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如何找準(zhǔn)船舶智能化發(fā)展方向?-非洲空運(yùn)

?海運(yùn)新聞 ????|???? ?2019-07-10 14:30

  近來(lái),船舶工業(yè)領(lǐng)域不斷涌出各種智能新概念、新技術(shù)、新成果,讓人眼花繚亂。

 

  例如我國(guó)自主研制的全球首艘智能集裝箱船舶“中遠(yuǎn)海運(yùn)荷花”號(hào)正式交付運(yùn)營(yíng),國(guó)內(nèi)首創(chuàng)船舶數(shù)字空間解決方案正式發(fā)布,世界首家數(shù)字航運(yùn)公司準(zhǔn)備啟航等等。

 

  這些新成果、新概念刺激著業(yè)界興奮神經(jīng)的同時(shí),也使大家陷入迷茫,面對(duì)這么多選擇,不知該選擇哪條道路。這時(shí),大家開(kāi)始認(rèn)真思考船舶工業(yè)智能化的下一步發(fā)展方向。

 

 

  “智”從何來(lái)

 

  自2008全球金融危機(jī)以來(lái),全球航運(yùn)市場(chǎng)整體態(tài)勢(shì)持續(xù)低迷,全球航運(yùn)業(yè)運(yùn)力過(guò)剩及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的加劇也使得航運(yùn)造船企業(yè)身心俱疲。然而,這還不是全部。

 

  近年來(lái),隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),環(huán)境法規(guī)不斷加碼,讓本已負(fù)重不堪的航運(yùn)造船業(yè)更加苦不堪言。2016年10月,國(guó)際海事組織(IMO)下屬海上環(huán)境保護(hù)委員會(huì)第70次會(huì)議通過(guò)決議,自2020年1月1日起,將船用燃料的硫含量上限從當(dāng)前的3.5%大幅降至0.5%;自2015年1月1日起,波羅的海、北海及加勒比海硫排放控制區(qū)(ECA)內(nèi)船用燃料硫含量不超過(guò)0.1%;我國(guó)交通運(yùn)輸部發(fā)布的《船舶大氣污染物排放控制區(qū)實(shí)施方案》已于2019年1月1日生效,方案明確了我國(guó)指定海域內(nèi)硫氧化物和顆粒物排放、氮氧化物排放等控制要求。

 

  溫室氣體排放和減排監(jiān)測(cè)方面,歐盟推出的船舶CO2排放監(jiān)測(cè)、報(bào)告、驗(yàn)證(MRV)機(jī)制已于2018年1月1日開(kāi)始實(shí)施,該機(jī)制的目的是在歐盟區(qū)域內(nèi)更有效地控制、監(jiān)管船舶排放,推進(jìn)綠色船舶的發(fā)展;作為海運(yùn)節(jié)能減排戰(zhàn)略“三步走”的第一步,IMO第70屆環(huán)保會(huì)278號(hào)決議通過(guò)的關(guān)于燃油數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的MARPOL附則VI修正案,于2018年3月1日起正式生效。該機(jī)制將通過(guò)監(jiān)測(cè)和收集船舶的CO2排放數(shù)據(jù),為確定減排控制手段和目標(biāo)、明確CO2稅及碳交易等提供數(shù)據(jù)支撐。

 

  值得注意的是,目前的MRV機(jī)制主要針對(duì)CO2排放,未來(lái)是否會(huì)將檢測(cè)目標(biāo)擴(kuò)展至船舶的所有排放物,我們不得而知。

 

  此外,隨著各種新興技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用,以及應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)格的法規(guī),當(dāng)下的船舶及其操作正變得越來(lái)越復(fù)雜,這也就提升了對(duì)高素質(zhì)人才的需求。而現(xiàn)實(shí)情況卻不樂(lè)觀,專業(yè)人才市場(chǎng)明顯供不應(yīng)求。

 

  而這一切的一切,最終都將體現(xiàn)在公司的運(yùn)營(yíng)成本上,無(wú)限擠壓企業(yè)利潤(rùn)。為了生存與發(fā)展,全球各大航運(yùn)企業(yè)不得不將其發(fā)展重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至提升船隊(duì)運(yùn)營(yíng)效率和安全性等方向上。就在業(yè)界苦苦尋覓未來(lái)轉(zhuǎn)型之路時(shí),大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等數(shù)字技術(shù)叩響了這個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)的大門(mén)。緊接著,互聯(lián)網(wǎng)+、信息技術(shù)、人工智能等紛至沓來(lái),為船舶工業(yè)后期的智能化轉(zhuǎn)型提供了基礎(chǔ),指明了方向。

 

  智能船舶在提高安全性、提升船舶能效及降低成本等方面所具備的突出優(yōu)勢(shì),正好滿足了行業(yè)當(dāng)前需求。因此,船舶智能化是未來(lái)船舶制造與航運(yùn)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)很快在行業(yè)取得共識(shí)。“智能船舶”瞬時(shí)躥升為業(yè)界最熱關(guān)鍵詞。

 

  但是,就在業(yè)界對(duì)其無(wú)比向往的同時(shí),也有一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題擺在大家面前——鮮有人知道到底該怎么做。2015年,中國(guó)船級(jí)社(CCS)發(fā)布了全球首部《智能船舶規(guī)范》,填補(bǔ)了這一空白,為船舶智能化的發(fā)展提供了參考與依據(jù)。

 

  根據(jù)《智能船舶規(guī)范》的定義,智能船舶是指利用傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,自動(dòng)感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù),并基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù),在船舶航行、管理、維護(hù)保養(yǎng)、貨物運(yùn)輸?shù)确矫鎸?shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行的船舶。以使船舶更加安全、更加環(huán)保、更加經(jīng)濟(jì)、更加可靠。這里的“智能”可以理解為“會(huì)思考”,能夠綜合考慮具體任務(wù)和獲取的各種信息,制定出一系列符合船舶航行安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保要求的最優(yōu)決策。

 

  2017年12月,全球首艘通過(guò)中國(guó)船級(jí)社認(rèn)證的38800噸智能散貨船“大智”輪正式發(fā)布,該船擁有110余個(gè)智能數(shù)據(jù)分析模型以及34項(xiàng)專利,能夠?qū)崿F(xiàn)智能航行、智能機(jī)艙、智能能效管理等強(qiáng)大功能。該船的發(fā)布標(biāo)志著中國(guó)在智能船舶設(shè)計(jì)建造和規(guī)范標(biāo)志制定等領(lǐng)域均已走在世界前沿,成為我國(guó)智能船舶發(fā)展的里程碑事件。這同樣也預(yù)示著智能船舶時(shí)代的到來(lái)。

 

  “智”在四方

 

  顯然,智能船舶已經(jīng)成為國(guó)際海事界新熱點(diǎn)。智能船舶猶如瑯琊榜之“麒麟才子”,被業(yè)界視為未來(lái)船舶領(lǐng)域的必爭(zhēng)之地。因此,各方紛紛摩拳擦掌,準(zhǔn)備在這場(chǎng)智能競(jìng)賽中大展身手。然而,對(duì)于這個(gè)新興領(lǐng)域,大家都知其重要,卻誰(shuí)也不知道具體該怎么做。于是,為了在這一市場(chǎng)占據(jù)先機(jī),智能船舶領(lǐng)域一時(shí)間冒出一大批勇于試吃螃蟹的探險(xiǎn)者。

 

  近年來(lái),中日韓及歐洲等國(guó)家和地區(qū)對(duì)智能船舶的研發(fā)不斷加快,且已取得可喜成果。例如,2019年5月,我國(guó)自主研制的13500標(biāo)箱集裝箱船“中遠(yuǎn)海運(yùn)荷花”號(hào)智能船舶交付運(yùn)營(yíng)。該船可利用船舶狀態(tài)感知、大數(shù)據(jù)和人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段為船員操作提供輔助決策支持,實(shí)現(xiàn)船岸聯(lián)動(dòng)的智能管控,提高航運(yùn)安全,降低船舶能耗,提升運(yùn)營(yíng)效率。

 

  “中遠(yuǎn)海運(yùn)荷花”號(hào)智能船舶率先提出了“1+N”智能應(yīng)用體系框架,通過(guò)搭建匯集各類功能系統(tǒng)的集成平臺(tái),實(shí)現(xiàn)智能機(jī)艙、智能能效、智能航行等功能,面對(duì)船舶遠(yuǎn)航出現(xiàn)的復(fù)雜海況與氣候變化,具備智能應(yīng)對(duì)能力;2018年4月,挪威Yara集團(tuán)以及Marin Teknikk公司聯(lián)手開(kāi)展了全球首個(gè)采用電力推進(jìn)的零排放無(wú)人船舶項(xiàng)目。該項(xiàng)目試驗(yàn)船舶“YARA Birkeland”號(hào)利用自身安裝的全球定位系統(tǒng)、雷達(dá)、攝像機(jī)和傳感器等,能夠在航道中實(shí)現(xiàn)自行避讓其他船舶。船上還配有一套自動(dòng)停泊系統(tǒng),使船舶的停泊和起航都無(wú)需人力介入。該船除了不用配備船員之外,船上還采用電池作為動(dòng)力,設(shè)計(jì)也不需要壓載水艙。

 

  2018年12月初,全球無(wú)人船行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者——羅爾斯羅伊斯公司(羅羅)和芬蘭國(guó)有渡輪運(yùn)營(yíng)商Finferries在芬蘭圖爾庫(kù)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(hào)汽車渡船采用羅羅智能船舶技術(shù),在芬蘭帕爾加斯和瑙沃之間完成了無(wú)人駕駛航行,并在遙控操作下順利返航;2018年1月,商船三井與Rolls-Royce共同開(kāi)展船舶智能識(shí)別系統(tǒng)的測(cè)試工作,首先在三井公司的客運(yùn)輪渡上安裝測(cè)試;2018年5月,韓國(guó)大宇造船、NaverBusiness Platform(NBP)及英特爾韓國(guó)公司進(jìn)行合作,共同建立智能船舶4.0服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施(Smart Ship 4.0 ServiceInfrastructure)。智能船舶4.0是基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)并基于數(shù)據(jù)分析來(lái)管理船舶的架構(gòu)體系。據(jù)此,船東和航運(yùn)公司可以基于收集的數(shù)據(jù)保障船舶處于最佳航行狀態(tài),同時(shí)還能對(duì)船舶進(jìn)行高效的診斷和維護(hù)保養(yǎng)。

 

  隨著各國(guó)船舶智能化步伐的不斷加快,該領(lǐng)域的發(fā)展明顯進(jìn)入提速期。據(jù)上海國(guó)際航運(yùn)研究中心最新發(fā)布的《2018版全球港航信息化發(fā)展報(bào)告》顯示,2017年以來(lái),各大船級(jí)社聯(lián)手造船企業(yè)、船舶管理公司以及船舶研究所等機(jī)構(gòu),不斷探索智能船舶領(lǐng)域新規(guī)則的制定、新技術(shù)的應(yīng)用和新趨勢(shì)的走向,在智能船舶發(fā)展的初級(jí)階段取得值得肯定的成果,對(duì)未來(lái)智能船舶的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。

 

  然而發(fā)展必然會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,尤其是智能船舶的認(rèn)定規(guī)則不統(tǒng)一、法律制定脫節(jié)、智能化設(shè)備和系統(tǒng)不夠完善等問(wèn)題。因此,智能船舶的發(fā)展仍然有很長(zhǎng)的路要走,我們想要走的快一點(diǎn),就需要各方求同存異,通力合作。

 

  智“慧”邏輯

 

  歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們,每當(dāng)某一新興技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢(shì)時(shí),所有人都應(yīng)放慢腳步,認(rèn)真思考未來(lái)的發(fā)展方向,避免陷入“蒙眼狂奔”的尷尬。

 

  業(yè)界有觀點(diǎn)提出,下一步的智能化研究需要轉(zhuǎn)變觀念,因?yàn)楦雨P(guān)注船舶智能化的并不是船東,而是貨主。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織船舶與海洋技術(shù)委員會(huì)(ISO/TC8)主席李彥慶對(duì)此觀點(diǎn)表示認(rèn)同,他認(rèn)為:“智能的問(wèn)題,本質(zhì)上是互聯(lián)條件下的問(wèn)題,只要談到‘連接(CONNECTED)’,就會(huì)讓我們的思想從單一的傳統(tǒng)工業(yè)圈子跳出來(lái),即船舶、船東、港口的模式等。因?yàn)闊o(wú)所不聯(lián),所以參與者從傳統(tǒng)極為垂直的分層(如船舶總體與各分系統(tǒng)、設(shè)備商,船東與貨主,運(yùn)輸者,服務(wù)者)變得更為扁平,即各參與者的身份更為接近,擺脫了簡(jiǎn)單上下游的關(guān)系,而是更強(qiáng)調(diào)平行合作關(guān)系。

 

  這種情況讓貨主有更多的理由去關(guān)心全運(yùn)輸鏈成本,貨主如果可以選擇,就可以創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)鏈。這就好比傳統(tǒng)的郵政業(yè)與現(xiàn)在的快遞業(yè),只要資本足夠,在尚無(wú)管制或者門(mén)檻不高的情況下,便可創(chuàng)造出新的業(yè)態(tài)?!?/P>

 

  嚴(yán)格來(lái)講,船東就是承運(yùn)人,比較關(guān)心經(jīng)營(yíng)船舶和航線的收益。而貨主關(guān)心的是貨物本身所帶來(lái)的利益,例如,如果貨量規(guī)模很小,情況又緊急,只要在即定時(shí)間下的成本有所保障,貨主完全可以選擇其他運(yùn)輸方式,例如鐵路、航空,甚至是公路,不一定非得選擇航運(yùn)。

 

  李彥慶說(shuō):“所有的創(chuàng)新都要與最終關(guān)心成本的那個(gè)群體發(fā)生關(guān)系。如果你打造一個(gè)全新的高成本交通運(yùn)輸系統(tǒng),誰(shuí)會(huì)去用呢?船東已在這個(gè)傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)中運(yùn)營(yíng)多年,如果重塑一個(gè)與他有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的運(yùn)輸系統(tǒng),他肯定會(huì)反對(duì)。所以,船東當(dāng)前很在意智能問(wèn)題,但是因?yàn)闆](méi)有強(qiáng)制的法規(guī),所以,他會(huì)選擇按兵不動(dòng)。只有那些貨主或者船東中的先行者,才會(huì)去主動(dòng)創(chuàng)新?!?/P>

 

  “當(dāng)然,這并不是說(shuō),船東無(wú)所作為。傳統(tǒng)的大船東在面對(duì)顛覆性技術(shù)變化時(shí),如果要采取措施進(jìn)行跟隨,將面臨著十分沉重的資產(chǎn)轉(zhuǎn)型壓力。因此,一般而言,在創(chuàng)新生態(tài)鏈環(huán)節(jié)上,先鋒型企業(yè)不會(huì)來(lái)自大船東,而是中小船東在局部的實(shí)踐開(kāi)辟出希望之門(mén),從而為其它進(jìn)入者,當(dāng)然也包括大船東提供進(jìn)一步重塑生態(tài)的可能。歐洲目前在智能船全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)踐最典型的國(guó)家是挪威,該項(xiàng)目的啟動(dòng)者便是貨主而不是船東,因?yàn)樗P(guān)注全產(chǎn)業(yè)鏈的成本。然而,當(dāng)前是貨主,不等于未來(lái)只此一家。如同中國(guó)的快遞一經(jīng)出現(xiàn),便如雨后春筍般發(fā)展開(kāi)來(lái)?!崩顝c補(bǔ)充道。

 

  船舶智能化轉(zhuǎn)型的核心價(jià)值在于利用數(shù)字化技術(shù)解決行業(yè)痛點(diǎn),為業(yè)界創(chuàng)造更多價(jià)值。因此,弄清業(yè)界各方的需求、痛點(diǎn)是下一步轉(zhuǎn)型發(fā)展的基石。

 

  在李彥慶看來(lái),對(duì)造船而言,智能的概念分為兩種。一是從設(shè)計(jì)制造過(guò)程看,這就涉及智能制造的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)少人、高質(zhì)量、高效率。這與智能航運(yùn)是一回事,由于西方人工較貴,船員越來(lái)越難招、難培養(yǎng),制造工業(yè)日益缺少吸引力等原因?qū)е迈r有人愿意在該領(lǐng)域就業(yè)。質(zhì)量和效率方面,從西方來(lái)看,主要是通過(guò)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化,包括未來(lái)的智能化,使制造過(guò)程能夠在無(wú)人或者少人的情況下重塑,減少環(huán)節(jié),更改模式,更加精益和敏捷,從而在效率和成本方面進(jìn)一步提高。如果能夠做到對(duì)顧客的響應(yīng)、定制方面有更大的進(jìn)步的話,就可以在很大程度上解決定制、小批量、單件的效率問(wèn)題。在這一方面,當(dāng)前的研究和討論的熱點(diǎn)是CPS(即信息物理系統(tǒng))。

 

  另外是是智能船舶。分為三個(gè)層次,一是船本身具有一定的智能化,如船舶對(duì)航行、安全、操作本身的自動(dòng)化、信息化,如果加上部分自主決策,其實(shí)就是智能船。二是船與船、船與岸通信、數(shù)據(jù)交互的自動(dòng)化。三是船、岸、服務(wù)的信息化。前兩個(gè)具有很強(qiáng)的技術(shù)和工程特點(diǎn),而后者是航運(yùn)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步構(gòu)建的問(wèn)題。

 

  李彥慶表示:“關(guān)于智能,站在造船的角度,會(huì)關(guān)注智能船舶,站在航運(yùn)角度會(huì)聚焦智能航運(yùn),站在港口角度則考慮智能港口,站在物流的角度會(huì)構(gòu)建智能物流,站在支持服務(wù)的角度會(huì)重塑信息服務(wù)。其實(shí),叫什么詞并不重要,重要的是它的前提,即網(wǎng)絡(luò)化下萬(wàn)物互聯(lián),信息暢通,利益相關(guān)方進(jìn)一步關(guān)心利益,包括安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、效率等。如果不從最終使用者角度看這個(gè)智能生態(tài)系統(tǒng),各個(gè)環(huán)節(jié)也難以找到自己的方位,造船界這一點(diǎn)要十分注意?!?/P>

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