船舶智能制造技术现状及发展前景

陆健

扬州中远海运重工有限公司，江苏 扬州 225200

摘要：随着科技与大数据时代的发展，越来越多的领域向着智能化驶进。目前，我国智能化船舶制造技术已经取得了较大的进步。就今后发展来看，无人驾驶船舶技术与智能化船舶制造技术已经成为我国船舶业发展的主导方向。本文将通过分析国内船舶智能制造技术的现状与面临的瓶颈，并结合国外船舶技术发展的情况，如美国、韩国、日本等，从我国船舶智能化发展的主要技术与方向进行切入，分析我国船舶智能化的发展前景，进而推动我国船舶智能化的更好发展。

关键词：船舶智能制造技术；现状；发展前景

随着全球经济一体化发展的不断深入，全球迈向工业发展“高速化”趋势，货物的运输方式也不再单一化，而呈现多样化发展。我国早在2015年就制定了“中国制造工业2025计划”，其中针对高技术船舶、船舶智能化发展、船舶制造等制造体系进行了着重说明，船舶的发展也逐渐趋向于高效节能减排、运输低成本、人力物力成本简约化管理。本文将从什么是智能船舶切入，进而对船舶智能制造技术现状与船舶智能制造技术发展前景进行探讨。

一、智能船舶的含义

船舶的智能系统，实际上是一个通过信息驱动实现机器主动学习的过程，整个过程采取了预测的决策方式，并通过机械协助来实现全部或者部分地取代了人力；它的信息模式以物理体系（CPS）为基础，进而实现了船舶面向地在群体空间、团队空间、环境空间相互协同下的自认知、自记忆、自感知、自判断、自重构和自主功能的信息服务体系；在智能船舶的设计、制造、运营和维修管理的整个生命周期里，我们实现了整船型－船队级的创值服务体系，从而达到以最高效的方式实现了对船舶行驶的安全性、经济性、安全性和高效率的要求。船舶的智能化它是集规模化、集成化、定制化于一身的高效智能系统。

针对具体功能和实用性能上来讲，智能船舶还引入了AR技术，它可以增强并补充船员所观察到的船体、水上浮标、障碍物和物体等具体相关数据，以更加可视化的形式实现风险预警和风险评估。例如上海迈润智能技术研究的导航与船舶安全可视化系列产品系统，它具备了可以实现船的全无人自主行驶系统和无人遥控船的模式，在极低通信带宽状态下的科学计算与可视化实时控制技术。

随着汽车与航运业的蓬勃发展，人类对船的电力需求愈来愈大。舰船动力装置是舰船的核心，其效能和效率直接关系到舰船的推进效能和效率。舰船的效率、安全与保护性能、动力装置的特点、舰船动力装置在新能源和智能化领域的应用备受人类重视[1]。

二、船舶智能制造技术现状

进入21世纪以来，智能船舶仍处在初级阶段。过去多年来，在国家顶层规划下，我国虽然在智慧船舶研发和建造上都获得了阶段性进展，但从国家的战略导向来看，已经将智慧航运系统的发展打造成为交通运输强国建设的重要任务。与欧美的自主航运研究以中短途运输船舶为主要实验船的情况略显不同，我国目前在智能造船方面的研究领域正在逐步向大中型远洋货船方向扩展。

在2019年5月，我国在智能船舶制造技术方面取得了显著成果。1.35万吨级的TEU大型智能船舶“荷花”号在沪东中华造船的交付。“荷花”号大型船舶的成功出厂，是在我国的多家企业通力合作下的产物，它标志我国智能船舶制造技术更上一层楼。据了解，通过构建集成了各种智慧技术的整体平台，“荷花”号船它除了具备基础设施外还具有智能机舱、智能能效、智能航行等功能，船舶航行时，总会面临着些许复杂海况与气候变化的情况，这时智能船舶它有着能够及时应对的能力。此外，“荷花”号船舶在各种运营活动中所产生的大量信息数据资源，也能够实现信息共享和服务价值挖掘，同时还能打通中国海运业上下游的信息数据链路，实现共享业务信息和物流功能，从而更加有力地推动了中国智能航运体系的构建。

最近几年来，我国不仅大规模地对智能集装箱船舶开始投入制造与使用，还在智能矿砂船船体控制系统方面与矿砂船行动装备控制系统的开发与使用上也大规模投入，喜闻乐见的是，我们取得了重大突破。例如我国招商邮轮公司推出的智能邮轮“凯征”号，他能够自主地收集掌握邮轮自身的基本状况、海洋环境港航运营监管等方面的关键资料与信息，并且也能够针对邮轮的导航、保养、维修、货物运输监管等领域基本做到了智能操作，它是中国招商邮轮最看重的得意之作。

针对一些问题，对全船舶的智能控制提出了切实可行的解决办法，利用机器自主学习的方式，使全船舶都学会“思考”，并形成了全船舶的智能感知整合、主动判断和决策、船岸融合控制和面向全寿命周期等新功能，在全球航运业形势不断下行、运行成本居高不下的大背景下，能够更有效地保证航运安全，提升航运质量，使业主省钱、省力、省心。

但是，也有业内人士认为，鉴于中国目前的智能造船建设还处在初级阶段，仍存在着更多的技术困难，所以，造船企不应一味跟风，而应全面且系统地考察整个制造业中智能化的开发进程，并针对企业实际状况进行相应探索，循序渐进、逐步铺开，待在各技术业已具备以及实现了对整个造船生态圈中的所有技术和产品统筹开发的情况下，再对智能造船的产品设计与施工工艺进行集中创新开发。

三、船舶智能制造技术发展前景

据中国全观研报网发布的《中国智能船舶行业发展趋势研究与未来投资分析报告（0-09年）》中介绍，作为我国在数字经济与人工智慧发展战略研究方面的重要方向，智能造船业已成为我们未来国际航运贸易的趋势性发展方向。而在现阶段，日本、韩国以及欧洲等多国均已将智能造舰技术视为重要的发展方向，并已相继进行着若干重要指导性发展研究项目，正不断地在船舶的智能管控、指挥航行、岸基远程驾控、船舶编队导航等方面，开展了若干关键性的研究项目，以争取并占领我国未来的智能造船技术高地。其中，韩国是在全球范围内首先进行船舶智能造船研发项目技术的领先国家，目前韩国旗下的三大公司大宇造船、现代重工和三星重工三大船公司，它们均已迅速掌握了当今世界上智能造船方面的关键研发领域，并已先后步入了“智能船舶1.0”“智能船舶2.0”和相应的国家关键研究计划阶段，并取得了重要发展成绩。在现阶段，韩国的三大造船公司均已基本表现出了该国造船工业的领先科技水平和研究发展能力，并已逐步形成了以完善的生产工艺为基础、通过技术研发带动国民经济发展的良性发展态势。

整体来看，目前全球智能船还在研究演进的过程中。从商船运营的角度来说，智能船大部分还处于船舶智能化技术应用的阶段。同时有专家在研究自主智能船舶，可能是智能船最高的一个版本。中间可能还有很多的过渡版本，比方说遥控船舶等。随着船舶自动化程度的不断提高，船公司的运营体系也会发生颠覆性的变化。商船船舶智能化技术的应用和船公司的运营体系是相对应的，船公司正通过智能化的手段，不断提高运营能力和整个运营方案。

而作为未来船舶时代社会发展的新趋势，智慧造船技术将会引导着未来航运时代社会发展的潮流。尽管以目前的技术水平尚无法完成独立船只的商业化操作，但随着数字化、智能科技的不断进步，再加上物联网、计算机技术、人工智能、5G通信技术等的迅速发展，智能船的前景将更为广阔。

结束语

就目前国际形势来看，船舶的智能化制造已成为未来船舶发展的主导趋势，它也将成为未来航运时代发展的引领者。虽然国内现阶段智能船舶技术仍处于初级发展阶段，但随着大数据智能化、数字化不断加化，会使得信息技术、人工智能、通信技术等快速发展，将会使得我国船舶智能化不断发展与完善。

参考文献

[1]丁浩炜,王宏波,华丽娴.船舶动力装置发展趋势分析[J].内燃机与配件,01(16):06-08.