低谷中日韓造船業(yè)押寶智能化尋突破
2016-08-19 11:53 來源：中船重工經(jīng)濟(jì)研究中心
受到世界經(jīng)濟(jì)、海運、油價等多重因素的影響，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、船廠大規(guī)模裁員等重磅新聞不斷，罷工抗議、財務(wù)舞弊、巨額訂單遭撤等熱點事件也層出不窮，當(dāng)所有人都在討論路在何方之時，韓國和日本兩個舉足輕重的造船強(qiáng)國給出了自己的發(fā)展方向——“船舶智能化+船廠數(shù)字化”。韓國造船界將其當(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”。韓國船廠在智能船舶領(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)展路線正積極跟進(jìn)，兩國造船業(yè)押寶的未來之路正逐漸清晰。
韓國：IT強(qiáng)國助力船舶智能化
作為IT技術(shù)的大國，韓國在船舶智能化發(fā)面也發(fā)展迅速，智能化技術(shù)也被韓國造船業(yè)作為走出當(dāng)前困境，提高自身競爭力，并超越競爭對手的戰(zhàn)略手段。基于韓國造船業(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大船廠實際代表了韓國造船工業(yè)的實力和發(fā)展方向，以上3家船廠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施方案和規(guī)劃。
一、現(xiàn)代重工
1.“智能船舶1.0”計劃
現(xiàn)代重工在2010年至2012年實施了該計劃，其主題是基于有/無線船舶綜合管理網(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)被國際電工委員會選為國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61162-450），其最大優(yōu)點就是利用IT技術(shù)對船內(nèi)原本獨立管理的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，同時也可在陸地利用遠(yuǎn)程技術(shù)對船舶狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)管，此外還可進(jìn)行遠(yuǎn)程維修。至2015年8月，該項目成果已獲得超過200份訂單，其中已有80多艘船舶完成了交付。近些年，韓國電子通信研究院（ETRI）和韓國現(xiàn)代重工業(yè)合作開發(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程的“數(shù)字化造船廠技術(shù)”和船舶運行過程中的“智能船舶技術(shù)”。
2.“智能船舶2.0”計劃
2013年，現(xiàn)代重工開啟了以“經(jīng)濟(jì)、安全、高效航行服務(wù)”為主旨的“智能船舶2.0”計劃。與此同時，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營商。目前，現(xiàn)代重工正在與埃森哲合作等企業(yè)合作，通過應(yīng)用數(shù)字技術(shù)幫助船舶運營商更好地管理船隊，充分挖掘潛能，節(jié)約運營成本。在“智能船舶1.0”的基礎(chǔ)上，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可對船隊運營的新數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析，并通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)呈現(xiàn)分析結(jié)果，使船舶運營商能夠?qū)崟r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，支撐高效運營。
3. 發(fā)展新方向
現(xiàn)代重工與SK Shipping、英特爾、微軟、韓國蔚山創(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，將共同開發(fā)新型智能船舶。該項目將開發(fā)一種船舶服務(wù)軟件，預(yù)計在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)實的培訓(xùn)、對重要設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和自動報告航行信息。現(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，而UCCEI和DCCEI將召開簡介會介紹船廠和航運公司的技術(shù)需求，以鼓勵科技公司參與。
在此基礎(chǔ)上，隨著對船舶排放要求的逐漸嚴(yán)格，韓國造船業(yè)也開始推行環(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，升級推進(jìn)系統(tǒng)，改用LNG燃料為主的環(huán)保型船舶。現(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年開發(fā)了VPS（Vessel Portal Service）船舶門戶服務(wù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在岸上監(jiān)控船上設(shè)備的運行狀態(tài)，判斷船舶故障狀態(tài)，遠(yuǎn)程支持船舶運營。此外，三星重工還開發(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）是三星重工以國際海事組織（IMO）發(fā)布的船舶能效管理計劃（SEEMP）為指導(dǎo)，開發(fā)的智能化船舶能效監(jiān)控工具。船舶能效管理系統(tǒng)也是實施船舶能效管理計劃的載體，同時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)投入費用平均3.8年內(nèi)可以收回。三星重工還與韓進(jìn)船運合作，從2013年5月至2016年底的時間內(nèi)在該公司4600TEU級集裝箱船收集實船數(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SK通信社聯(lián)合開發(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)施和豐富的運營經(jīng)驗，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100千米的語音通話系統(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，可以實時監(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，對提高企業(yè)自身競爭力有重要幫助。
日本：制造業(yè)優(yōu)勢+智能化技術(shù)
一、“i-shipping”計劃
日本政府計劃推出一項新的船舶產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新政策，從提升產(chǎn)品和服務(wù)能力、開拓商業(yè)領(lǐng)域、提升船舶制造能力和加強(qiáng)人力資源儲備等四個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)價值。同時，日本國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)運用到船舶運營和維修中，通過及時反饋信息達(dá)到設(shè)計、建造、運營和維護(hù)一體化的效果，全面提升產(chǎn)品的競爭力。日本政府計劃通過改革生產(chǎn)現(xiàn)場，建設(shè)穩(wěn)定高效的生產(chǎn)體系，提高效率。具體的任務(wù)和措施有以下幾個方面：
1、利用數(shù)字化技術(shù)加強(qiáng)現(xiàn)場工人生產(chǎn)管理。利用傳感設(shè)施將個人動作和作業(yè)數(shù)據(jù)化，實現(xiàn)作業(yè)實績實時監(jiān)控與管理；優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施，運用互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)等技術(shù)打造可視化船廠。通過革新相關(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)過程中零部件及材料在訂貨、制造、交貨等環(huán)節(jié)中的浪費。推動地區(qū)配套供應(yīng)商之間的訂貨、制造、采購實現(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、訂貨、制造、采購等環(huán)節(jié)納入其中。
3、升級現(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。鼓勵企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)合作開發(fā)、引進(jìn)自動化程度高的設(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)技能評價系統(tǒng)；通過采取適合的監(jiān)管措施，增加外國人就業(yè)率。
二、船級社等相關(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)會和日本船級社等在內(nèi)的29家企業(yè)和單位聯(lián)合組織開展了“智能船舶應(yīng)用平臺”項目研究，項目研究周期為2012年12月至2015年3月，項目研究經(jīng)費120萬美元。該項目旨在開發(fā)船舶智能信息與控制系統(tǒng)，結(jié)合常見的船載監(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)，研制出可以存儲船舶監(jiān)控系統(tǒng)運行數(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,實現(xiàn)氣象導(dǎo)航、縱傾優(yōu)化、主機(jī)監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)測、能效管理、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能。
目前，該平臺已經(jīng)在日本的一艘渡船和一艘原油運輸船上實現(xiàn)安裝應(yīng)用。同時，項目團(tuán)隊也在推動智能船舶應(yīng)用平臺成為國際海事組織E-航海戰(zhàn)略的一個測試版，并在國際海事組織、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、國際電工委員會（IEC）等層面積極推動關(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，日本船級社已將研發(fā)智能船舶作為未來5年的重點工作，成立了海事業(yè)大數(shù)據(jù)中心，與IBM開發(fā)了相關(guān)軟件，能通過收集機(jī)艙發(fā)動機(jī)、泵及溫度傳感器的實時數(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)了航線優(yōu)化支持系統(tǒng)，幫助船舶運營商優(yōu)化航線及航行計劃，該系統(tǒng)也已在實船上得到應(yīng)用。
結(jié)語
日韓兩國造船業(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，兩國基于自身船舶制造技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢，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。
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