近日,中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《國家綜合立體交通網(wǎng)規劃綱要》(簡(jiǎn)稱(chēng)綱要),提出了從2021年到2035年,我國構建現代化高質(zhì)量國家綜合立體交通網(wǎng)的遠景規劃。其中提到,到2035年,智能船舶技術(shù)達到世界先進(jìn)水平。與此同時(shí),2月25日,工信部再次公開(kāi)征求對《智能船舶標準體系建設指南(二次征求意見(jiàn)稿)》的意見(jiàn)。這一切不僅為我國船舶制造業(yè)進(jìn)一步指明的目標和方向,同時(shí)也為我國船舶行業(yè)搶占智能船舶制高點(diǎn)打下堅實(shí)的基礎。
船舶智能化,航運業(yè)的未來(lái)
智能船舶的技術(shù)研發(fā)與應用,是航行更安全、海洋更清潔的必然要求,是航運業(yè)和船舶工業(yè)深度融合的集中體現,代表了航運發(fā)展的未來(lái)。實(shí)現船舶智能航行技術(shù)領(lǐng)先,才能成為智能航運技術(shù)強國。目前,各國已將智能船舶技術(shù)作為戰略發(fā)展方向,智能船舶成為全球船舶領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)。
2016年10月,丹麥政府啟動(dòng)無(wú)人運輸船舶研發(fā)項目,同時(shí)挪威開(kāi)辟了無(wú)人運輸船舶試驗區。挪威海事局和挪威海岸管理局簽署了一項協(xié)議,允許在特隆赫姆峽灣進(jìn)行相關(guān)海試,這是世界上第一個(gè)被指定用于測試無(wú)人運輸船舶的地方。
2018年,挪威的兩家公司威爾森(Wilhelmsen)和康士伯(Kongsberg)合作成立世界首家自動(dòng)駕駛航運公司,意味著(zhù)智能船舶發(fā)展邁出了重要的一步。
2018年11月,瓦錫蘭公司在挪威海事局的現場(chǎng)監督下順利完成一艘84米渡輪Folgefonn在無(wú)人干涉情況下的自動(dòng)航行,以及自動(dòng)靠泊測試。該輪完全自主操縱,包括轉向和推進(jìn),都是由軟件在自動(dòng)控制,其航線(xiàn)和轉向點(diǎn)都被預先設定好。
2018年12月,羅爾斯·羅伊斯公司和芬蘭國有渡輪運營(yíng)商Finferries在芬蘭圖爾庫市南部的群島成功展示了世界上第一艘全自動(dòng)渡船。這艘載有80名乘客的“Falco”號汽車(chē)渡船采用羅爾斯·羅伊斯智能船舶技術(shù),在芬蘭帕拉寧和諾沃之間實(shí)現了自動(dòng)航行。這艘渡船配備了大量的傳感器,這些設備可以與人工智能軟件相互連接,以便識別和避開(kāi)附近的物體。另外,一種“自動(dòng)停泊”系統,可以使渡船在進(jìn)入港口時(shí)改變速度和航線(xiàn)。所有這一切都是在沒(méi)有船員人工干預的情況下實(shí)現的,標志著(zhù)自主航運向前邁出了一大步,目標2025年之前實(shí)現完全自主航行。
對企業(yè)發(fā)展而言,智能船舶將有效提升船企的競爭力?!巴ㄟ^(guò)生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、智能化應用和改造,相應的工序生產(chǎn)效率提高了40%—400%,產(chǎn)品建造周期縮短15%—20%,穩定保障了企業(yè)效益?!贝筮B中遠海運川崎船舶工程有限公司黨委書(shū)記潘志遠介紹,目前公司70%的訂單來(lái)自國際市場(chǎng),二級市場(chǎng)上平均船價(jià)高出平均水平10%以上。
“智能船舶代表船東需求的新方向?!鄙虾M飧邩蛟齑邢薰军h委書(shū)記、董事長(cháng)王琦說(shuō),近年來(lái),國際海事組織大力推動(dòng)實(shí)施“E—航?!睉鹇?,具有安全可靠、節能環(huán)保、經(jīng)濟高效等比較優(yōu)勢的智能船舶是未來(lái)船舶發(fā)展的重要趨勢。
頂層設計,為智能化鋪路
“據了解,我國造船效率只有世界先進(jìn)水平的1/2到1/3,勞動(dòng)生產(chǎn)率的差距更大,要改變這一局面,智能制造是一條重要途徑?!惫I(yè)和信息化部副部長(cháng)辛國斌提出,發(fā)展智能船舶,推動(dòng)從設計、研發(fā)、生產(chǎn)、管理到服務(wù)的全價(jià)值鏈優(yōu)化提升,能有效縮短研制周期,提高造船效率,降低綜合應用成本。
值得一提的是,智能船舶也是我國智能航運的重要組成部分?!巴七M(jìn)智能船舶技術(shù)應用已成為發(fā)展智能航運的核心要素?!苯煌ㄟ\輸部水運科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會(huì )主任張寶晨透露,未來(lái)將建立智能船舶、智能航保等智能航運試點(diǎn)。
事實(shí)上,要想在加快智能船舶建設,首先要做好頂層設計。
近日,工信部聯(lián)合交通部、國防科工局聯(lián)合發(fā)布了《智能船舶發(fā)展行動(dòng)計劃(2019-2021年)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《行動(dòng)計劃》),提出到2021年,形成我國智能船舶發(fā)展頂層規劃,初步建立智能船舶規范標準體系,突破航行態(tài)勢智能感知、自動(dòng)靠離泊等核心技術(shù),初步形成智能船舶虛實(shí)結合、岸海一體的綜合測試與驗證能力,保持我國智能船舶發(fā)展與世界先進(jìn)水平同步。
上述負責人表示,《行動(dòng)計劃》以現代信息技術(shù)和新一代人工智能技術(shù)與船舶技術(shù)跨界融合為主線(xiàn),以提升船舶安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性和高效性為核心,以加快船舶智能技術(shù)工程化應用為重點(diǎn),將大力推動(dòng)協(xié)同創(chuàng )新,積極探索產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)和新模式,支撐我國智能航運建設,促進(jìn)我國船舶工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
《行動(dòng)計劃》提出了九項重點(diǎn)任務(wù),分別是全面強化頂層設計、突破關(guān)鍵智能技術(shù)、推動(dòng)船用設備智能化升級、提升網(wǎng)絡(luò )和信息安全防護能力、加強測試與驗證能力建設、健全規范標準體系、推動(dòng)工程應用試點(diǎn)示范、打造協(xié)同發(fā)展生態(tài)體系和促進(jìn)軍民深度融合。并設立了6個(gè)專(zhuān)欄,對相關(guān)任務(wù)進(jìn)行了分解。
從設定的目標看,經(jīng)過(guò)多年努力,船舶智能制造技術(shù)創(chuàng )新體系和標準體系初步建立,切割、成形、焊接和涂裝等臟險難作業(yè)過(guò)程勞動(dòng)強度大幅降低,作業(yè)人員明顯減少,造船企業(yè)管理精細化和信息集成化水平顯著(zhù)提高,2—3家標桿企業(yè)率先建成若干具有國際先進(jìn)水平的智能單元、智能生產(chǎn)線(xiàn)和智能化車(chē)間,骨干企業(yè)基本實(shí)現數字化造船,實(shí)現每修正總噸工時(shí)消耗降低20%以上,單位修正總噸綜合能耗降低10%,建造質(zhì)量與效率達到國際先進(jìn)水平,為建設智能船廠(chǎng)奠定堅實(shí)基礎。
在《行動(dòng)計劃》出臺的基礎上,工業(yè)和信息化部又印發(fā)了《船舶總裝建造智能化標準體系建設指南(2020版)》,旨在加快推進(jìn)船舶總裝建造智能化轉型,構建滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要、先進(jìn)適用的船舶總裝建造智能化標準體系。
該建設指南提出,到2021年,初步建立船舶總裝建造智能化標準體系,制定30項以上船舶智能制造急需標準,基本覆蓋基礎共性、關(guān)鍵技術(shù)和船廠(chǎng)應用等領(lǐng)域,與國際先進(jìn)造船國家水平差距明顯縮小。到2025年,建立較為完善的船舶總裝建造智能化標準體系,全面覆蓋基礎共性、關(guān)鍵技術(shù)和船廠(chǎng)應用等領(lǐng)域,基本達到國際先進(jìn)造船國家同等水平。
勇于探索,我國開(kāi)啟智能船舶發(fā)展之路
事實(shí)上,我國船舶行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始有一些智能船舶技術(shù)應用方面的探索與成果。
早在2015年,北京海蘭信數據科技股份有限公司開(kāi)始布局智能船舶業(yè)務(wù)發(fā)展,目前已成功交付四艘超大型智能示范船項目,該公司總工李常偉介紹說(shuō):“智能船舶將成為船舶工業(yè)未來(lái)人工智能技術(shù)應用的熱點(diǎn)。圖像識別、高級決策控制算法等人工智能技術(shù)獲得了非常大的技術(shù)突破,在無(wú)人駕駛汽車(chē)領(lǐng)域得到了廣泛應用,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程發(fā)揮了重要作用。類(lèi)似地,通過(guò)人工智能技術(shù)的應用提升智能船舶的識別能力與處理能力,使智能船舶具備類(lèi)似于人的自主駕駛能力,這也是智能船舶發(fā)展的遠期目標—無(wú)人駕駛船舶。
2018年11月28日,招商輪船訂造的全球首艘40萬(wàn)噸超大型智能礦砂船“明遠”輪順利交付,這是我國智能船舶1.0研發(fā)專(zhuān)項首艘示范船,也是全球首艘智能礦砂船。該船圍繞共性技術(shù)、關(guān)鍵系統和示范應用三大課題,通過(guò)構建服務(wù)智能系統的網(wǎng)絡(luò )平臺和信息平臺,實(shí)現了輔助自動(dòng)駕駛、能效管理、設備運維、船岸一體通信、貨物液化監測等五大智能模塊功能。
2019年5月8日,一艘名為“中遠海運荷花”號的智能集裝箱船順利交付,載重13500標準箱。據中國船級社消息,該船實(shí)現智能航行、智能機艙、智能能效和智能平臺等智能目標。與以往交付的智能船舶不同,該船首創(chuàng )通過(guò)了整船網(wǎng)絡(luò )安全評估,獲得了中國船級社簽發(fā)的第一份《船舶網(wǎng)絡(luò )安全符合聲明》,在智能船舶發(fā)展歷程中具有里程碑的意義。
此外,中國船舶七〇四所與智慧航海(青島)科技公司成功簽訂300TEU智能集裝箱船“智飛”號自主航行控制系統、直流綜合電力推進(jìn)系統供貨合同。
“智飛”號長(cháng)117米,載重量5000噸,是我國首艘安裝和應用自主研發(fā)智能航行系統的大型海船,并可開(kāi)展無(wú)人自主航行的試驗,“智飛”號計劃于2021年6月建造完成并交付使用,屆時(shí)將成為我國第一艘具有智能航行能力的面向商業(yè)運營(yíng)的大型集裝箱船。
2020年12月19日,南方海洋實(shí)驗室與中國艦船研究設計中心、中船黃埔文沖船舶有限公司共同簽署了智能型無(wú)人系統母船的設計建造合同,將建造中國首艘智能型無(wú)人系統母船,項目預估設計及建造周期為18~20個(gè)月,預計2022年交付使用。
智能型無(wú)人系統母船在外形設計上也極具“未來(lái)感”。中國艦船研究設計中心上海分部副總師馬忠俊表示,母船在設計上貫徹了“未來(lái)感”“無(wú)人系統保障”“綠色智能”三大理念,具備較好的操縱性能和機動(dòng)性能,能適應高環(huán)保和特殊任務(wù)場(chǎng)景要求?!爸悄苄蜔o(wú)人系統母船將成為中國首艘可智能遙控、自主航行的科考船,也將成為首艘實(shí)現空、海、潛無(wú)人系統協(xié)同作業(yè)的母船?!?中船黃埔文沖船舶有限公司總建造師樊雷說(shuō)。
(綜合自新華網(wǎng)、科技日報、經(jīng)濟日報、界面新聞、大連日報等媒體報道)