受到世界經(jīng)濟(jì)、海運(yùn)、油價(jià)等多重因素的影響,全球造船業(yè)陷入低谷,知名企業(yè)倒閉破產(chǎn)、大型公司結(jié)構(gòu)重組、船廠(chǎng)大規(guī)模裁員等重磅新聞不斷,罷工抗議、財(cái)務(wù)舞弊、巨額訂單遭撤等熱點(diǎn)事件也層出不窮,當(dāng)所有人都在討論路在何方之時(shí),韓國(guó)和日本兩個(gè)舉足輕重的造船強(qiáng)國(guó)給出了自己的發(fā)展方向――“船舶智能化+船廠(chǎng)數(shù)字化”。韓國(guó)造船界將其當(dāng)作突破現(xiàn)階段危機(jī)的“困境突破口”,日本也將其認(rèn)定為傳統(tǒng)制造業(yè)的“生產(chǎn)性革命”。韓國(guó)船廠(chǎng)在智能船舶領(lǐng)域已經(jīng)拿出了自己的產(chǎn)品,日本政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)也推出了發(fā)展路線(xiàn)正積極跟進(jìn),兩國(guó)造船業(yè)押寶的未來(lái)之路正逐漸清晰。
韓國(guó):IT強(qiáng)國(guó)助力船舶智能化
作為IT技術(shù)的大國(guó),韓國(guó)在船舶智能化發(fā)面也發(fā)展迅速,智能化技術(shù)也被韓國(guó)造船業(yè)作為走出當(dāng)前困境,提高自身競(jìng)爭(zhēng)力,并超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的戰(zhàn)略手段。基于韓國(guó)造船業(yè)的基本情況, 以現(xiàn)代重工、大宇造船海洋和三星重工為首3大船廠(chǎng)實(shí)際代表了韓國(guó)造船工業(yè)的實(shí)力和發(fā)展方向,以上3家船廠(chǎng)在船舶智能化和建造技術(shù)智能化方面都有一些具體的實(shí)施方案和規(guī)劃。
一、現(xiàn)代重工
1.“智能船舶1.0”計(jì)劃
現(xiàn)代重工在2010年至2012年實(shí)施了該計(jì)劃,其主題是基于有/無(wú)線(xiàn)船舶綜合管理網(wǎng)通訊技術(shù)(SAN:Ship Area Network)的船舶主機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)被國(guó)際電工委員會(huì)選為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC 61162-450),其最大優(yōu)點(diǎn)就是利用IT技術(shù)對(duì)船內(nèi)原本獨(dú)立管理的460余種部件進(jìn)行了綜合管理,從而使主機(jī)等與航行有關(guān)的裝置更便于管理,同時(shí)也可在陸地利用遠(yuǎn)程技術(shù)對(duì)船舶狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管,此外還可進(jìn)行遠(yuǎn)程維修。至2015年8月,該項(xiàng)目成果已獲得超過(guò)200份訂單,其中已有80多艘船舶完成了交付。近些年,韓國(guó)電子通信研究院(ETRI)和韓國(guó)現(xiàn)代重工業(yè)合作開(kāi)發(fā)了“基于IT技術(shù)的船用總體解決方案”,該方案分為兩個(gè)部分,一是將IT技術(shù)和傳統(tǒng)的造船技術(shù)融合一起完善船舶制造過(guò)程的“數(shù)字化造船廠(chǎng)技術(shù)”和船舶運(yùn)行過(guò)程中的“智能船舶技術(shù)”。
2.“智能船舶2.0”計(jì)劃
2013年,現(xiàn)代重工開(kāi)啟了以“經(jīng)濟(jì)、安全、高效航行服務(wù)”為主旨的“智能船舶2.0”計(jì)劃。與此同時(shí),現(xiàn)代重工還提出了“Connected Ship”的新概念,把船舶、港口和陸上物流信息一并提供給船舶運(yùn)營(yíng)商。目前,現(xiàn)代重工正在與埃森哲合作等企業(yè)合作,通過(guò)應(yīng)用數(shù)字技術(shù)幫助船舶運(yùn)營(yíng)商更好地管理船隊(duì),充分挖掘潛能,節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。在“智能船舶1.0”的基礎(chǔ)上,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可對(duì)船隊(duì)運(yùn)營(yíng)的新數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,并通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)呈現(xiàn)分析結(jié)果,使船舶運(yùn)營(yíng)商能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控其船舶狀態(tài)和航行條件,并根據(jù)數(shù)據(jù)做出妥善決策,支撐高效運(yùn)營(yíng)。
3. 發(fā)展新方向
現(xiàn)代重工與SK Shipping、英特爾、微軟、韓國(guó)蔚山創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)與創(chuàng)新中心(UCCEI)和大田創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)與創(chuàng)新中心(DCCEI)簽署了諒解備忘錄,將共同開(kāi)發(fā)新型智能船舶。該項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)一種船舶服務(wù)軟件,預(yù)計(jì)在2019年應(yīng)用在智能船舶上,能夠檢查壓載水艙、為船員提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)、獲得基于虛擬現(xiàn)實(shí)的培訓(xùn)、對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和自動(dòng)報(bào)告航行信息?,F(xiàn)代重工和SK Shipping將為該軟件提供技術(shù)指導(dǎo)和智能船舶平臺(tái),而UCCEI和DCCEI將召開(kāi)簡(jiǎn)介會(huì)介紹船廠(chǎng)和航運(yùn)公司的技術(shù)需求,以鼓勵(lì)科技公司參與。
在此基礎(chǔ)上,隨著對(duì)船舶排放要求的逐漸嚴(yán)格,韓國(guó)造船業(yè)也開(kāi)始推行環(huán)保型船舶。現(xiàn)代重工已經(jīng)推出了“Smart ship + LNG propulsion”的概念,在智能化船舶的基礎(chǔ)上,升級(jí)推進(jìn)系統(tǒng),改用LNG燃料為主的環(huán)保型船舶?,F(xiàn)代重工寄希望于利用智能船舶技術(shù)等新技術(shù),將重心轉(zhuǎn)向船舶服務(wù)技術(shù)及為客戶(hù)定制的增值軟件等新興方式,再結(jié)合自身船舶制造領(lǐng)域的高端技術(shù),使企業(yè)走出低谷期,為今后發(fā)展占得先機(jī)。
二、三星重工
三星重工于2011年開(kāi)發(fā)了VPS(Vessel Portal Service)船舶門(mén)戶(hù)服務(wù)系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在岸上監(jiān)控船上設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),判斷船舶故障狀態(tài),遠(yuǎn)程支持船舶運(yùn)營(yíng)。此外,三星重工還開(kāi)發(fā)了船舶能效管理系統(tǒng)(SEEMS:Ship Energy Efficiency Management System)。
船舶能效管理系統(tǒng)(SEEMS)是三星重工以國(guó)際海事組織(IMO)發(fā)布的船舶能效管理計(jì)劃(SEEMP)為指導(dǎo),開(kāi)發(fā)的智能化船舶能效監(jiān)控工具。船舶能效管理系統(tǒng)也是實(shí)施船舶能效管理計(jì)劃的載體,同時(shí)也是三星重工智能船舶的重要組成部分。船舶能效管理系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)使船舶能效管理高度智能化、集成化。據(jù)三星重工消息,該套系統(tǒng)至少可以節(jié)省約15%的能源消耗,整套系統(tǒng)投入費(fèi)用平均3.8年內(nèi)可以收回。三星重工還與韓進(jìn)船運(yùn)合作,從2013年5月至2016年底的時(shí)間內(nèi)在該公司4600TEU級(jí)集裝箱船收集實(shí)船數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。
三、大宇造船海洋
大宇造船中央研究所與韓國(guó)SK通信社聯(lián)合開(kāi)發(fā)了基于LTE網(wǎng)絡(luò)的陸海兩用智能通信系統(tǒng)。SK通信社擁有世界最高水準(zhǔn)的LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和豐富的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),而大宇造船則具備遠(yuǎn)程船舶通信技術(shù),兩者聯(lián)合后開(kāi)發(fā)出了世界首套以民用LTE網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),海上最大通訊距離為100千米的語(yǔ)音通話(huà)系統(tǒng)。該系統(tǒng)現(xiàn)階段主要應(yīng)用于新造船舶陸上建造和海試階段,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控匯總各階段的數(shù)據(jù),并處理和分析。該套系統(tǒng)省去了使用衛(wèi)星通信的昂貴費(fèi)用,還可以提高網(wǎng)絡(luò)接入速度,減少了原本在海試階段投入的大量人力和物力,對(duì)提高企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力有重要幫助。
日本:制造業(yè)優(yōu)勢(shì)+智能化技術(shù)
一、“i-shipping”計(jì)劃
日本政府計(jì)劃推出一項(xiàng)新的船舶產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新政策,從提升產(chǎn)品和服務(wù)能力、開(kāi)拓商業(yè)領(lǐng)域、提升船舶制造能力和加強(qiáng)人力資源儲(chǔ)備等四個(gè)方面助推日本船舶工業(yè)進(jìn)一步創(chuàng)新做強(qiáng),以擴(kuò)大產(chǎn)品出口量,提升產(chǎn)業(yè)價(jià)值。同時(shí),日本國(guó)土交通部把今年定為生產(chǎn)性革命的元年。該政策名為“i-Shipping”,即將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用到船舶運(yùn)營(yíng)和維修中,通過(guò)及時(shí)反饋信息達(dá)到設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)一體化的效果,全面提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。日本政府計(jì)劃通過(guò)改革生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),建設(shè)穩(wěn)定高效的生產(chǎn)體系,提高效率。具體的任務(wù)和措施有以下幾個(gè)方面:
1、利用數(shù)字化技術(shù)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)工人生產(chǎn)管理。利用傳感設(shè)施將個(gè)人動(dòng)作和作業(yè)數(shù)據(jù)化,實(shí)現(xiàn)作業(yè)實(shí)績(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理;優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施,運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等技術(shù)打造可視化船廠(chǎng)。通過(guò)革新相關(guān)軟件及技術(shù),將工人的工作內(nèi)容可視化、數(shù)據(jù)化。
2、減少生產(chǎn)過(guò)程中零部件及材料在訂貨、制造、交貨等環(huán)節(jié)中的浪費(fèi)。推動(dòng)地區(qū)配套供應(yīng)商之間的訂貨、制造、采購(gòu)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、一站式化;推進(jìn)“智能造船集群”建設(shè),并將零部件及材料的設(shè)計(jì)、訂貨、制造、采購(gòu)等環(huán)節(jié)納入其中。
3、升級(jí)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)一步優(yōu)化建造流程,提升模塊精度、舾裝效率。包括引進(jìn)激光電弧焊接技術(shù)、船體分段3D激光掃描,引入適合造船工作的可穿戴式機(jī)器人技術(shù)提高舾裝等復(fù)雜環(huán)節(jié)的工作效率。
4、加強(qiáng)產(chǎn)研結(jié)合,提高先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用率。鼓勵(lì)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)、引進(jìn)自動(dòng)化程度高的設(shè)備,如焊接機(jī)器人等,稅收上支持船舶企業(yè)設(shè)備更新。
5、加強(qiáng)技能工人培訓(xùn)。進(jìn)一步擴(kuò)大技能培訓(xùn)的范圍以及建設(shè)技能評(píng)價(jià)系統(tǒng);通過(guò)采取適合的監(jiān)管措施,增加外國(guó)人就業(yè)率。
二、船級(jí)社等相關(guān)機(jī)構(gòu)推進(jìn)船舶智能化
2012年12月,由日本船舶配套協(xié)會(huì)和日本船級(jí)社等在內(nèi)的29家企業(yè)和單位聯(lián)合組織開(kāi)展了“智能船舶應(yīng)用平臺(tái)”項(xiàng)目研究,項(xiàng)目研究周期為2012年12月至2015年3月,項(xiàng)目研究經(jīng)費(fèi)120萬(wàn)美元。該項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)船舶智能信息與控制系統(tǒng),結(jié)合常見(jiàn)的船載監(jiān)控系統(tǒng),如主機(jī)遙控、壓載水管理、船載電力管理、電子海圖等,利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),研制出可以存儲(chǔ)船舶監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),并向智能船舶各種應(yīng)用系統(tǒng)提供接口的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交互平臺(tái),實(shí)現(xiàn)氣象導(dǎo)航、縱傾優(yōu)化、主機(jī)監(jiān)測(cè)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、能效管理、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能。
目前,該平臺(tái)已經(jīng)在日本的一艘渡船和一艘原油運(yùn)輸船上實(shí)現(xiàn)安裝應(yīng)用。同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也在推動(dòng)智能船舶應(yīng)用平臺(tái)成為國(guó)際海事組織E-航海戰(zhàn)略的一個(gè)測(cè)試版,并在國(guó)際海事組織、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織、國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)等層面積極推動(dòng)關(guān)于系統(tǒng)模型、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化工作。
此外,日本船級(jí)社已將研發(fā)智能船舶作為未來(lái)5年的重點(diǎn)工作,成立了海事業(yè)大數(shù)據(jù)中心,與IBM開(kāi)發(fā)了相關(guān)軟件,能通過(guò)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;與NAPA合作研發(fā)了航線(xiàn)優(yōu)化支持系統(tǒng),幫助船舶運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化航線(xiàn)及航行計(jì)劃,該系統(tǒng)也已在實(shí)船上得到應(yīng)用。
結(jié)語(yǔ)
日韓兩國(guó)造船業(yè)在船市低谷期都選擇了以“船舶智能化”和“制造模式智能化”為突破口,兩國(guó)基于自身船舶制造技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),結(jié)合近些年科技發(fā)展的最新成果,向船舶制造領(lǐng)域融入了大數(shù)據(jù)和智能制造等新興技術(shù),為傳統(tǒng)船舶行業(yè)的發(fā)展提供了一條可參考的道路。 (來(lái)源:中船重工經(jīng)濟(jì)研究中心)