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我国加速抢占智能船舶“高地”

发布日期: 2021-03-02 来源:中国水运网

近日,中共中央、国务院印发了《国家综合立体交通网规划纲要》(简称纲要),提出了从2021年到2035年,我国构建现代化高质量国家综合立体交通网的远景规划。其中提到,到2035年,智能船舶技术达到世界先进水平。与此同时,2月25日,工信部再次公开征求对《智能船舶标准体系建设指南(二次征求意见稿)》的意见。这一切不仅为我国船舶制造业进一步指明的目标和方向,同时也为我国船舶行业抢占智能船舶制高点打下坚实的基础。

船舶智能化,航运业的未来

智能船舶的技术研发与应用,是航行更安全、海洋更清洁的必然要求,是航运业和船舶工业深度融合的集中体现,代表了航运发展的未来。实现船舶智能航行技术领先,才能成为智能航运技术强国。目前,各国已将智能船舶技术作为战略发展方向,智能船舶成为全球船舶领域的研究前沿和热点。

2016年10月,丹麦政府启动无人运输船舶研发项目,同时挪威开辟了无人运输船舶试验区。挪威海事局和挪威海岸管理局签署了一项协议,允许在特隆赫姆峡湾进行相关海试,这是世界上第一个被指定用于测试无人运输船舶的地方。

2018年,挪威的两家公司威尔森(Wilhelmsen)和康士伯(Kongsberg)合作成立世界首家自动驾驶航运公司,意味着智能船舶发展迈出了重要的一步。

2018年11月,瓦锡兰公司在挪威海事局的现场监督下顺利完成一艘84米渡轮Folgefonn在无人干涉情况下的自动航行,以及自动靠泊测试。该轮完全自主操纵,包括转向和推进,都是由软件在自动控制,其航线和转向点都被预先设定好。

2018年12月,罗尔斯·罗伊斯公司和芬兰国有渡轮运营商Finferries在芬兰图尔库市南部的群岛成功展示了世界上第一艘全自动渡船。这艘载有80名乘客的“Falco”号汽车渡船采用罗尔斯·罗伊斯智能船舶技术,在芬兰帕拉宁和诺沃之间实现了自动航行。这艘渡船配备了大量的传感器,这些设备可以与人工智能软件相互连接,以便识别和避开附近的物体。另外,一种“自动停泊”系统,可以使渡船在进入港口时改变速度和航线。所有这一切都是在没有船员人工干预的情况下实现的,标志着自主航运向前迈出了一大步,目标2025年之前实现完全自主航行。

对企业发展而言,智能船舶将有效提升船企的竞争力。“通过生产线自动化、智能化应用和改造,相应的工序生产效率提高了40%—400%,产品建造周期缩短15%—20%,稳定保障了企业效益。”大连中远海运川崎船舶工程有限公司党委书记潘志远介绍,目前公司70%的订单来自国际市场,二级市场上平均船价高出平均水平10%以上。

“智能船舶代表船东需求的新方向。”上海外高桥造船有限公司党委书记、董事长王琦说,近年来,国际海事组织大力推动实施“E—航海”战略,具有安全可靠、节能环保、经济高效等比较优势的智能船舶是未来船舶发展的重要趋势。

顶层设计,为智能化铺路

“据了解,我国造船效率只有世界先进水平的1/2到1/3,劳动生产率的差距更大,要改变这一局面,智能制造是一条重要途径。”工业和信息化部副部长辛国斌提出,发展智能船舶,推动从设计、研发、生产、管理到服务的全价值链优化提升,能有效缩短研制周期,提高造船效率,降低综合应用成本。

值得一提的是,智能船舶也是我国智能航运的重要组成部分。“推进智能船舶技术应用已成为发展智能航运的核心要素。”交通运输部水运科学研究院学术委员会主任张宝晨透露,未来将建立智能船舶、智能航保等智能航运试点。

事实上,要想在加快智能船舶建设,首先要做好顶层设计。

近日,工信部联合交通部、国防科工局联合发布了《智能船舶发展行动计划(2019-2021年)》(以下简称《行动计划》),提出到2021年,形成我国智能船舶发展顶层规划,初步建立智能船舶规范标准体系,突破航行态势智能感知、自动靠离泊等核心技术,初步形成智能船舶虚实结合、岸海一体的综合测试与验证能力,保持我国智能船舶发展与世界先进水平同步。

上述负责人表示,《行动计划》以现代信息技术和新一代人工智能技术与船舶技术跨界融合为主线,以提升船舶安全性、经济性、环保性和高效性为核心,以加快船舶智能技术工程化应用为重点,将大力推动协同创新,积极探索产业新业态和新模式,支撑我国智能航运建设,促进我国船舶工业高质量发展。

《行动计划》提出了九项重点任务,分别是全面强化顶层设计、突破关键智能技术、推动船用设备智能化升级、提升网络和信息安全防护能力、加强测试与验证能力建设、健全规范标准体系、推动工程应用试点示范、打造协同发展生态体系和促进军民深度融合。并设立了6个专栏,对相关任务进行了分解。

从设定的目标看,经过多年努力,船舶智能制造技术创新体系和标准体系初步建立,切割、成形、焊接和涂装等脏险难作业过程劳动强度大幅降低,作业人员明显减少,造船企业管理精细化和信息集成化水平显著提高,2—3家标杆企业率先建成若干具有国际先进水平的智能单元、智能生产线和智能化车间,骨干企业基本实现数字化造船,实现每修正总吨工时消耗降低20%以上,单位修正总吨综合能耗降低10%,建造质量与效率达到国际先进水平,为建设智能船厂奠定坚实基础。

在《行动计划》出台的基础上,工业和信息化部又印发了《船舶总装建造智能化标准体系建设指南(2020版)》,旨在加快推进船舶总装建造智能化转型,构建满足产业发展需要、先进适用的船舶总装建造智能化标准体系。

该建设指南提出,到2021年,初步建立船舶总装建造智能化标准体系,制定30项以上船舶智能制造急需标准,基本覆盖基础共性、关键技术和船厂应用等领域,与国际先进造船国家水平差距明显缩小。到2025年,建立较为完善的船舶总装建造智能化标准体系,全面覆盖基础共性、关键技术和船厂应用等领域,基本达到国际先进造船国家同等水平。

勇于探索,我国开启智能船舶发展之路

事实上,我国船舶行业已经开始有一些智能船舶技术应用方面的探索与成果。

早在2015年,北京海兰信数据科技股份有限公司开始布局智能船舶业务发展,目前已成功交付四艘超大型智能示范船项目,该公司总工李常伟介绍说:“智能船舶将成为船舶工业未来人工智能技术应用的热点。图像识别、高级决策控制算法等人工智能技术获得了非常大的技术突破,在无人驾驶汽车领域得到了广泛应用,推动产业进程发挥了重要作用。类似地,通过人工智能技术的应用提升智能船舶的识别能力与处理能力,使智能船舶具备类似于人的自主驾驶能力,这也是智能船舶发展的远期目标—无人驾驶船舶。

2018年11月28日,招商轮船订造的全球首艘40万吨超大型智能矿砂船“明远”轮顺利交付,这是我国智能船舶1.0研发专项首艘示范船,也是全球首艘智能矿砂船。该船围绕共性技术、关键系统和示范应用三大课题,通过构建服务智能系统的网络平台和信息平台,实现了辅助自动驾驶、能效管理、设备运维、船岸一体通信、货物液化监测等五大智能模块功能。

2019年5月8日,一艘名为“中远海运荷花”号的智能集装箱船顺利交付,载重13500标准箱。据中国船级社消息,该船实现智能航行、智能机舱、智能能效和智能平台等智能目标。与以往交付的智能船舶不同,该船首创通过了整船网络安全评估,获得了中国船级社签发的第一份《船舶网络安全符合声明》,在智能船舶发展历程中具有里程碑的意义。

此外,中国船舶七〇四所与智慧航海(青岛)科技公司成功签订300TEU智能集装箱船“智飞”号自主航行控制系统、直流综合电力推进系统供货合同。

“智飞”号长117米,载重量5000吨,是我国首艘安装和应用自主研发智能航行系统的大型海船,并可开展无人自主航行的试验,“智飞”号计划于2021年6月建造完成并交付使用,届时将成为我国第一艘具有智能航行能力的面向商业运营的大型集装箱船。

2020年12月19日,南方海洋实验室与中国舰船研究设计中心、中船黄埔文冲船舶有限公司共同签署了智能型无人系统母船的设计建造合同,将建造中国首艘智能型无人系统母船,项目预估设计及建造周期为18~20个月,预计2022年交付使用。

智能型无人系统母船在外形设计上也极具“未来感”。中国舰船研究设计中心上海分部副总师马忠俊表示,母船在设计上贯彻了“未来感”“无人系统保障”“绿色智能”三大理念,具备较好的操纵性能和机动性能,能适应高环保和特殊任务场景要求。“智能型无人系统母船将成为中国首艘可智能遥控、自主航行的科考船,也将成为首艘实现空、海、潜无人系统协同作业的母船。” 中船黄埔文冲船舶有限公司总建造师樊雷说。

(综合自新华网、科技日报、经济日报、界面新闻、大连日报等媒体报道)

编辑:宁波航运交易所(Ningbo Shipping Exchange,www.nbse.net.cn