擔(dān)當(dāng)大任。ABB Azipod推進(jìn)系統(tǒng)很好地解決了這個(gè)難題。Azipod是懸吊在船底的吊艙推進(jìn)系統(tǒng)，它最出色的設(shè)計(jì)之一是整個(gè)推進(jìn)吊艙可以水平360度旋轉(zhuǎn)，從而輕松地朝任意一個(gè)方向“給力”。安裝Azipod之后，兩用運(yùn)輸船不論前進(jìn)還是后退都能夠獲得強(qiáng)勁而且持久的動(dòng)力，足以戰(zhàn)勝1.7米的浮冰和10米的冰脊，順利完成開辟北極航線的任務(wù)。
除了動(dòng)力強(qiáng)勁，Azipod的效率和可靠性也為開辟北極航線立下了汗馬功勞。得益于Azipod出色的效率，兩用運(yùn)輸船只需要13兆瓦的功率就能夠滿足需求，小于同樣船型和重量的傳統(tǒng)貨輪的功率。輪船功率小，油耗和廢氣排放量也更少。在可靠性方面，Azipod已經(jīng)在26艘冰區(qū)船舶上經(jīng)受住了實(shí)用考驗(yàn)，可用率高達(dá)99.77%，而且沒有發(fā)生任何冰塊造成的損壞，這也為穿越茫茫北極的船員提供了踏實(shí)的安全感。
作為世界領(lǐng)先的船舶推進(jìn)系統(tǒng)供應(yīng)商，ABB已經(jīng)在冰區(qū)船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)領(lǐng)域耕耘了70多年。今天，全世界已經(jīng)有85艘這類船舶安裝了ABB電力推進(jìn)系統(tǒng)，其中26艘裝備了Azipod。相信在ABB技術(shù)幫助下，會有越來越多的船只自由自在地穿行于藍(lán)色或者白色的大海，高效快捷安全地把人員和貨物運(yùn)送到世界各個(gè)角落。
死海不死
中學(xué)的時(shí)候讀過一篇課文《死海不死》，里面生動(dòng)地描繪了地處西亞的死海由于海水富含鹽分，能夠產(chǎn)生很大的浮力，足夠讓不會游泳的人也可以悠閑地躺在水面看書，從而引發(fā)了作者“死海不死”的感慨。在礦產(chǎn)專家看來，死海不但不死，還是一個(gè)蘊(yùn)藏著豐富鹽類資源的聚寶盆，只要充分合理利用，可以為沿岸國家換來大量財(cái)富，而ABB的產(chǎn)品和技術(shù)正好可以幫助人們加快開發(fā)死海的步伐。最近，死海之濱的約旦阿拉伯鉀鹽公司（Arab Potash Company）利用ABB提供的技術(shù)，把產(chǎn)能和流程效率提高到了世界領(lǐng)先水平。
鉀鹽是化肥的重要原料。阿拉伯鉀鹽公司是世界最主要的鉀鹽生產(chǎn)企業(yè)之一，用于生產(chǎn)的鹽池覆蓋了死海南部112平方公里的面積，蔚為壯觀。從海水中提取鉀鹽是漫長而復(fù)雜的過程。首先把海水要放在鹽池中暴曬，蒸發(fā)掉大部分水，只剩下看起來與泥漿類似、富含礦物的光鹵石；然后把光鹵石被運(yùn)送到岸上的處理廠，經(jīng)過脫水、結(jié)晶、過濾和干燥處理以后，才生產(chǎn)出3種等級不同的鉀鹽。整個(gè)流程所需要的時(shí)間長達(dá)12個(gè)月。
這個(gè)流程雖然漫長而復(fù)雜，但是它沒有妨礙阿拉伯鉀鹽公司在ABB幫助下實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。在岸上的處理廠，阿拉伯鉀鹽公司使用ABB 800xA分布式控制系統(tǒng)來精心管理過濾和結(jié)晶流程的每一個(gè)環(huán)節(jié)。過濾和結(jié)晶是鉀鹽生產(chǎn)的核心流程，通過對它們進(jìn)行優(yōu)化，阿拉伯鉀鹽公司一舉在產(chǎn)能和流程效率兩個(gè)方面躋身世界先進(jìn)水平，將年產(chǎn)量從200萬噸提高到250萬噸，增幅高達(dá)25%。與產(chǎn)能提高相對應(yīng)，阿拉伯鉀鹽公司也利用另一套800xA系統(tǒng)和相關(guān)的電氣、儀表以及控制設(shè)備“武裝”了位于紅海岸邊Aqaba的鉀鹽倉儲設(shè)施，以便將生產(chǎn)出來的鉀鹽裝船運(yùn)往世界各地。在Aqaba的倉儲設(shè)施里，800xA同時(shí)管理遠(yuǎn)距離輸送帶、堆棧存儲和回收設(shè)備，確保鉀鹽能夠被及時(shí)裝船出口而不會發(fā)生積壓。
目前，阿拉伯鉀鹽公司的兩套ABB 800xA系統(tǒng)都已經(jīng)投入運(yùn)行，其它的產(chǎn)能改造工程也順利進(jìn)行。整個(gè)改造項(xiàng)目完成以后，阿拉伯鉀鹽公司將成為擁有現(xiàn)代化過程控制系統(tǒng)的業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)，能夠把生產(chǎn)場所的各種自動(dòng)控制需求都集成到統(tǒng)一的工程和運(yùn)行環(huán)境里面，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行效率的顯著提高和成本的大幅下降。
為風(fēng)機(jī)葉片穿衣服
從廣袤的沙漠到蔚藍(lán)的大海，從巍峨的高山到一望無際的草原，一臺臺雪白的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組迎風(fēng)聳立，造型優(yōu)雅的葉片隨風(fēng)舞動(dòng)，綠色電力源源不斷地傳向遠(yuǎn)方。
每當(dāng)看到這樣的場景，不少人都會感慨風(fēng)電場的祥和與浪漫。但是，這種浪漫背后的“艱辛”恐怕還不被很多人所了解。事實(shí)上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片所承受的壓力和環(huán)境侵蝕在各種機(jī)械部件中是數(shù)一數(shù)二的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片看起來曲線優(yōu)美，其實(shí)都是70米長、5米寬、自重15噸的“彪形大漢”；出于發(fā)電的“工作需要”，這些“彪形大漢”恨不得每時(shí)每刻都在飛速旋轉(zhuǎn)，在風(fēng)大的時(shí)候，葉尖的轉(zhuǎn)動(dòng)速度甚至可以達(dá)到驚人的每小時(shí)320公里，比剛剛起飛的大型客機(jī)還要快。在這種情況下，葉片每旋轉(zhuǎn)一周，自身都會感受到難以想象的巨大壓力。除此以外，如果風(fēng)力發(fā)電場坐落在海上或者沙漠之類環(huán)境惡劣的地區(qū)，葉片還需要跟鹽粒、沙塵、霧氣和冰塊等等自然界的敵人作斗爭，真是“勞苦功高”。
為了保護(hù)葉片免受機(jī)械壓力的破壞和惡劣環(huán)境的侵蝕，人們必須為葉片穿上一層“衣服” – 表面涂層。這個(gè)涂層可不是簡單的一層油漆，它在厚度和光潔程度等方面都有精確到微米的要求。如果沒有達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)，葉片就有可能發(fā)生表面疲勞和性能退化，進(jìn)而影響發(fā)電能力。雖然人們可以對損壞的葉片進(jìn)行更換或者維修，但是這需要強(qiáng)大的技術(shù)支持和巨額的資金保障，所以應(yīng)該全力避免。
為了保質(zhì)保量高效率低成本地完成葉片噴涂工作，ABB已經(jīng)開發(fā)出了一種全自動(dòng)機(jī)器人解決方案。這種方案既能夠?qū)崿F(xiàn)微米級別的精密噴涂，又能夠大幅減少噴涂所需的電能和涂料，是一項(xiàng)巨大的工藝進(jìn)步。而且，這個(gè)解決方案還擁有固定式和移動(dòng)式兩種系統(tǒng)，能夠分別滿足大規(guī)模和小規(guī)模制造的需求。
在固定式系統(tǒng)中，葉片躺在噴漆車間里面，葉片和噴漆車間在噴涂過程中都保持靜止。車間內(nèi)部沿著葉片水平鋪設(shè)有兩條導(dǎo)軌，兩臺ABB IRB5400噴涂機(jī)器人在導(dǎo)軌上來回運(yùn)動(dòng)完成噴涂；在移動(dòng)式系統(tǒng)之中，雖然葉片仍然保持靜止，但是整個(gè)噴漆車間可以像龍門吊車那樣沿著葉片來回運(yùn)動(dòng)，由安裝在噴漆車間上的機(jī)器人進(jìn)行噴涂。這兩個(gè)系統(tǒng)的適用對象各不相同。固定式系統(tǒng)適合小規(guī)模生產(chǎn)，可以噴涂50米長的葉片；而移動(dòng)式系統(tǒng)則適合大規(guī)模生產(chǎn)，能夠輕松噴涂80米甚至更長的葉片。移動(dòng)式噴涂系統(tǒng)在噴漆車間上面集成了過程所需的所有設(shè)備，噴涂速度可以達(dá)到人工噴涂的4倍。
除了噴涂速度快，ABB解決方案在電能和涂料用量上也擁有顯著優(yōu)勢。傳統(tǒng)噴涂車間的耗電量基本上要占據(jù)整個(gè)生產(chǎn)流程的一半，因?yàn)檐囬g每小時(shí)都要加熱、循環(huán)和過濾大量空氣以便清除可能引發(fā)的化學(xué)氣體。而ABB解決方案安裝有緊湊型通風(fēng)系統(tǒng)，可以有效濾除化學(xué)物質(zhì)并且循環(huán)使用95%的空氣，從而盡量減少了電能和涂料使用量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，ABB解決方案的耗電量僅僅相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝的40%，涂料使用量也只有3/4。
目前，ABB移動(dòng)式噴涂系統(tǒng)已經(jīng)獲得一項(xiàng)享譽(yù)全球的機(jī)器人技術(shù)大獎(jiǎng)。除了風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，飛機(jī)和軌道車輛等其它需要噴涂的行業(yè)也已經(jīng)對ABB的解決方案產(chǎn)生了濃厚興趣。
與ABB一起探尋火星生命
面對深邃的星空，人類很久以前發(fā)出疑問：“宇宙之大，除了地球，還有沒有哪顆星星也是承載生命的航船？”為了揭開這個(gè)謎底，20世紀(jì)中期以來人類向太空發(fā)射了大量探測器，它們中有相當(dāng)一部分的目的地是地球的鄰居 – 火星?？茖W(xué)家相信，由于這顆火紅色星球的環(huán)境與地球類似，在那里發(fā)現(xiàn)生命的可能性比較大。2016年，由歐美多國聯(lián)合研制的火星跟蹤氣體軌道器（ExoMars Trace Gas Orbiter）又將踏上征途。這顆衛(wèi)星計(jì)劃進(jìn)入環(huán)繞火星飛行的軌道，幫助人類進(jìn)一步探尋火星生命的痕跡。
ABB為火星跟蹤氣體軌道器提供了相當(dāng)于“眼睛”的空間干涉儀。這只“眼睛”與眾不同，它不負(fù)責(zé)直接尋找火星上的生物，而是專門“嗅探”甲烷等化學(xué)氣體。甲烷一般由活著或者死亡的生物體產(chǎn)生，是生物存在的重要證據(jù)之一；但是，火山等地質(zhì)活動(dòng)也有可能生成甲烷，所以，對火星的甲烷含量進(jìn)行精確研究，弄清楚它們的來源對尋找外星生命有著重要意義。ABB空間干涉計(jì)的任務(wù)，就是在衛(wèi)星飛速掠過火星大氣的時(shí)候，快速、靈敏和準(zhǔn)確地探查甲烷和其它化學(xué)氣體的含量。
這套ABB空間干涉儀基于另一款A(yù)BB空間觀測系統(tǒng)ACE-FTS而設(shè)計(jì)。ACE-FTS是加拿大SCISAT-1科學(xué)衛(wèi)星的主要探測儀器，用于觀測地球大氣成份以及加拿大和北極上空的臭氧層。儀器隨衛(wèi)星一起于2003年發(fā)射升空，至今仍然孜孜不倦地向地面?zhèn)魉痛罅扛挥袃r(jià)值的科學(xué)數(shù)據(jù)，期間沒有發(fā)生任何故障，實(shí)際壽命已經(jīng)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)好幾年。目前，ACE-FTS采集的數(shù)據(jù)已經(jīng)被超過200篇科研論文使用，幫助人們發(fā)現(xiàn)了12種此前從未被衛(wèi)星探測到的化學(xué)物質(zhì)。
正是由于ABB設(shè)備在以往空間探測項(xiàng)目中表現(xiàn)出色，參與火星探測項(xiàng)目的加拿大航天局（Canadian Space Agency）決定“派遣”ABB空間干涉儀前往火星。ABB空間干涉儀是ACE-FTS的改進(jìn)版，具有更出色的性能，哪怕是濃度只有萬億分之幾的氣體，也難以躲過它的“火眼金睛”，因此，科學(xué)家相信它能夠在未來的火星探測中大顯身手。目前，ABB已經(jīng)被加拿大航天局選作總承包商，參加火星探測項(xiàng)目。
ABB是位居全球500強(qiáng)之列的電力和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。ABB致力于幫助電力、公共事業(yè)和工業(yè)客戶提高業(yè)績，同時(shí)降低對環(huán)境的影響。ABB集團(tuán)業(yè)務(wù)遍布全球100多個(gè)國家，擁有12.4萬名員工。ABB在中國擁有包括研發(fā)、制造、銷售和工程服務(wù)等全方位的業(yè)務(wù)活動(dòng)，擁有1.63萬名員工、31家本地企業(yè)和遍布全國80個(gè)城市的銷售與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
