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智能船舶的“存”“废”之争

2019-09-12 22:21:17
来源:中国船舶报 编辑: 国际船舶网 我有话要说

近十年来,智能船舶的研发建造从空白领域到如今已在全球掀起了一阵热潮,世界各主要造船国家纷纷开始研发智能应用平台、自主航行系统、远程控制系统以及具备相关功能的智能船舶。在这样的背景下,我国船舶工业和航运业也在智能船舶领域开启了有益探索,形成一定的技术积累和产业基础。

智能船舶火热的背后隐藏着什么样的发展理念?智能船舶的“终极目标”又是什么?到底是“噱头”还是“真方向”?本报从质疑之声、成果经验、破局发展三个维度讲述近年来我国智能船舶的发展情况。可以看到的是,虽然褒贬不一,但中国设计建造的智能船舶正在一步步走向世界。

——编者

尽管智能船舶的发展饱受争议,但在现代信息技术和人工智能等新技术的快速发展下,“智能船舶是船舶行业发展的一个必然方向”仍旧是业界的主流认识。

随着8月28日全球第二艘30.8万吨超大型智能油船(VLCC)“新海遼”号(链接点我)交付的长笛鸣响,至此,由上海船舶研究设计院设计及集成、上海外高桥造船有限公司和大连船舶重工集团有限公司分别为招商局能源运输股份有限公司建造的超大型智能矿砂船(VLOC)和智能VLCC全部交付,标志着我国智能船舶1.0时代全面开启。

“新海遼”号 张丁山/摄

初识:勾勒智能船舶轮廓

说到智能,很多人会联想到智能家居、智能手机给生活生产带来的便利。那如果将智能技术应用到船舶领域中,未来的海洋运输将会有何改变?

“智能船舶不仅是一艘船舶,其实质是一种智能的海洋运输工具,是由智能船舶支撑的智能海洋运输系统。”一位从事智能船舶研发的内部人士提出,“因此,要将智能船舶放在航运的背景下,从系统的角度去理解智能船舶,航运涉及船舶营运、港口、海事监管、船舶制造、船舶检验等多部门、多层次运行要素,以智能船舶为核心的智能航运必将发生重构,货物自动装卸、无人驾驶、自主避碰,自主停靠、自动通关、数字检验等新技术将不断催生智能航运的新应用、新业态。”

每当新事物的出现,难免因为定义不一而引发争议,智能船舶也不例外。目前业界对智能船舶的表述有很多,如Smart ship、Intelligent ship、Automatic ship等,缺乏统一的定义。CCS《规范》中提出,“智能船舶系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段,自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据,并基于计算机技术、自动控制技术和大数据处理和分析技术,在船舶航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶,以使船舶更加安全、更加环保、更加经济和更加可靠。”尽管CCS尝试给出一个概念,但主要是从功能、要求方面对这一事物进行了框定。这就容易导致“一千个哈姆雷特心中有一千艘智能船舶”,人们对智能船舶充满想象。

对于智能船舶进行了一段时期研究后,业内人士也提出了自己的理解。在接受本报记者采访时,上述人士就认为应从狭义和广义角度对智能船舶进行区分。他认为,狭义来讲,从船本身出发,智能船舶是指综合运用感知、通信、控制、人工智能等先进信息技术,具备复杂环境及自身感知、智能决策、多等级自动控制,比传统船舶更加安全、经济、环保、高效的新一代船舶;广义来讲,智能船舶是以船舶为载体,以信息为纽带,纵向贯穿船舶工业上下游,横向连接行业生态价值链,形成设备、系统、平台、体系、生态相融合的产业协同发展新业态。智能船舶的发展必须满足商业航运对于船舶安全性、经济性、环保性方面的根本要求,应该拥有“全面信息感知”“高度自主航行”“超级节能环保”“绝对安全可靠”“群体智能协同”等五大技术特征。

“一般研究智能船舶聚焦狭义范畴讨论,如果谈到智能船舶催生的新模式,则希望俯视整个海事业,从顶层体系工程角度考虑研究,支撑智能航运体系,两者相辅相成,相互促进,相互发展。”他补充说。

起步:推进研制与应用

近年来,智能船舶成为国际海事界新热点。国际海事组织(IMO)、国际标准化组织(ISO)等国际组织将智能船舶列为重要议题,国际主要船级社先后发布了有关智能船舶的规范或指导性文件,世界主要造船国家大力推进智能船舶研制与应用。

早在2011年,韩国便实施了船岸互联的智能船舶相关计划,并取得实质性进展和获得订单。2012年,由日本船舶配套协会和日本船级社等在内的29家企业和单位联合组织开展了“智能船舶应用平台”项目研究。2016年,罗尔斯·罗伊斯公司的AAWA项目以自主航行无人驾驶船舶为目标,在无人驾驶船舶研究方面取得较大进展。

相比之下,我国智能船舶发展起步较晚。2015年12月1日,由中国船级社(CCS)编制的《智能船舶规范》(简称《规范》)在当年的中国国际海事会展期间正式对外发布,并于2016年3月1日生效。该《规范》体系由智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台等六大部分组成;智能化程度上,分别从船舶数据感知、分析、评估、诊断、预测、决策支持、自主响应实施等方面,对应不同的智能功能提出相应要求。2017 年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,在发展智能运载工具时突出了无人船的发展;同年年底,我国自主研制的第一艘智能船舶“大智”号交付,拉开了我国智能船舶的序幕。

值得一提的是,2016年,“智能船舶1.0研发专项”启动实施,船舶行业相关院所、智能系统研制单位、造船集团、高等院校等,合力开展智能船舶的研究。“国家队”积极参与其中,合力研制新船型。如中国船舶工业集团有限公司、中国船舶重工集团有限公司、招商局集团等均是该项目的组织实施者和重要参与者。

“明远”号 图片来自SWS

已交付的智能VLOC“明远”号、“明卓”号及智能VLCC“凱征”号、“新海遼”号是“智能船舶1.0研发专项”中的4艘船。这4艘船都拥有支撑全船智能系统的网络和信息平台,可实现船舶航行辅助自动驾驶及决策、航线航速优化、开阔水域自动避碰、智能货物/液货管理、综合能效管理、设备运行维护、船岸一体通信等功能,符合CCS《规范》相关要求。

从目前来看,我国船舶工业和航运业在智能船舶领域进行了有益探索,相关科研攻关取得积极进展,智能技术工程化应用初显成效,已形成一定的技术积累和产业基础。但总体而言,我国对智能船舶的定义、分级分类尚未统一,智能感知等核心技术尚未突破,智能技术工程化应用十分有限,一切才刚刚开始。

冲突:智能船舶发展必经之路

每个人心中都有一个对智能的理解,不同的人对于智能船舶的定义是不一样的。曾在全国两会期间接受本报记者采访的全国政协委员、时任江南造船(集团)有限责任公司总工程师胡可一就提出,“智能船舶”是一个非常宽泛且不断发展的概念,其应当考虑其发展过程中包含时间坐标的四维空间。胡可一认为,“电子控制技术和计算机技术的发展,推进了船舶控制自动化的发展。在远程通讯技术、大数据、人工智能等技术的发展背景下,将会进一步推进船舶向更加智能化的方向发展。因此,智能船舶是船舶发展的必然趋势。”

然而,并非所有人都看好智能船舶的发展。业内或有人提出,智能船的提出与兴起属于概念游戏;将智能与船舶联系在一起,更像是一种蹭热点的行为。也有人认为,智能船舶只是一个噱头,目前定义不统一、法律制度也脱节、智能设备系统也不够完善,建造的船舶离智能还能遥远。

目前,业界对于智能船舶主要是正、反两种观点,持中间态度的人较少。而这其中,反对者的声音又主要集中在概念和预期两方面,即智能船是顺应历史的产物还是炒作的产物?装载了智能化模块就可以称作智能船还是实现无人操作才是智能船?尤其是当实际建造成形的智能船和心中预期不太一样时,业界的看衰之声也未曾间断。

这种质疑之声,对于在上海船院长期从事智能船舶研制的李鑫已是司空见惯。“目前,智能船舶是个新鲜事物,业界各方对其的理解和期许必定是不同的,与之相适应的公约、法律、商业模式等都还不完善,智能系统本身也还处在技术发展过程中,智能技术和海事业场景的结合点不多,航运企业在市场低迷、成本高企的当下对采用新技术的意愿不高,这些都是现状和事实,也是智能船舶发展的必经之路。”上海船院智能船项目部主任李鑫认为,“要让业界从知道智能船舶,到认可智能船舶,再到主动下单智能船舶,船舶工业需要一步一个脚印,切实解决航运企业的痛点,满足当下和未来需求,提高系统可靠性和先进性,进而提升船舶整体的安全性和经济性。”

前文从事智能船舶研发的内部人士告诉记者,“现在行业外关于智能船舶发展,好多人都是为了智能而智能。但是要知道,智能船舶的根本目标是安全、可靠和节能,不能加一些系统就是智能船,我们一定要有效果,而且是定量的,只有顶层考虑合理了,才能纲举目张大家一致行动。”

“跟风”“吹嘘”的标签早已存在,但支持者认为时间将证明这种说法的错误性。业内人士认为,虽然韩国在时间上更早提出了智能船舶1.0计划,但这与我国的“智能船舶1.0研发专项”在目标上并无本质区别,其目的都是在现有海事业模式和公约体系下实现数字化,并应用数字技术和智能技术对船舶营运实现支持,提高航行安全和营运经济性。支持者认为,我国发展智能船舶正在走出自己的一条道路。在技术层面上,我国“智能船舶1.0研发专项”在体系性上更加完整,数字化程度更深,智能功能更加全面,可以说实现了全船数据的互联互通,是整体系统的数据打通。

尽管对于智能船舶发展的观点不同,但是李鑫还是能够理解他们的担忧。“反对和质疑意味着我们做得还不好,还不接地气,这些声音反而能够发挥促进和鞭策的作用,激励我们这些研制人员,解决好船东营运的痛点和难点。”他说。

 

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