【壓縮機(jī)網(wǎng)】日前,中船工業(yè)集團(tuán)在中國國際海事展上宣布,將在上海設(shè)計(jì)建設(shè)國內(nèi)s*艘智能示范船——38800噸智能船項(xiàng)目。該項(xiàng)目將于今年9月開工,并計(jì)劃在2017年交付。據(jù)悉,這一項(xiàng)目由中船工業(yè)旗下的上海船舶研究設(shè)計(jì)院牽頭,計(jì)劃以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸匯集,結(jié)合數(shù)字建模、遠(yuǎn)程控制等信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)船舶感知、分析和決策的智能化,從而提升船舶運(yùn)行效率。
當(dāng)前,新一輪的工業(yè)變革已經(jīng)開始,制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化將成為革命的核心力量。這場(chǎng)“智”造革命所帶來的風(fēng)暴,對(duì)我國造船業(yè)的未來將產(chǎn)生深刻的影響。

打造“會(huì)思考”的船舶
智能船舶以“大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ),運(yùn)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和匯集、大容量計(jì)算、數(shù)字建模、遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)的信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)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(huì)思考”的能力,從而更好地保證船舶的航行安全及效率。
據(jù)人民網(wǎng)報(bào)道,38800噸智能船項(xiàng)目是中船集團(tuán)創(chuàng)新計(jì)劃的第一個(gè)民品項(xiàng)目。該項(xiàng)目由上海船舶研究設(shè)計(jì)院牽頭,中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院、中船黃埔文沖船舶有限公司、中船動(dòng)力研究院、滬東重機(jī)有限公司等單位參加,將通過研究智能船舶關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)一型綠色節(jié)能的智能示范船,并以綠色海豚38800噸散貨船為平臺(tái),實(shí)現(xiàn)智能示范船的實(shí)船建造。目前,38800噸智能船的合同設(shè)計(jì)和全船技術(shù)規(guī)格書、智能管理和控制系統(tǒng)訂貨技術(shù)規(guī)格書已經(jīng)完成,部分模塊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)船試用試裝,并確定了建造智能示范船的商業(yè)模式。
中船系統(tǒng)院平臺(tái)系統(tǒng)研究所智能維護(hù)研究室工程師魏慕恒表示:“由于該項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段就開始進(jìn)行智能系統(tǒng)的統(tǒng)籌布局,進(jìn)行智能感知體系、智能分析體系和智能決策體系的優(yōu)化,形成一個(gè)強(qiáng)大、高效的智能平臺(tái),因此能將‘智能’理念貫穿于船舶的整個(gè)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(jù)媒體報(bào)道,為了開發(fā)智能船,中船集團(tuán)調(diào)動(dòng)了大量資源,包括中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院、上海船舶研究設(shè)計(jì)院、滬東中華船廠、滬東重機(jī)、黃埔文沖船廠等。第一代智能船將擁有300多個(gè)傳感器,可以連續(xù)感知船舶運(yùn)行與海況環(huán)境,每天產(chǎn)生數(shù)據(jù)超過10G。系統(tǒng)工程院院長張宏軍透露,由此形成的“思考能力”將讓機(jī)器分擔(dān)船員50%的工作。
讓船“會(huì)思考”,對(duì)航運(yùn)保障意義重大。它能隨時(shí)監(jiān)控船員操作,持續(xù)評(píng)估零件狀態(tài)。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(yù)知零件故障,就能提前訂好備件,送往船即將??康拇a頭,這可將船舶可用時(shí)間增加10%。除了“自省”,智能船還會(huì)“學(xué)習(xí)”。整個(gè)項(xiàng)目將在岸上建立數(shù)據(jù)中心,把天氣、油價(jià)、運(yùn)價(jià)等動(dòng)態(tài)信息導(dǎo)入經(jīng)濟(jì)模型;遠(yuǎn)程獲取這些知識(shí)后,智能船就能選擇z*合理的航速、航線。
市場(chǎng)需要智能化
智能化也是造船業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從航運(yùn)和造船形勢(shì)看,2015年的航運(yùn)業(yè)不容樂觀,港航企業(yè)面臨嚴(yán)峻的生存考驗(yàn)。航運(yùn)企業(yè)并購重組,一大批造船企業(yè)倒閉。降本增效成為當(dāng)前造船企業(yè)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(jīng)營報(bào)的報(bào)道說,降本增效成為企業(yè)存活的救命稻草。在日前舉行的“2015上海航運(yùn)交易論壇”上,上海航運(yùn)交易所總裁張頁表示:“針對(duì)目前的行業(yè)困境,企業(yè)唯有降本增效才有出路。成本為王,對(duì)于航運(yùn)企業(yè)而言,降低成本就是一種創(chuàng)新思維。”
中國船級(jí)社總裁孫立成認(rèn)為,控制成本需要各方面的努力,而技術(shù)創(chuàng)新往往是z*有效的手段,在市場(chǎng)不景氣的環(huán)境下,技術(shù)創(chuàng)新更是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、贏得競(jìng)爭的有力工具。
上海船舶研究設(shè)計(jì)院副院長房泉表示:“對(duì)于傳統(tǒng)的船舶工業(yè)來說,利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù),可以推動(dòng)船舶向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展,從而提高船舶營運(yùn)的安全性和效率,幫助航運(yùn)業(yè)降低成本、提升競(jìng)爭力。”
上述業(yè)內(nèi)人士還認(rèn)為,中國人口紅利日漸消失,船舶工業(yè)也面臨人力成本優(yōu)勢(shì)不斷弱化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而智能船舶作為船舶未來的發(fā)展方向,能夠提升航運(yùn)企業(yè)人員效率和用工缺口。
此外,船舶是一種受到環(huán)境因素影響非常大的裝備,目前船員對(duì)于船舶狀況、航行狀態(tài)等的判斷主要還是依靠經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí),這樣一來難免會(huì)出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)臎Q策,造成不必要的人力、物力或財(cái)力損失。出于應(yīng)對(duì)運(yùn)營成本增長、船舶操作復(fù)雜化以及環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格的需求,“智能船舶以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和匯集、大容量計(jì)算、數(shù)字建模、遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)的信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)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(guān)系就好比手工制作的產(chǎn)品和機(jī)械化流水線出來的產(chǎn)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(rèn)為,船舶智能化成為船舶制造與航運(yùn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì),“以往那些‘通過經(jīng)驗(yàn)做管理’的傳統(tǒng)模式已經(jīng)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(shù)據(jù)時(shí)代背景下,船舶智能化已經(jīng)成為當(dāng)今船舶制造與航運(yùn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。據(jù)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)報(bào)道,以往那些“通過機(jī)理做模型、通過閾值做監(jiān)控、通過經(jīng)驗(yàn)做管理”的傳統(tǒng)模式,已經(jīng)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(yè)在未來船舶市場(chǎng)的地位,因而成為各大造船國家的“必爭之地”。
來自經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)報(bào)道說,為在智能船舶市場(chǎng)搶占先機(jī),日本、韓國、中國及歐美國家的不少船級(jí)社、造船及船機(jī)企業(yè)均積極投身于智能船舶的研制。
日本船級(jí)社成立了海事業(yè)大數(shù)據(jù)中心,與IBM開發(fā)了相關(guān)軟件能通過收集機(jī)艙發(fā)動(dòng)機(jī)、泵及溫度傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而提供設(shè)備優(yōu)化和維修等建議。
據(jù)中國船舶報(bào)報(bào)道,韓國造船業(yè)界分析認(rèn)為,在今后相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi),國際造船市場(chǎng)新技術(shù)的競(jìng)爭熱點(diǎn)將集中在兩大領(lǐng)域:一是船舶的降低能耗和減少排放新技術(shù),二是船舶的“智能化”新技術(shù)。如今,韓國的主要造船企業(yè)已在這兩大領(lǐng)域增加財(cái)力、物力和人力投入,并展開研究開發(fā),期望以新技術(shù)優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)勝以數(shù)量為優(yōu)勢(shì)的中國造船企業(yè),從而比競(jìng)爭對(duì)手創(chuàng)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(yè)。
現(xiàn)代重工于2011年3月在世界造船企業(yè)中s*家推出了“Smart Ship 1.0”(智能型船1.0),現(xiàn)在在這一基礎(chǔ)上正在開發(fā)智能型船2.0,并專門設(shè)立了“造船海洋IT融合革新中心”,負(fù)責(zé)IT技術(shù)與造船、海工裝備相融合的技術(shù)研發(fā)。三星重工造船與IT技術(shù)融合的z*突出特點(diǎn)是該技術(shù)在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用,自動(dòng)化的“機(jī)器人”被大量投入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一線,使造船自動(dòng)化率達(dá)到62%,為世界同行的z*高水平;將IT技術(shù)應(yīng)用于造船生產(chǎn)工藝流程,構(gòu)筑起了船廠統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng),船用鋼材從加工、船體分段件焊接、搬運(yùn)和組裝全過程均由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操控,無線波頻識(shí)別(RFID)、條形碼、無線通信、衛(wèi)星定位(GPS)等技術(shù)被廣泛采用。
我國走向“智造”的風(fēng)口
面對(duì)國際造船市場(chǎng)智能化發(fā)展趨勢(shì),我國對(duì)智能船舶的研制也在加速。
從政策層面看,近日,工業(yè)和信息化部近日正式印發(fā)《工業(yè)和信息化部關(guān)于貫徹落實(shí)的行動(dòng)計(jì)劃(2015-2018年)》(簡稱“互聯(lián)網(wǎng)+”三年行動(dòng)計(jì)劃),提出通過實(shí)施智能制造培育推廣行動(dòng)等七大行動(dòng)計(jì)劃,到2018年,我國互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合進(jìn)一步深化,制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平顯著提高。“互聯(lián)網(wǎng)+”三年行動(dòng)計(jì)劃明確,支持機(jī)械、航空、船舶等制造企業(yè)加快構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同研發(fā)體系,集聚各類創(chuàng)新資源,發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計(jì)模式,以新一代信息技術(shù)、制造技術(shù)的加快融合,提升高端智能裝備國產(chǎn)化率。
業(yè)界專家表示,“互聯(lián)網(wǎng)+”三年行動(dòng)計(jì)劃的發(fā)布對(duì)我國船舶工業(yè)加快推進(jìn)智能制造,實(shí)現(xiàn)“兩化”深度融合,順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮提供了重要的“風(fēng)口”,帶來了重大政策利好。
日前,南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司船舶制造智能車間被工業(yè)和信息化部納入2015年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單。事實(shí)上,近年來,南通中遠(yuǎn)川崎也在大力推進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù),先后引進(jìn)船舶設(shè)計(jì)專用軟件TRIBON、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等信息化體系,并又多次投入資金對(duì)多個(gè)信息化系統(tǒng)進(jìn)行更新升級(jí)。不僅如此,該公司在大力引進(jìn)先進(jìn)軟件系統(tǒng)的同時(shí),加強(qiáng)自主開發(fā),先后成功研發(fā)了成本系統(tǒng)和支付系統(tǒng)、PSPC涂裝管理系統(tǒng)、固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)、成本控制管理系統(tǒng)、安全信息管理系統(tǒng)、信息共享系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的自主開發(fā)和應(yīng)用,提升了該公司業(yè)務(wù)管理的集成化、自動(dòng)化水平,在顯著提高管理效率的同時(shí),大幅節(jié)約了軟件引進(jìn)的成本。
而在浙江舟山,先進(jìn)的“機(jī)器人”已走進(jìn)舟山市各大船廠班組、車間,并在船舶修理各環(huán)節(jié)得到了應(yīng)用,船企已經(jīng)開始體會(huì)到“智能制造”在提升造船效率、造船精度等方面的優(yōu)勢(shì)。
舟山市圍繞促進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),加快推進(jìn)公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè),大力推進(jìn)信息技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、人力資源管理、財(cái)務(wù)管理等領(lǐng)域的集成應(yīng)用。
至去年底,全市規(guī)模以上大中型船舶企業(yè)造船焊接自動(dòng)化和半自動(dòng)化率達(dá)到60%以上。
舟山市將借力數(shù)字化技術(shù),加速現(xiàn)代造船模式的建立與深化。
機(jī)器人在造船工業(yè)中的應(yīng)用把工人從“苦、臟、累”的作業(yè)環(huán)境中解脫出來,同時(shí)智能化的優(yōu)勢(shì)也使得造船效率成倍提升造船效率提升。國內(nèi)越來越多的船廠已經(jīng)體會(huì)到“智能制造”在提升造船效率、提高造船精度等方面的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于通用機(jī)器人,船用焊接機(jī)器人工藝復(fù)雜、重復(fù)性工作低,要求其有一定的智能水平自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)程序完成焊接工作,目前此項(xiàng)技術(shù)被國外完全壟斷、國產(chǎn)化工作難度很大。
目前,中國的造船企業(yè)也在加大在造船機(jī)器人上的研發(fā)力度,努力打破國外在該領(lǐng)域的技術(shù)封鎖。國家把“大型造船多分段全自助焊接雙臂機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項(xiàng)目納入到了國家863計(jì)劃,中船重工七一六研究所承擔(dān)了這一項(xiàng)目,并在全國該領(lǐng)域申報(bào)的21個(gè)項(xiàng)目中排名第二,順利在國家科技部立項(xiàng),這也成為七一六所機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的起點(diǎn)。
延伸閱讀
智能船舶發(fā)展?fàn)顩r
智能船舶簡單來說,就是以“大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ),運(yùn)用先進(jìn)的信息化技術(shù),如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和匯集、大計(jì)算容量、數(shù)字建模能力、遠(yuǎn)程控制、傳感器等,實(shí)現(xiàn)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(gè)不恰當(dāng)?shù)睦樱侵悄艽椭悄艽g的關(guān)系就好比手工制作的產(chǎn)品和機(jī)械化流水線出來的產(chǎn)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(diǎn)來講就是安全、經(jīng)濟(jì)、效率,當(dāng)然還有環(huán)保,z*終目的就是讓船東“省錢、省力、省心”。
智能船舶的發(fā)展并不是一蹴而就的,而是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,從局部到整體,從海上到岸上。就目前的技術(shù)情況來看,智能船舶才剛剛起步,業(yè)界可以做的就是先讓船上的操作更簡化、更統(tǒng)一,這也是實(shí)現(xiàn)智能船舶的第一步。當(dāng)前出現(xiàn)的比較多也比較熱門的智能船舶技術(shù)就是綜合船橋系統(tǒng)(IBS)。
IBS可以說是實(shí)現(xiàn)智能船舶的z*重要組成部分,其發(fā)展從二十世紀(jì)70年代開始,至今已經(jīng)成為船舶自動(dòng)化領(lǐng)域的核心裝備。它是一種集海上綜合導(dǎo)航(包括各種分導(dǎo)信息測(cè)量、采集、優(yōu)化處理和分發(fā)使用,航行狀態(tài)監(jiān)視、預(yù)報(bào)、航線計(jì)劃、航路導(dǎo)航、航海作業(yè)管理、綜合航務(wù)管理等)、操縱駕駛、機(jī)艙監(jiān)測(cè)和遙控、自動(dòng)避碰、航行控制、綜合通信管理以及艦船安全、消防、自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警等眾多功能為一體的高度信息化、自動(dòng)化的集成系統(tǒng)。國際海事組織(IMO)對(duì)IBS的定義為:它是船舶導(dǎo)航與控制的集成系統(tǒng),通過系統(tǒng)設(shè)備及子系統(tǒng)間的相互聯(lián)通,集中顯示和使用來自傳感器和數(shù)據(jù)接口的信息,它的目的是提高船舶航行的自動(dòng)化程度和經(jīng)濟(jì)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(shù)令人遐想
當(dāng)前船舶智能技術(shù)僅僅是目前人們已經(jīng)開發(fā)出的比較熱門的技術(shù),未來的智能船舶肯定不止于此??梢韵胂蟮降氖牵俗灾骱叫?、遠(yuǎn)程遙控等主要關(guān)鍵技術(shù),一些細(xì)節(jié)部分同樣可以智能化,譬如自動(dòng)靠泊、離岸,自主維修,自動(dòng)清洗(如海底門濾器),自動(dòng)更換設(shè)備部件,自我防護(hù)(針對(duì)海盜等),自動(dòng)補(bǔ)給等。另外,隨著智能化程度越來越高,船上所需人員肯定會(huì)越來越少,甚至實(shí)現(xiàn)無人。事實(shí)上,無人船在某些海事領(lǐng)域即將成為現(xiàn)實(shí),其對(duì)海上安全方面的影響無疑是積極的,雖然仍會(huì)有很多規(guī)范方面的問題需要攻克,但這并不會(huì)改變業(yè)界對(duì)無人船的認(rèn)同。不過從個(gè)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(fā)狀況。從另一方面來看,未來也許會(huì)從人服務(wù)于船轉(zhuǎn)變?yōu)榇?wù)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(shí)就要考慮人員的健康和教育問題,如遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷、機(jī)器人手術(shù)、遠(yuǎn)程教育和娛樂等,甚至是船上生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。
與我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整一樣,造船業(yè)也面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí),需要大幅削減過剩產(chǎn)能,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要從低端化向高端化轉(zhuǎn)型,通過強(qiáng)化技術(shù)手段和研發(fā)能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)造船大國向造船強(qiáng)國轉(zhuǎn)型。而這一切都離不開智能化,因?yàn)榘l(fā)展“智慧”船舶已經(jīng)成為船舶制造與航運(yùn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。故此,轉(zhuǎn)型需要充滿“智慧”。
當(dāng)前,我國船舶行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期,這其中會(huì)經(jīng)歷陣痛,面臨各種困難和調(diào)整。但新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命將為中國船舶工業(yè)創(chuàng)造機(jī)遇,將推動(dòng)船舶制造向設(shè)計(jì)智能化、產(chǎn)品智能化、管理精細(xì)化和信息集成化等方向發(fā)展,智能制造、智能船廠將成為世界造船強(qiáng)國發(fā)展的新趨勢(shì)。對(duì)此,我國亟需建立創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)來迎接挑戰(zhàn)。而智能船舶作為船舶行業(yè)未來的發(fā)展方向,完全可以作為我國船舶工業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的突破口。
與此同時(shí),我國智能船舶的發(fā)展也處于良好的政策和科技發(fā)展環(huán)境。日前,國務(wù)院印發(fā)了《中國制造2025》,部署了全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。智能船舶作為中國制造2025中重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)船舶被重點(diǎn)提及。隨后,我國通過并發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》。大力發(fā)展“大數(shù)據(jù)”上升為國家核心戰(zhàn)略,這為智能船舶研制信息技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。造船業(yè)要抓住這些契機(jī),迎難而上,順勢(shì)而為,利用“天時(shí)地利人和”,在新興的智能船舶領(lǐng)域投入更多的人力物力進(jìn)行相關(guān)研發(fā),從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,并助力我國成為真正的造船強(qiáng)國。
來源:中國水運(yùn)報(bào)
【壓縮機(jī)網(wǎng)】日前,中船工業(yè)集團(tuán)在中國國際海事展上宣布,將在上海設(shè)計(jì)建設(shè)國內(nèi)s*艘智能示范船——38800噸智能船項(xiàng)目。該項(xiàng)目將于今年9月開工,并計(jì)劃在2017年交付。據(jù)悉,這一項(xiàng)目由中船工業(yè)旗下的上海船舶研究設(shè)計(jì)院牽頭,計(jì)劃以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸匯集,結(jié)合數(shù)字建模、遠(yuǎn)程控制等信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)船舶感知、分析和決策的智能化,從而提升船舶運(yùn)行效率。
當(dāng)前,新一輪的工業(yè)變革已經(jīng)開始,制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化將成為革命的核心力量。這場(chǎng)“智”造革命所帶來的風(fēng)暴,對(duì)我國造船業(yè)的未來將產(chǎn)生深刻的影響。
打造“會(huì)思考”的船舶
智能船舶以“大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ),運(yùn)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和匯集、大容量計(jì)算、數(shù)字建模、遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)的信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)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(huì)思考”的能力,從而更好地保證船舶的航行安全及效率。
據(jù)人民網(wǎng)報(bào)道,38800噸智能船項(xiàng)目是中船集團(tuán)創(chuàng)新計(jì)劃的第一個(gè)民品項(xiàng)目。該項(xiàng)目由上海船舶研究設(shè)計(jì)院牽頭,中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院、中船黃埔文沖船舶有限公司、中船動(dòng)力研究院、滬東重機(jī)有限公司等單位參加,將通過研究智能船舶關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)一型綠色節(jié)能的智能示范船,并以綠色海豚38800噸散貨船為平臺(tái),實(shí)現(xiàn)智能示范船的實(shí)船建造。目前,38800噸智能船的合同設(shè)計(jì)和全船技術(shù)規(guī)格書、智能管理和控制系統(tǒng)訂貨技術(shù)規(guī)格書已經(jīng)完成,部分模塊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)船試用試裝,并確定了建造智能示范船的商業(yè)模式。
中船系統(tǒng)院平臺(tái)系統(tǒng)研究所智能維護(hù)研究室工程師魏慕恒表示:“由于該項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段就開始進(jìn)行智能系統(tǒng)的統(tǒng)籌布局,進(jìn)行智能感知體系、智能分析體系和智能決策體系的優(yōu)化,形成一個(gè)強(qiáng)大、高效的智能平臺(tái),因此能將‘智能’理念貫穿于船舶的整個(gè)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(jù)媒體報(bào)道,為了開發(fā)智能船,中船集團(tuán)調(diào)動(dòng)了大量資源,包括中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院、上海船舶研究設(shè)計(jì)院、滬東中華船廠、滬東重機(jī)、黃埔文沖船廠等。第一代智能船將擁有300多個(gè)傳感器,可以連續(xù)感知船舶運(yùn)行與海況環(huán)境,每天產(chǎn)生數(shù)據(jù)超過10G。系統(tǒng)工程院院長張宏軍透露,由此形成的“思考能力”將讓機(jī)器分擔(dān)船員50%的工作。
讓船“會(huì)思考”,對(duì)航運(yùn)保障意義重大。它能隨時(shí)監(jiān)控船員操作,持續(xù)評(píng)估零件狀態(tài)。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(yù)知零件故障,就能提前訂好備件,送往船即將??康拇a頭,這可將船舶可用時(shí)間增加10%。除了“自省”,智能船還會(huì)“學(xué)習(xí)”。整個(gè)項(xiàng)目將在岸上建立數(shù)據(jù)中心,把天氣、油價(jià)、運(yùn)價(jià)等動(dòng)態(tài)信息導(dǎo)入經(jīng)濟(jì)模型;遠(yuǎn)程獲取這些知識(shí)后,智能船就能選擇z*合理的航速、航線。
市場(chǎng)需要智能化
智能化也是造船業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從航運(yùn)和造船形勢(shì)看,2015年的航運(yùn)業(yè)不容樂觀,港航企業(yè)面臨嚴(yán)峻的生存考驗(yàn)。航運(yùn)企業(yè)并購重組,一大批造船企業(yè)倒閉。降本增效成為當(dāng)前造船企業(yè)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(jīng)營報(bào)的報(bào)道說,降本增效成為企業(yè)存活的救命稻草。在日前舉行的“2015上海航運(yùn)交易論壇”上,上海航運(yùn)交易所總裁張頁表示:“針對(duì)目前的行業(yè)困境,企業(yè)唯有降本增效才有出路。成本為王,對(duì)于航運(yùn)企業(yè)而言,降低成本就是一種創(chuàng)新思維。”
中國船級(jí)社總裁孫立成認(rèn)為,控制成本需要各方面的努力,而技術(shù)創(chuàng)新往往是z*有效的手段,在市場(chǎng)不景氣的環(huán)境下,技術(shù)創(chuàng)新更是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、贏得競(jìng)爭的有力工具。
上海船舶研究設(shè)計(jì)院副院長房泉表示:“對(duì)于傳統(tǒng)的船舶工業(yè)來說,利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù),可以推動(dòng)船舶向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展,從而提高船舶營運(yùn)的安全性和效率,幫助航運(yùn)業(yè)降低成本、提升競(jìng)爭力。”
上述業(yè)內(nèi)人士還認(rèn)為,中國人口紅利日漸消失,船舶工業(yè)也面臨人力成本優(yōu)勢(shì)不斷弱化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而智能船舶作為船舶未來的發(fā)展方向,能夠提升航運(yùn)企業(yè)人員效率和用工缺口。
此外,船舶是一種受到環(huán)境因素影響非常大的裝備,目前船員對(duì)于船舶狀況、航行狀態(tài)等的判斷主要還是依靠經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí),這樣一來難免會(huì)出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)臎Q策,造成不必要的人力、物力或財(cái)力損失。出于應(yīng)對(duì)運(yùn)營成本增長、船舶操作復(fù)雜化以及環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格的需求,“智能船舶以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和匯集、大容量計(jì)算、數(shù)字建模、遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)的信息化技術(shù),實(shí)現(xiàn)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(guān)系就好比手工制作的產(chǎn)品和機(jī)械化流水線出來的產(chǎn)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(rèn)為,船舶智能化成為船舶制造與航運(yùn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì),“以往那些‘通過經(jīng)驗(yàn)做管理’的傳統(tǒng)模式已經(jīng)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(shù)據(jù)時(shí)代背景下,船舶智能化已經(jīng)成為當(dāng)今船舶制造與航運(yùn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。據(jù)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)報(bào)道,以往那些“通過機(jī)理做模型、通過閾值做監(jiān)控、通過經(jīng)驗(yàn)做管理”的傳統(tǒng)模式,已經(jīng)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(yè)在未來船舶市場(chǎng)的地位,因而成為各大造船國家的“必爭之地”。
來自經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)報(bào)道說,為在智能船舶市場(chǎng)搶占先機(jī),日本、韓國、中國及歐美國家的不少船級(jí)社、造船及船機(jī)企業(yè)均積極投身于智能船舶的研制。
日本船級(jí)社成立了海事業(yè)大數(shù)據(jù)中心,與IBM開發(fā)了相關(guān)軟件能通過收集機(jī)艙發(fā)動(dòng)機(jī)、泵及溫度傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而提供設(shè)備優(yōu)化和維修等建議。
據(jù)中國船舶報(bào)報(bào)道,韓國造船業(yè)界分析認(rèn)為,在今后相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi),國際造船市場(chǎng)新技術(shù)的競(jìng)爭熱點(diǎn)將集中在兩大領(lǐng)域:一是船舶的降低能耗和減少排放新技術(shù),二是船舶的“智能化”新技術(shù)。如今,韓國的主要造船企業(yè)已在這兩大領(lǐng)域增加財(cái)力、物力和人力投入,并展開研究開發(fā),期望以新技術(shù)優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)勝以數(shù)量為優(yōu)勢(shì)的中國造船企業(yè),從而比競(jìng)爭對(duì)手創(chuàng)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(yè)。
現(xiàn)代重工于2011年3月在世界造船企業(yè)中s*家推出了“Smart Ship 1.0”(智能型船1.0),現(xiàn)在在這一基礎(chǔ)上正在開發(fā)智能型船2.0,并專門設(shè)立了“造船海洋IT融合革新中心”,負(fù)責(zé)IT技術(shù)與造船、海工裝備相融合的技術(shù)研發(fā)。三星重工造船與IT技術(shù)融合的z*突出特點(diǎn)是該技術(shù)在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用,自動(dòng)化的“機(jī)器人”被大量投入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一線,使造船自動(dòng)化率達(dá)到62%,為世界同行的z*高水平;將IT技術(shù)應(yīng)用于造船生產(chǎn)工藝流程,構(gòu)筑起了船廠統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng),船用鋼材從加工、船體分段件焊接、搬運(yùn)和組裝全過程均由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操控,無線波頻識(shí)別(RFID)、條形碼、無線通信、衛(wèi)星定位(GPS)等技術(shù)被廣泛采用。
我國走向“智造”的風(fēng)口
面對(duì)國際造船市場(chǎng)智能化發(fā)展趨勢(shì),我國對(duì)智能船舶的研制也在加速。
從政策層面看,近日,工業(yè)和信息化部近日正式印發(fā)《工業(yè)和信息化部關(guān)于貫徹落實(shí)的行動(dòng)計(jì)劃(2015-2018年)》(簡稱“互聯(lián)網(wǎng)+”三年行動(dòng)計(jì)劃),提出通過實(shí)施智能制造培育推廣行動(dòng)等七大行動(dòng)計(jì)劃,到2018年,我國互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合進(jìn)一步深化,制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平顯著提高。“互聯(lián)網(wǎng)+”三年行動(dòng)計(jì)劃明確,支持機(jī)械、航空、船舶等制造企業(yè)加快構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同研發(fā)體系,集聚各類創(chuàng)新資源,發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同設(shè)計(jì)模式,以新一代信息技術(shù)、制造技術(shù)的加快融合,提升高端智能裝備國產(chǎn)化率。
業(yè)界專家表示,“互聯(lián)網(wǎng)+”三年行動(dòng)計(jì)劃的發(fā)布對(duì)我國船舶工業(yè)加快推進(jìn)智能制造,實(shí)現(xiàn)“兩化”深度融合,順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮提供了重要的“風(fēng)口”,帶來了重大政策利好。
日前,南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司船舶制造智能車間被工業(yè)和信息化部納入2015年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單。事實(shí)上,近年來,南通中遠(yuǎn)川崎也在大力推進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù),先后引進(jìn)船舶設(shè)計(jì)專用軟件TRIBON、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等信息化體系,并又多次投入資金對(duì)多個(gè)信息化系統(tǒng)進(jìn)行更新升級(jí)。不僅如此,該公司在大力引進(jìn)先進(jìn)軟件系統(tǒng)的同時(shí),加強(qiáng)自主開發(fā),先后成功研發(fā)了成本系統(tǒng)和支付系統(tǒng)、PSPC涂裝管理系統(tǒng)、固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)、成本控制管理系統(tǒng)、安全信息管理系統(tǒng)、信息共享系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的自主開發(fā)和應(yīng)用,提升了該公司業(yè)務(wù)管理的集成化、自動(dòng)化水平,在顯著提高管理效率的同時(shí),大幅節(jié)約了軟件引進(jìn)的成本。
而在浙江舟山,先進(jìn)的“機(jī)器人”已走進(jìn)舟山市各大船廠班組、車間,并在船舶修理各環(huán)節(jié)得到了應(yīng)用,船企已經(jīng)開始體會(huì)到“智能制造”在提升造船效率、造船精度等方面的優(yōu)勢(shì)。
舟山市圍繞促進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),加快推進(jìn)公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè),大力推進(jìn)信息技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)管理、供應(yīng)鏈管理、人力資源管理、財(cái)務(wù)管理等領(lǐng)域的集成應(yīng)用。
至去年底,全市規(guī)模以上大中型船舶企業(yè)造船焊接自動(dòng)化和半自動(dòng)化率達(dá)到60%以上。
舟山市將借力數(shù)字化技術(shù),加速現(xiàn)代造船模式的建立與深化。
機(jī)器人在造船工業(yè)中的應(yīng)用把工人從“苦、臟、累”的作業(yè)環(huán)境中解脫出來,同時(shí)智能化的優(yōu)勢(shì)也使得造船效率成倍提升造船效率提升。國內(nèi)越來越多的船廠已經(jīng)體會(huì)到“智能制造”在提升造船效率、提高造船精度等方面的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于通用機(jī)器人,船用焊接機(jī)器人工藝復(fù)雜、重復(fù)性工作低,要求其有一定的智能水平自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)程序完成焊接工作,目前此項(xiàng)技術(shù)被國外完全壟斷、國產(chǎn)化工作難度很大。
目前,中國的造船企業(yè)也在加大在造船機(jī)器人上的研發(fā)力度,努力打破國外在該領(lǐng)域的技術(shù)封鎖。國家把“大型造船多分段全自助焊接雙臂機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項(xiàng)目納入到了國家863計(jì)劃,中船重工七一六研究所承擔(dān)了這一項(xiàng)目,并在全國該領(lǐng)域申報(bào)的21個(gè)項(xiàng)目中排名第二,順利在國家科技部立項(xiàng),這也成為七一六所機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的起點(diǎn)。
延伸閱讀
智能船舶發(fā)展?fàn)顩r
智能船舶簡單來說,就是以“大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ),運(yùn)用先進(jìn)的信息化技術(shù),如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和匯集、大計(jì)算容量、數(shù)字建模能力、遠(yuǎn)程控制、傳感器等,實(shí)現(xiàn)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(gè)不恰當(dāng)?shù)睦樱侵悄艽椭悄艽g的關(guān)系就好比手工制作的產(chǎn)品和機(jī)械化流水線出來的產(chǎn)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(diǎn)來講就是安全、經(jīng)濟(jì)、效率,當(dāng)然還有環(huán)保,z*終目的就是讓船東“省錢、省力、省心”。
智能船舶的發(fā)展并不是一蹴而就的,而是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,從局部到整體,從海上到岸上。就目前的技術(shù)情況來看,智能船舶才剛剛起步,業(yè)界可以做的就是先讓船上的操作更簡化、更統(tǒng)一,這也是實(shí)現(xiàn)智能船舶的第一步。當(dāng)前出現(xiàn)的比較多也比較熱門的智能船舶技術(shù)就是綜合船橋系統(tǒng)(IBS)。
IBS可以說是實(shí)現(xiàn)智能船舶的z*重要組成部分,其發(fā)展從二十世紀(jì)70年代開始,至今已經(jīng)成為船舶自動(dòng)化領(lǐng)域的核心裝備。它是一種集海上綜合導(dǎo)航(包括各種分導(dǎo)信息測(cè)量、采集、優(yōu)化處理和分發(fā)使用,航行狀態(tài)監(jiān)視、預(yù)報(bào)、航線計(jì)劃、航路導(dǎo)航、航海作業(yè)管理、綜合航務(wù)管理等)、操縱駕駛、機(jī)艙監(jiān)測(cè)和遙控、自動(dòng)避碰、航行控制、綜合通信管理以及艦船安全、消防、自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警等眾多功能為一體的高度信息化、自動(dòng)化的集成系統(tǒng)。國際海事組織(IMO)對(duì)IBS的定義為:它是船舶導(dǎo)航與控制的集成系統(tǒng),通過系統(tǒng)設(shè)備及子系統(tǒng)間的相互聯(lián)通,集中顯示和使用來自傳感器和數(shù)據(jù)接口的信息,它的目的是提高船舶航行的自動(dòng)化程度和經(jīng)濟(jì)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(shù)令人遐想
當(dāng)前船舶智能技術(shù)僅僅是目前人們已經(jīng)開發(fā)出的比較熱門的技術(shù),未來的智能船舶肯定不止于此??梢韵胂蟮降氖牵俗灾骱叫?、遠(yuǎn)程遙控等主要關(guān)鍵技術(shù),一些細(xì)節(jié)部分同樣可以智能化,譬如自動(dòng)靠泊、離岸,自主維修,自動(dòng)清洗(如海底門濾器),自動(dòng)更換設(shè)備部件,自我防護(hù)(針對(duì)海盜等),自動(dòng)補(bǔ)給等。另外,隨著智能化程度越來越高,船上所需人員肯定會(huì)越來越少,甚至實(shí)現(xiàn)無人。事實(shí)上,無人船在某些海事領(lǐng)域即將成為現(xiàn)實(shí),其對(duì)海上安全方面的影響無疑是積極的,雖然仍會(huì)有很多規(guī)范方面的問題需要攻克,但這并不會(huì)改變業(yè)界對(duì)無人船的認(rèn)同。不過從個(gè)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(fā)狀況。從另一方面來看,未來也許會(huì)從人服務(wù)于船轉(zhuǎn)變?yōu)榇?wù)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(shí)就要考慮人員的健康和教育問題,如遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷、機(jī)器人手術(shù)、遠(yuǎn)程教育和娛樂等,甚至是船上生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。
與我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整一樣,造船業(yè)也面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí),需要大幅削減過剩產(chǎn)能,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要從低端化向高端化轉(zhuǎn)型,通過強(qiáng)化技術(shù)手段和研發(fā)能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)造船大國向造船強(qiáng)國轉(zhuǎn)型。而這一切都離不開智能化,因?yàn)榘l(fā)展“智慧”船舶已經(jīng)成為船舶制造與航運(yùn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。故此,轉(zhuǎn)型需要充滿“智慧”。
當(dāng)前,我國船舶行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期,這其中會(huì)經(jīng)歷陣痛,面臨各種困難和調(diào)整。但新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命將為中國船舶工業(yè)創(chuàng)造機(jī)遇,將推動(dòng)船舶制造向設(shè)計(jì)智能化、產(chǎn)品智能化、管理精細(xì)化和信息集成化等方向發(fā)展,智能制造、智能船廠將成為世界造船強(qiáng)國發(fā)展的新趨勢(shì)。對(duì)此,我國亟需建立創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)來迎接挑戰(zhàn)。而智能船舶作為船舶行業(yè)未來的發(fā)展方向,完全可以作為我國船舶工業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的突破口。
與此同時(shí),我國智能船舶的發(fā)展也處于良好的政策和科技發(fā)展環(huán)境。日前,國務(wù)院印發(fā)了《中國制造2025》,部署了全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略。智能船舶作為中國制造2025中重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)船舶被重點(diǎn)提及。隨后,我國通過并發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》。大力發(fā)展“大數(shù)據(jù)”上升為國家核心戰(zhàn)略,這為智能船舶研制信息技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。造船業(yè)要抓住這些契機(jī),迎難而上,順勢(shì)而為,利用“天時(shí)地利人和”,在新興的智能船舶領(lǐng)域投入更多的人力物力進(jìn)行相關(guān)研發(fā),從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,并助力我國成為真正的造船強(qiáng)國。
來源:中國水運(yùn)報(bào)
網(wǎng)友評(píng)論
條評(píng)論
最新評(píng)論