【壓縮機網】日前，中船工業集團在中國國際海事展上宣布，將在上海設計建設國內s*艘智能示范船——38800噸智能船項目。該項目將于今年9月開工，并計劃在2017年交付。據悉，這一項目由中船工業旗下的上海船舶研究設計院牽頭，計劃以大數據為基礎，運用實時數據傳輸匯集，結合數字建模、遠程控制等信息化技術，實現船舶感知、分析和決策的智能化，從而提升船舶運行效率。

　　當前，新一輪的工業變革已經開始，制造業數字化、網絡化、智能化將成為革命的核心力量。這場“智”造革命所帶來的風暴，對我國造船業的未來將產生深刻的影響。

　　打造“會思考”的船舶

　　智能船舶以“大數據”為基礎，運用實時數據傳輸和匯集、大容量計算、數字建模、遠程控制等先進的信息化技術，實現船舶智能化的感知、判斷分析以及決策和控制，讓船舶具備“會思考”的能力，從而更好地保證船舶的航行安全及效率。

　　據人民網報道，38800噸智能船項目是中船集團創新計劃的第一個民品項目。該項目由上海船舶研究設計院牽頭，中國船舶工業系統工程研究院、中船黃埔文沖船舶有限公司、中船動力研究院、滬東重機有限公司等單位參加，將通過研究智能船舶關鍵技術，開發一型綠色節能的智能示范船，并以綠色海豚38800噸散貨船為平臺，實現智能示范船的實船建造。目前，38800噸智能船的合同設計和全船技術規格書、智能管理和控制系統訂貨技術規格書已經完成，部分模塊已經實現了實船試用試裝，并確定了建造智能示范船的商業模式。

　　中船系統院平臺系統研究所智能維護研究室工程師魏慕恒表示：“由于該項目從設計階段就開始進行智能系統的統籌布局，進行智能感知體系、智能分析體系和智能決策體系的優化，形成一個強大、高效的智能平臺，因此能將‘智能’理念貫穿于船舶的整個生命周期。從這一角度來說，這艘38800噸散貨船將不僅成為我國的s*艘智能船舶，也將成為q*真正意義上的s*艘智能船舶。”

　　據媒體報道，為了開發智能船，中船集團調動了大量資源，包括中國船舶工業系統工程研究院、上海船舶研究設計院、滬東中華船廠、滬東重機、黃埔文沖船廠等。第一代智能船將擁有300多個傳感器，可以連續感知船舶運行與海況環境，每天產生數據超過10G。系統工程院院長張宏軍透露，由此形成的“思考能力”將讓機器分擔船員50%的工作。

　　讓船“會思考”，對航運保障意義重大。它能隨時監控船員操作，持續評估零件狀態。張宏軍說，大部分船舶事故來自誤操作，智能船有望將事故率降低70%；假使能預知零件故障，就能提前訂好備件，送往船即將停靠的碼頭，這可將船舶可用時間增加10%。除了“自省”，智能船還會“學習”。整個項目將在岸上建立數據中心，把天氣、油價、運價等動態信息導入經濟模型；遠程獲取這些知識后，智能船就能選擇z*合理的航速、航線。

　　市場需要智能化

　　智能化也是造船業發展的必然趨勢。從航運和造船形勢看，2015年的航運業不容樂觀，港航企業面臨嚴峻的生存考驗。航運企業并購重組，一大批造船企業倒閉。降本增效成為當前造船企業的不二選擇，而智能化無疑是z*有效的途徑之一。

　　來自中國經營報的報道說，降本增效成為企業存活的救命稻草。在日前舉行的“2015上海航運交易論壇”上，上海航運交易所總裁張頁表示：“針對目前的行業困境，企業唯有降本增效才有出路。成本為王，對于航運企業而言，降低成本就是一種創新思維。”

　　中國船級社總裁孫立成認為，控制成本需要各方面的努力，而技術創新往往是z*有效的手段，在市場不景氣的環境下，技術創新更是應對挑戰、贏得競爭的有力工具。

　　上海船舶研究設計院副院長房泉表示：“對于傳統的船舶工業來說，利用先進的網絡技術和信息技術，可以推動船舶向數字化、網絡化、智能化方向發展，從而提高船舶營運的安全性和效率，幫助航運業降低成本、提升競爭力。”

　　上述業內人士還認為，中國人口紅利日漸消失，船舶工業也面臨人力成本優勢不斷弱化的嚴峻挑戰，而智能船舶作為船舶未來的發展方向，能夠提升航運企業人員效率和用工缺口。

　　此外，船舶是一種受到環境因素影響非常大的裝備，目前船員對于船舶狀況、航行狀態等的判斷主要還是依靠經驗和理論知識，這樣一來難免會出現不恰當的決策，造成不必要的人力、物力或財力損失。出于應對運營成本增長、船舶操作復雜化以及環保法規日趨嚴格的需求，“智能船舶以大數據為基礎，運用實時數據傳輸和匯集、大容量計算、數字建模、遠程控制等先進的信息化技術，實現船舶智能化的感知、判斷分析以及決策和控制，從而更好地保證船舶的航行安全及效率。”魏慕恒介紹說。

　　還有專家舉例，非智能船和智能船之間的關系就好比手工制作的產品和機械化流水線出來的產品，僅從效率、精度及安全性來看，后者肯定要高于前者，“目的是讓船東‘省錢省力省心’。”

　　房泉認為，船舶智能化成為船舶制造與航運領域發展的必然趨勢，“以往那些‘通過經驗做管理’的傳統模式已經慢慢被邊緣化，非智能化的船舶將無法滿足未來船東的要求。”

　　各國爭奪的“未來高地”

　　在大數據時代背景下，船舶智能化已經成為當今船舶制造與航運領域發展的必然趨勢。據經濟日報報道，以往那些“通過機理做模型、通過閾值做監控、通過經驗做管理”的傳統模式，已經慢慢被邊緣化，非智能化的船舶將無法滿足未來船東的要求。智能船舶決定了各國船舶工業在未來船舶市場的地位，因而成為各大造船國家的“必爭之地”。

　　來自經濟日報報道說，為在智能船舶市場搶占先機，日本、韓國、中國及歐美國家的不少船級社、造船及船機企業均積極投身于智能船舶的研制。

　　日本船級社成立了海事業大數據中心，與IBM開發了相關軟件能通過收集機艙發動機、泵及溫度傳感器的實時數據進行分析，從而提供設備優化和維修等建議。

　　據中國船舶報報道，韓國造船業界分析認為，在今后相當長的一段時期內，國際造船市場新技術的競爭熱點將集中在兩大領域：一是船舶的降低能耗和減少排放新技術，二是船舶的“智能化”新技術。如今，韓國的主要造船企業已在這兩大領域增加財力、物力和人力投入，并展開研究開發，期望以新技術優勢戰勝以數量為優勢的中國造船企業，從而比競爭對手創出更多的收益、更高的附加值，成為國際上的高效益造船企業。

　　現代重工于2011年3月在世界造船企業中s*家推出了“Smart Ship 1.0”（智能型船1.0），現在在這一基礎上正在開發智能型船2.0，并專門設立了“造船海洋IT融合革新中心”，負責IT技術與造船、海工裝備相融合的技術研發。三星重工造船與IT技術融合的z*突出特點是該技術在生產過程中得到應用，自動化的“機器人”被大量投入生產現場一線，使造船自動化率達到62%，為世界同行的z*高水平；將IT技術應用于造船生產工藝流程，構筑起了船廠統一的計算機網絡管理控制系統，船用鋼材從加工、船體分段件焊接、搬運和組裝全過程均由計算機系統操控，無線波頻識別（RFID）、條形碼、無線通信、衛星定位（GPS）等技術被廣泛采用。

　　我國走向“智造”的風口

　　面對國際造船市場智能化發展趨勢，我國對智能船舶的研制也在加速。

　　從政策層面看，近日，工業和信息化部近日正式印發《工業和信息化部關于貫徹落實的行動計劃（2015-2018年）》（簡稱“互聯網+”三年行動計劃），提出通過實施智能制造培育推廣行動等七大行動計劃，到2018年，我國互聯網與制造業融合進一步深化，制造業數字化、網絡化、智能化水平顯著提高。“互聯網+”三年行動計劃明確，支持機械、航空、船舶等制造企業加快構建產業鏈協同研發體系，集聚各類創新資源，發展基于互聯網的協同設計模式，以新一代信息技術、制造技術的加快融合，提升高端智能裝備國產化率。

　　業界專家表示，“互聯網+”三年行動計劃的發布對我國船舶工業加快推進智能制造，實現“兩化”深度融合，順應“互聯網+”浪潮提供了重要的“風口”，帶來了重大政策利好。

　　日前，南通中遠川崎船舶工程有限公司船舶制造智能車間被工業和信息化部納入2015年智能制造試點示范項目名單。事實上，近年來，南通中遠川崎也在大力推進計算機輔助設計（CAD）技術，先后引進船舶設計專用軟件TRIBON、計算機集成制造系統等信息化體系，并又多次投入資金對多個信息化系統進行更新升級。不僅如此，該公司在大力引進先進軟件系統的同時，加強自主開發，先后成功研發了成本系統和支付系統、PSPC涂裝管理系統、固定資產管理系統、成本控制管理系統、安全信息管理系統、信息共享系統等。這些系統的自主開發和應用，提升了該公司業務管理的集成化、自動化水平，在顯著提高管理效率的同時，大幅節約了軟件引進的成本。

　　而在浙江舟山，先進的“機器人”已走進舟山市各大船廠班組、車間，并在船舶修理各環節得到了應用，船企已經開始體會到“智能制造”在提升造船效率、造船精度等方面的優勢。

　　舟山市圍繞促進重點產業轉型升級，加快推進公共服務平臺建設，大力推進信息技術在企業生產管理、供應鏈管理、人力資源管理、財務管理等領域的集成應用。

　　至去年底，全市規模以上大中型船舶企業造船焊接自動化和半自動化率達到60%以上。

　　舟山市將借力數字化技術，加速現代造船模式的建立與深化。

　　機器人在造船工業中的應用把工人從“苦、臟、累”的作業環境中解脫出來，同時智能化的優勢也使得造船效率成倍提升造船效率提升。國內越來越多的船廠已經體會到“智能制造”在提升造船效率、提高造船精度等方面的優勢。相對于通用機器人，船用焊接機器人工藝復雜、重復性工作低，要求其有一定的智能水平自動調整相應程序完成焊接工作，目前此項技術被國外完全壟斷、國產化工作難度很大。

　　目前，中國的造船企業也在加大在造船機器人上的研發力度，努力打破國外在該領域的技術封鎖。國家把“大型造船多分段全自助焊接雙臂機器人的關鍵技術與裝備”項目納入到了國家863計劃，中船重工七一六研究所承擔了這一項目，并在全國該領域申報的21個項目中排名第二，順利在國家科技部立項，這也成為七一六所機器人產業發展新的起點。

　　延伸閱讀

　　智能船舶發展狀況

　　智能船舶簡單來說，就是以“大數據”為基礎，運用先進的信息化技術，如實時數據傳輸和匯集、大計算容量、數字建模能力、遠程控制、傳感器等，實現船舶智能化的感知、判斷分析，以及決策和控制，從而更好地保證船舶的航行安全和效率，大幅度減少甚至杜絕人為因素造成的事故，避免與貨主的糾紛等。

　　舉個不恰當的例子，非智能船和智能船之間的關系就好比手工制作的產品和機械化流水線出來的產品，僅從效率、精度及安全性來看，后者肯定要高于前者。所以說，智能船舶所具備的基本功能通俗點來講就是安全、經濟、效率，當然還有環保，z*終目的就是讓船東“省錢、省力、省心”。

　　智能船舶的發展并不是一蹴而就的，而是一個循序漸進的過程，從局部到整體，從海上到岸上。就目前的技術情況來看，智能船舶才剛剛起步，業界可以做的就是先讓船上的操作更簡化、更統一，這也是實現智能船舶的第一步。當前出現的比較多也比較熱門的智能船舶技術就是綜合船橋系統（IBS）。

　　IBS可以說是實現智能船舶的z*重要組成部分，其發展從二十世紀70年代開始，至今已經成為船舶自動化領域的核心裝備。它是一種集海上綜合導航（包括各種分導信息測量、采集、優化處理和分發使用，航行狀態監視、預報、航線計劃、航路導航、航海作業管理、綜合航務管理等）、操縱駕駛、機艙監測和遙控、自動避碰、航行控制、綜合通信管理以及艦船安全、消防、自動監測和報警等眾多功能為一體的高度信息化、自動化的集成系統。國際海事組織（IMO）對IBS的定義為：它是船舶導航與控制的集成系統，通過系統設備及子系統間的相互聯通，集中顯示和使用來自傳感器和數據接口的信息，它的目的是提高船舶航行的自動化程度和經濟性，提高船員操作和管理效率，保證船舶和船上全體人員的安全。

　　未來智能技術令人遐想

　　當前船舶智能技術僅僅是目前人們已經開發出的比較熱門的技術，未來的智能船舶肯定不止于此。可以想象到的是，除了自主航行、遠程遙控等主要關鍵技術，一些細節部分同樣可以智能化，譬如自動靠泊、離岸，自主維修，自動清洗（如海底門濾器），自動更換設備部件，自我防護（針對海盜等），自動補給等。另外，隨著智能化程度越來越高，船上所需人員肯定會越來越少，甚至實現無人。事實上，無人船在某些海事領域即將成為現實，其對海上安全方面的影響無疑是積極的，雖然仍會有很多規范方面的問題需要攻克，但這并不會改變業界對無人船的認同。不過從個人角度來看，船上z*好還是留有至少一人，主要是考慮到一些船即便是有了智能也處理不了的突發狀況。從另一方面來看，未來也許會從人服務于船轉變為船服務于人，比如由于船上配置人員減少，那么考慮到船員情緒，就可以家庭為單位上船，此時就要考慮人員的健康和教育問題，如遠程醫療診斷、機器人手術、遠程教育和娛樂等，甚至是船上生態循環系統。

　　與我國經濟結構調整一樣，造船業也面臨著轉型升級，需要大幅削減過剩產能，產品結構要從低端化向高端化轉型，通過強化技術手段和研發能力，進而實現造船大國向造船強國轉型。而這一切都離不開智能化，因為發展“智慧”船舶已經成為船舶制造與航運領域發展的必然趨勢。故此，轉型需要充滿“智慧”。

　　當前，我國船舶行業正處于轉型調整的關鍵時期，這其中會經歷陣痛，面臨各種困難和調整。但新一輪科技和產業革命將為中國船舶工業創造機遇，將推動船舶制造向設計智能化、產品智能化、管理精細化和信息集成化等方向發展，智能制造、智能船廠將成為世界造船強國發展的新趨勢。對此，我國亟需建立創新優勢來迎接挑戰。而智能船舶作為船舶行業未來的發展方向，完全可以作為我國船舶工業實現轉型升級的突破口。

　　與此同時，我國智能船舶的發展也處于良好的政策和科技發展環境。日前，國務院印發了《中國制造2025》，部署了全面推進實施制造強國戰略。智能船舶作為中國制造2025中重點發展的高技術船舶被重點提及。隨后，我國通過并發布《關于促進大數據發展的行動綱要》。大力發展“大數據”上升為國家核心戰略，這為智能船舶研制信息技術和數據支撐。造船業要抓住這些契機，迎難而上，順勢而為，利用“天時地利人和”，在新興的智能船舶領域投入更多的人力物力進行相關研發，從而實現可持續發展，并助力我國成為真正的造船強國。

來源：中國水運報