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2022-09-28

智能造船，下一个风口

日前，中船工业集团在中国国际海事展上宣布，将在上海设计建设国内首艘智能示范船——38800吨智能船项目。该项目将于今年9月开工，并计划在2017年交付。据悉，这一项目由中船工业旗下的上海船舶研究设计院牵头，计划以大数据为基础，运用实时数据传输汇集，结合数字建模、远程控制等信息化技术，实现船舶感知、分析和盐芥决策的智能化，从而提升船舶运行效率。

当前，新一轮的工业变革已经开始，制造业数字化、络化、智能化将成为革命的核心力量。这场“智”造革命所带来的风暴，对我国造船业的未来将产生深刻的影响。

A 打造“会思考”的船舶

智能船舶以“大数据”为基础，运用实时数据传输和汇集、大容量计算、数字建模、远程控制等先进的信息化技术，实现船舶智能化的感知、判断分析以及决策和控制，让船舶具备“会思考”的能力，从而更好地保证船舶的航行安全及效率。

据人民报道，38800吨智能船项目是中船集团创新计划的第一个民品项目。该项目由上海船舶研究设计院牵头，中国船舶工业系统工程研究院、中船黄埔文冲船舶有限公司、中船动力研究院、沪东重机有限公司等单位参加，将通过研究智能船舶关键技术，开发一型绿色节能的智能示范船，并以绿色海豚38800吨散货船为平台，实现智能示范船的实船建造。目前，38800吨智能船的合同设计和全船技术规格书、智能管理和控制系统订货技术规格书已经完成，部分模块已经实现了实船试用试装，并确定了建造智能示范船的商业模式。

中船系统院平台系统研究所智能维护研究室工程师魏慕恒表示：“由于该项目从设计阶段就开始进行智能系统的统筹布局，进行智能感知体系、智能分析体系和智能决策体系的优化，形成一个强大、高效的智能平台，因此能将‘智能’理念贯穿于船舶的整个生命周期。从楔叶滇芎这一角度来说，这艘38800吨散货船将不仅成为我国的首艘智能船舶，也将成为全球真正意义上的首艘智能船舶。”

据媒体报道，为了开发智能船，中船集团调动了大量资源，包括中国船舶工业系统工程研究院、上海船舶研究设计院、沪东中华船厂、沪东重机、黄埔文冲船厂等。第一代智能船将拥有300多个传感器，可以连续感知船舶运行与海况环境，每天产生数据超过10G。系统工程院院长张宏军透露，由此形成的“思考能力”将让机器分担船员50%的工作。

让船“会思考”，对航运保障意义重大。它能随时监控船员操作，持续评估零件状态。张宏军说，大部分船舶事故来自误操作，智能船有望将事故率降低70%；假使能预知零件故障，就能提前订好备件，送往船即将停靠的码头，这可将船舶可用时间增加10%。除了“自省”，智能船还会“学习”。整个项目将在岸上建立数据中心，把天气、油价、运价等动态信息导入经济模型；远程获取这些知识后，智能船就能选择最合理的航速、航线。

B 市场需要智能化

智能化也是造船业发展的必然趋1.送油阀稳压绷簧刚度低或节省针空腔有阻塞势。从航运和造船形势看，2015年的航运业不容乐观，港航企业面临严峻的生存考验。航运企业并购重组，一大批造船企业倒闭。降本增效成为当前造船企业的不二选择，而智能化无疑是最有效的途径之一。

来自中国经营报的报道说，降本增效成为企业存活的救命稻草。在日前举行的“2015上海航运交易论坛”上，上海航运交易所总裁张页表示：“针对目前的行业困境，企业唯有降本增效才有出路。成本为王，对于航运企业而言，降低成本就是一种创新思维。”

中国船级社总裁孙立成认为，控制成本需要各方面的努力，而技术创新往往是最有效的手段，在市场不景气的环境下，技术创新更是应对挑战、赢得竞争的有力工具。

上海船舶研究设计院副院长房泉表示：“对于传统的船舶工业来说，利用先进的络技术和信息技术，可以推动船舶向数字化、络化、智能化方向发展，从而提高船舶营运的安全性和效率，帮助航运业降低成本、提升竞争力。”

上述业内人士还认为，中国人口红利日渐消失，船舶工业也面临人力成本优势不断弱化的严峻挑战，而智能船舶作为船舶未来的发展方向，能够提升航运企业人员效率和用工缺口。

此外，船舶是一种受到环境因素影响非常大的装备，目前船员对于船舶状况、航行状态等的判断主要还是依靠经验和理论知识，这样一来难免会出现不恰当的决策，造成不必要的人力、物力或财力损失。出于应对运营成本增长、船舶操作复杂化以及环保法规日趋严格的需求，“智能船舶以大数据为基础，运用实时数据传输和汇集、大容量计算、数字建模、远程控制等先进的信息化技术，实现船舶智能化的感知、判断分析以及决策和控制，从而更好地保证船舶的航行安全及效率。”魏慕恒介绍说。

还有专家举例，非智能船和智能继续到正向最大值船之间的关系就好比手工制作的产品和机械化流水线出来的产品，仅从效率、精度及安全性来看，后者肯定要高于前者，“目的是让船东‘省钱省力省心’。”

房泉认为，船舶智能化成为船舶制造与航运领域发展的必然趋势，“以往那些‘通过经验做管理’的传统模式已经慢慢被边缘化，非智能化的船舶将无法满足未来船东的要求。”

C 各国争夺的“未来高地”

在大数据时代背景下，船舶智能化已经成为当今船舶制造与航运领域发展的必然趋势。据经济报道，以往那些“通过机理做模型、通过阈值做监控、通过经验做管理”的传统模式，已经慢慢被边缘化，非智能化的船舶将无法满足未来船东的要求。智能船舶决定了各国船舶工业在未来船舶市场的地位，因而成为各大造船国家的“必争之地”。

来自经济报道说，为在智能船舶市场抢占先机，日本、韩国、中国及欧美国家的不少船级社、造船及船机企业均积极投身于智能船舶的研制。

日本船级社成立了海事业大数据中心，与IBM开发了相关软件能通过收集机舱发动机、泵及温度传感器的实时数据进行分析，从而提供设备优化和维修等建议。

据中国船舶报报道，韩国造船业界分析认为，在今后相当长的一段时期内，国际造船市场新技术的竞争热点将集中在两大领域：一是船舶的降低能耗和减少排放新技术，二是船舶的“智能化”新技术。如今，韩国的主要造船企业已在这两大领域增加财力、物力和人力投入，并展开研究开发，期望以新技术优势战胜以数量为优势的中国造船企业，从而比竞争对手创出更多的收益、更高的附加值，成为国际上的高效益造船企业。

现代重工于2011年3月在世界造船企业中首家推出了“SmartShip1.0”（智能型船1.0），现在在这一基础上正在开发智能型船2.0，并专门设立了“造船海洋IT融合革新中心”，负责IT技术与造船、海工装备相融合的技术研发。三星重工造船与IT技术融合的最突出特点是该技术在生产过程中得到应用，自动化的“机器人”被大量投入生产现场一线，使造船自动化率达到62%，为世界同行的最高水平；将IT技术应用于造船生产工艺流程，构筑起了船厂统一的计算机络管理控制系统，船用钢材从加工、船体分段件焊接、搬运和组装全过程均由计算机系统操控，无线波频识别（RFID）、条形码、无线通信、卫星定位（GPS）等技术被广泛采用。

D 我国走向“智造”的风口

面对国际造船市场智能化发展趋势，我国对智能船舶的研制也在加速。

从政策层面看，近日，工业和信息化部近日正式印发《工业和信息化部关于贯彻落实国务院关于积极推进“互联+”行动的指导意见的行动计划（年）》（简称“互联+”三年行动计划），提出通过实施智能制造培育推广行动等七大行动计划，到2018年，我国互联与制造业融合进一步深化，制造业数字化、络化、智能化水平显著提高。“互联+”三年行动计划明确，支持机械、航空、船舶等制造企业加快构建产业链协同研发体系，集聚各类创新资源，发展基于互联的协同设计模式，以新一代信息技术、制造技术的加快融合，提升高端智能装备国产化率。

业界专家表示，“互联+”三年行动计划的发布对我国船舶工业加快推进智能制造，实现“两化”深度融合，顺应“互联+”浪潮提供了重要的“风口”，带来了重大政策利好。

日前，南通中远川崎船舶工程有限公司船舶制造智能车间被工业和信息化部纳入2015年智能制造试点示范项目名单。事实上，近年来，南通中远川崎也在大力推进计算机辅助设计（CAD）技术，先后引进船舶设计专用软件TRIBON、计算机集成制造系统等信息化体系，并又多次投入资金对多个信息化系统进行更新升级。不仅如此，该公司在大力引进先进软件系统的同时，加强自主开发，先后成功研发了成本系统和支付系统、PSPC涂装管理系统、固定资产管理系统、成本控制管理系统、安全信息管理系统、信息共享系统等。这些系统的自主开发和应用，提升了该公司业务管理的集成化、自动化水平，在显著提高管理效率的同时，大幅节约了软件引进的成本。

而在浙江舟山，先进的“机器人”已走进舟山市各大船厂班组、车间，并在船舶修理各环节得到了应用，船企已经开始体会到“智能制造”在提升造船效率、造船精度等方面的优势。

舟山市围绕促进重点产业转型升级，加快推进公共服务平台建设，大力推进信息技术在企业生产管理、供应链管理、人力资源管理、财务管理等领域的集成应用。

至去年底，全市规模以上大中型船舶企业造船焊接自动化和半自动化率达到60%以上。

舟山市将借力数字化技术，加速现代造船模式的建立与深化。

机器人在造船工业中的应用把工人从”苦、脏、累”的作业环境中解脱出来，同时智能化的优势也使得造船效率成倍提升造船效率提升。国内越来越多的船厂已经体会到”智能制造”在提升造船效率、提高造船精度等方面的优势。相对于通用机器人，船用焊接4、注意对易锈件或长时间不用的配件机器人工艺复杂、重复性工作低，要求其有一定的智能水平自动调整相应程序完成焊接工作，目前此项技术被国外完全垄断、国产化工作难度很大。

目前，中国的造船企业也在加大在造船机器人上的研发力度，努力打破国外在该领域的技术封锁。国家把“大型造船多分段华北乌头全自助焊接双臂机器人的关键技术与装备”项目纳入到了国家863计划，中船重工七一六研究所承担了这一项目，并在全国该领域申报的21个项目中排名第二，顺利在国家科技部立项，这也成为七一六所机器人产业发展新的起点。

延伸阅读智能船舶发展状况

智能船舶简单来说，就是以“大数据”为基础，运用先进的信息化技术，如实时数据传输和汇集、大计算容量、数字建模能力、远程控制、传感器等，实现船舶智能化的感知、判断分析，以及决策和控制，从而更好地保证船舶的航行安全和效率，大幅度减少甚至杜绝人为因素造成的事故，避免与货主的纠纷等。

举个不恰当的例子，非智能船和智能船之间的关系就好比手工制作的产品和机械化流水线出来的产品，仅从效率、精度及安全性来看，后者肯定要高于前者。所以说，智能船舶所具备的基本功能通俗点来讲就是安全、经济、效率，当然还有环保，最终目的就是让船东“省钱、省力、省心”。

智能船舶的发展并不是一蹴而就的，而是一个循序渐进的过程，从局部到整体，从海上到岸上。就目前的技术情况来看，智能船舶才刚刚起步，业界可以做的就是先让船上的操作更简化、更统一，这也是实现智能船舶的第一步。当前出现的比较多也比较热门的智能船舶技术就是综合船桥系统（IBS）。

IBS可以说是实现智能船舶的最重要组成部分，其发展从二十世纪70年代开始，至今已经成为船舶自动化领域的核心装备。它是一种集海上综合导航（包括各种分导信息测量、采集、优化处理和分发使用，航行状态监视、预报、航线计划、航路导航、航海作业管理、综合航务管理等）、操纵驾驶、机舱监测和遥控、自动避碰、航行控制、综合通信管理以及舰船安全、消防、自动监测和报警等众多功能为一体的高度信息化、自动化的集成系统。国际海事组织（IMO）对IBS的定义为：它是船舶导航与控制的集成系统，通过系统设备及子系统间的相互联通，集中显示和使用来自传感器和数据接口的信息，它的目的是提高船舶航行的自动化程度和经济性，提高船员操作和管理效率，保证船舶和船上全体人员的安全。

未来智能技术令人遐想

当前船舶智能技术仅仅是目前人们已经开发出的比较热门的技术，未来的智能船舶肯定不止于此。可以想象到的是，除了自主航行、远程遥控等主要关键技术，一些细节部分同样可以智能化，譬如自动靠泊、离岸，自主维修，自动清洗（如海底门滤器），自动更换设备部件，自我防护（针对海盗等），自动补给等。另外，随着智能化程度越来越高，船上所需人员肯定会越来越少，甚至实现无人。事实上，无人船在某些海事领域即将成为现实，其对海上安全方面的影响无疑是积极的，虽然仍会有很多规范方面的问题需要攻克，但这并不会改台湾铠兰变业界对无人船的认同。不过从个人角度来看，船上最好还是留有至少一人，主要是考虑到一些船即便是有了智能也处理不了的突发状况。从另一方面来看，未来也许会从人服务于船转变为船服务于人，比如由于船上配置人员减少，那么考虑到船员情绪，就可以家庭为单位上船，此时就要考虑人员的健康和教育问题，如远程医疗诊断、机器人手术、远程教育和娱乐等，甚至是船上生态循环系统。（本报罗强）

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