形勢發(fā)展呼喚智能船舶

“工業(yè)４．０”提供了工業(yè)制造的新思維，被稱為是繼蒸汽機(jī)應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)和電氣、電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命，其特征是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以預(yù)測技術(shù)為核心的智能制造使用，目的是大幅度提高產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行的質(zhì)量和效率，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)向服務(wù)化轉(zhuǎn)型。“工業(yè)４．０”為轉(zhuǎn)型期的中國制造業(yè)提供了機(jī)遇，同時(shí)也帶來重大挑戰(zhàn)。

近年來，造船業(yè)遭遇發(fā)展瓶頸。作為第一造船大國，卻面臨井噴式增長后的發(fā)展瓶頸。傳統(tǒng)市場趨于飽和、中低端市場技術(shù)差異小、產(chǎn)能過剩；成本高，附加值低、產(chǎn)品競爭力較弱，以價(jià)格換數(shù)量；訂單類型繁多、批量多批次、難以進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)革新和經(jīng)驗(yàn)積累，成本和質(zhì)量難控。同樣是重資產(chǎn)型的航運(yùn)企業(yè)，也面臨運(yùn)營成本難以控制、受市場波動(dòng)影響較大、人員和設(shè)備來源繁雜、管理成本高、安全和經(jīng)濟(jì)性難以保障等問題，深陷虧損泥潭。

船企和航運(yùn)企業(yè)的焦慮是中國工業(yè)呼喚新思維的一個(gè)縮影。而就船舶來說，市場個(gè)體差異性帶來市場的定制化需求越來越高，需要快速成規(guī)模，這個(gè)過程中需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間很好的交換分析和挖掘。這就把市場的需求和運(yùn)營企業(yè)的需求、制造企業(yè)的需求、設(shè)計(jì)的工作形成一個(gè)協(xié)作總體。工業(yè)４．０在船舶上的實(shí)現(xiàn)是定制與規(guī)模化的結(jié)合，也是當(dāng)前與未來的結(jié)合，創(chuàng)造新需求的過程中實(shí)現(xiàn)新的價(jià)值。

智能船舶的新價(jià)值

這些新的價(jià)值第一是市場反應(yīng)能力可以大大增強(qiáng)。以航運(yùn)企業(yè)為例，市場反應(yīng)可以匹配出最合適的船舶以及最合適的航路，適應(yīng)最合適的運(yùn)輸要求。制造企業(yè)可以最合適的船舶滿足需求，最合適的補(bǔ)給需求，依據(jù)市場的敏捷反應(yīng)，改進(jìn)船舶設(shè)計(jì)。

新價(jià)值還會(huì)帶來運(yùn)營成本的降低。沒有全球服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，船隊(duì)走不出國門。而如果在全球布很多服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，成本又很高。船舶航行信息，運(yùn)營模式，調(diào)度信息，港口，貨物堆場，水文氣象等這些信息很分散，數(shù)據(jù)量也很大，因此要采用大數(shù)據(jù)，建立一個(gè)大數(shù)據(jù)池，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉形成新的價(jià)值。當(dāng)船上系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)之后，可以最大程度降低成本。船隊(duì)的運(yùn)營，油料備品的使用，可以更好地聯(lián)系在一起。

舉例來說，比如我們國家的船隊(duì)到索馬里護(hù)航，大概有８０％的備件原封未動(dòng)地帶回來，因?yàn)椴恢滥男﹤浼?huì)用到，這對(duì)備件的生產(chǎn)企業(yè)和采購企業(yè)，都有大量的資金積壓。而如果對(duì)備件使用情況時(shí)時(shí)掌握，實(shí)現(xiàn)岸基的遠(yuǎn)程控制，可以大大降低成本。而且，船舶到國外，如果出現(xiàn)故障，需要派出高精尖的維修人員，才能夠把這些設(shè)備換下來。這些人員的成本也很高，但是如果實(shí)現(xiàn)岸基一體、遠(yuǎn)程服務(wù)，利用大數(shù)據(jù)就可以節(jié)約人力成本。一艘智能船舶能隨時(shí)監(jiān)控船員操作，持續(xù)評(píng)估零件狀態(tài)。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，送往船即將停靠的碼頭，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，智能船就能選擇最合理的航速、航線。

同時(shí)，隨著市場反應(yīng)能力的提高和運(yùn)營成本的降低，自然帶來經(jīng)營效率的提高。而建設(shè)智慧船廠，在制造環(huán)節(jié)把資源的匹配做到最大化，也可使生產(chǎn)效率得以提高。

智能船舶重構(gòu)業(yè)界關(guān)系

為了給智能船舶工業(yè)４．０發(fā)展提供更多技術(shù)支撐，今年年初，中船集團(tuán)依托中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院成立了海洋裝備信息智能管理與應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心，通過與美國國家科學(xué)基金會(huì)智能維護(hù)中心合作，與勞氏船級(jí)社合作，與集團(tuán)內(nèi)優(yōu)勢設(shè)計(jì)院所、造船企業(yè)合作，充分發(fā)揮制造業(yè)、航運(yùn)業(yè)，科研所、船級(jí)社等協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢。

中國遠(yuǎn)洋（運(yùn)輸）集團(tuán)、招商局能源運(yùn)輸股份有限公司等航運(yùn)巨頭已加入中船集團(tuán)的“工業(yè)４．０”聯(lián)盟。中遠(yuǎn)集團(tuán)戰(zhàn)略發(fā)展部負(fù)責(zé)人高勇軍說，航運(yùn)業(yè)面臨激烈競爭，必須提高管理精細(xì)度，對(duì)市場走向、投資回報(bào)、船隊(duì)運(yùn)營等給出精確解答。“許多問題過去只能憑感覺，‘該買幾條船’這類事關(guān)百億元級(jí)的投資也只好把握個(gè)大趨勢。大數(shù)據(jù)也許能使這些問題迎刃而解。”

數(shù)據(jù)最主要的來源是船，最好的解讀者則是船廠和航運(yùn)公司，但過去一旦交船，雙方就不再有什么往來。有了智能船的“粘合”，中船、中遠(yuǎn)將圍繞數(shù)據(jù)開展合作，對(duì)接造船和駕船的特長。高勇軍認(rèn)為，這是“工業(yè)４．０”時(shí)代的共生關(guān)系。

共生不僅是雙贏，大數(shù)據(jù)還能從源頭上支撐船舶產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新——航運(yùn)公司最需要什么船和發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)方都可以在這個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)生態(tài)圈里獲取養(yǎng)分，從而形成一個(gè)完整的創(chuàng)新閉環(huán)。

無論是制造方還是運(yùn)營方，都傾向于把智能船引領(lǐng)的變革更多地看成一次“生產(chǎn)關(guān)系重構(gòu)”——各方必須對(duì)現(xiàn)有價(jià)值體系進(jìn)行調(diào)整，比如船廠怎么為數(shù)據(jù)服務(wù)定價(jià)，航運(yùn)公司又該如何與第三方共享關(guān)鍵商業(yè)數(shù)據(jù)。

智能船舶將建立起更全面的生產(chǎn)關(guān)系，從設(shè)計(jì)到最后的服務(wù)融合成一個(gè)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。再就是有更廣泛的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，為用戶提供服務(wù)的更多價(jià)值的評(píng)估預(yù)測。此外，還需要更專業(yè)與先進(jìn)的技術(shù)。由設(shè)備的買賣變成能力的購買，由設(shè)備的供應(yīng)變成能力的供應(yīng)。因此，智能體系成為建成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的重要紐帶。

智能船舶的實(shí)現(xiàn)路徑

“工業(yè)４．０”在船舶行業(yè)運(yùn)用的核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體融合、岸海一體的智能信息服務(wù)體系。通過運(yùn)營企業(yè)和制造企業(yè)、設(shè)計(jì)企業(yè)和制造企業(yè)之間的信息共享，構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)體融合架構(gòu)。實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)營到最后服務(wù)的全流程體系的融合，協(xié)同建立有高附加值的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，在全壽命周期中形成中國船舶工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈。

第一步要先船后岸。這是因?yàn)楝F(xiàn)在國家高端船舶、一些高端系統(tǒng)更多國外采購，很多船都是國外的船東，在接受信息化方面相對(duì)更快一些，而且現(xiàn)在有些系統(tǒng)在國外的船東上有了廣泛的應(yīng)用。

第二就是先智能系統(tǒng)后智能船舶。在民用船舶高度自動(dòng)化的今天，并不需要大拆大建，只要充分利用現(xiàn)有信息條件與增加少量相應(yīng)硬件，建立具備船舶感知、分析、評(píng)估、預(yù)測、決策、控制、管理、遠(yuǎn)程支持等能力的人工智能體系，完成智能系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)而在船舶智能系統(tǒng)的應(yīng)用與完善之中逐步整合，最終形成能夠自感知、自評(píng)估、自預(yù)測、自組織、自重構(gòu)一體的智能船舶。

第三就是以智能服務(wù)中心建設(shè)帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈智能體系，這里面涉及到船舶的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、使用、維護(hù)、售后、物流各個(gè)環(huán)節(jié)，目前已經(jīng)開始啟動(dòng)這項(xiàng)工作。在船舶航海保障服務(wù)中心建設(shè)上，依托中船航海公司，計(jì)劃在明年上半年對(duì)航海領(lǐng)域建立一個(gè)運(yùn)營平臺(tái)。主機(jī)保障方面，希望在海外的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)主機(jī)保障數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。此外還有總裝建造信息服務(wù)中心、船東運(yùn)營信息服務(wù)中心建設(shè)等。