2016年拆座,工業(yè)和信息化部設(shè)立“智能船舶1.0專項(xiàng)”主巍,組織船舶行業(yè)頂級(jí)總體院所、智能系統(tǒng)研制單位挪凑、造船集團(tuán)孕索、高等院校等逛艰,合力開展智能船舶的研究。中船集團(tuán)是該項(xiàng)目的組織實(shí)施者和重要參與者搞旭。該集團(tuán)旗下的上海船舶研究設(shè)計(jì)院散怖、外高橋造船、中國(guó)船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院肄渗,會(huì)同招商局能源運(yùn)輸股份有限公司镇眷、北京海蘭信數(shù)據(jù)科技股份有限公司、上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所翎嫡、CCS欠动、哈爾濱工程大學(xué)等業(yè)界領(lǐng)軍單位,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)惑申,全力推進(jìn)“智能船舶1.0專項(xiàng)”的研發(fā)具伍。
2018年11月14日,全球首艘40萬(wàn)噸智能超大型礦砂船(VLOC)在中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司所屬上海外高橋造船有限公司成功完成試航镇纳。在外高橋造船的精心組織下枉俗,該智能船項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)克服了惡劣的海況、繁瑣的海試仍枕,以及許多不確定性因素帶來(lái)的困難营俘,經(jīng)過(guò)10天的海上試航,成功實(shí)現(xiàn)了既定目標(biāo)尚蔗。航行試驗(yàn)結(jié)果表明毛凶,該船所有智能系統(tǒng)的功能均達(dá)到科研任務(wù)要求。其成果獲得船東御欢、中國(guó)船級(jí)社(CCS)和DNV GL的一致認(rèn)可找肤。
作為我國(guó)智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)首艘示范船,該船通過(guò)構(gòu)建服務(wù)智能系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和信息平臺(tái)升碱,實(shí)現(xiàn)輔助自動(dòng)駕駛踩林、能效管理、設(shè)備運(yùn)維是酣、船岸一體通信醋掖、貨物液化監(jiān)測(cè)等五大智能模塊功能。該船獲得CCS i-ship(N黄刚,M捎谨,E,I)和DNV GL Smart Ship 船級(jí)符號(hào)憔维,是同時(shí)獲得這兩家船級(jí)社認(rèn)證的首艘智能船舶涛救,也是DNV GL認(rèn)證的全球第一艘智能船舶。
“一個(gè)團(tuán)隊(duì),一個(gè)策略检吆,一個(gè)目標(biāo)”
國(guó)際海事組織(IMO)近年來(lái)大力推動(dòng)實(shí)施“E-航菏嫖”戰(zhàn)略,韓國(guó)蹭沛、日本臂寝、歐洲企業(yè)紛紛提出智能船舶概念,推出相關(guān)產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)接單摊灭,且制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)咆贬。智能船舶研究已經(jīng)成為全球造船業(yè)的“必爭(zhēng)之地”。
2016年帚呼,工業(yè)和信息化部設(shè)立“智能船舶1.0專項(xiàng)”呆逼,組織船舶行業(yè)頂級(jí)總體院所、智能系統(tǒng)研制單位皮向、造船集團(tuán)秸铣、高等院校等,合力開展智能船舶的研究晚惊。中船集團(tuán)是該項(xiàng)目的組織實(shí)施者和重要參與者。該集團(tuán)旗下的上海船舶研究設(shè)計(jì)院乐太、外高橋造船宛蒲、中國(guó)船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院,會(huì)同招商局能源運(yùn)輸股份有限公司莉孽、北京海蘭信數(shù)據(jù)科技股份有限公司恼稠、上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所、CCS火晕、哈爾濱工程大學(xué)等業(yè)界領(lǐng)軍單位来锥,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),全力推進(jìn)“智能船舶1.0專項(xiàng)”的研發(fā)液珠。
在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中腥例,項(xiàng)目參與者本著“一個(gè)團(tuán)隊(duì),一個(gè)策略酝润,一個(gè)目標(biāo)”的宗旨燎竖,通力合作,攻堅(jiān)克難要销。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)職責(zé)清晰构回,分工明確,圍繞共性技術(shù)疏咐、關(guān)鍵系統(tǒng)和示范應(yīng)用三大課題纤掸,全力協(xié)同、協(xié)調(diào)浑塞、協(xié)作借跪,明確了項(xiàng)目總體目標(biāo)政己,即搭建統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)全船信息的采集垦梆、處理匹颤、存儲(chǔ)和交互;實(shí)現(xiàn)輔助自動(dòng)駕駛托猩、綜合能效管理卡催、設(shè)備運(yùn)維、礦物液化監(jiān)控溶迹、船岸一體化通信等五大智能功能模塊的實(shí)船應(yīng)用绘菲;獲得CCS智能船舶附加標(biāo)志 i-Ship(N,M,E,I),同時(shí)獲得DNV GL Smart Ship入級(jí)符號(hào)剩织。
外高橋造船作為智能系統(tǒng)的實(shí)船示范應(yīng)用單位雄工,從首艘示范船設(shè)計(jì)之初,就梳理原船改造方案及感知布局綜合設(shè)計(jì)硬拴。歷經(jīng)1年多的艱苦努力番产,該公司完成了設(shè)備改造、設(shè)計(jì)改造魁济、信號(hào)改造逞翰、大綱編制工作,解決了智能系統(tǒng)研發(fā)與示范船建造同步帶來(lái)的各項(xiàng)建造與調(diào)試問(wèn)題孙已。為了讓智能系統(tǒng)與原船完美融合吝都,外高橋造船和智能系統(tǒng)研發(fā)單位通力協(xié)作,以計(jì)劃為導(dǎo)向淋袖,將生產(chǎn)排程保障理念融入船舶的整個(gè)設(shè)計(jì)鸿市、安裝、調(diào)試環(huán)節(jié)即碗,有效促進(jìn)了該示范智能船開工焰情、下塢、半船起浮拜姿、出塢烙样、試航等所有重大建造節(jié)點(diǎn)全部按計(jì)劃完成。
在該智能船項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中蕊肥,外高橋造船設(shè)計(jì)部門在促進(jìn)整個(gè)智能系統(tǒng)與船舶的融合設(shè)計(jì)方面開展了卓有成效的工作谒获,梳理了大量智能系統(tǒng)感知信號(hào)需求清單,優(yōu)化了感知布局壁却,并完成了500多份圖紙的設(shè)計(jì)批狱。針對(duì)國(guó)內(nèi)設(shè)備與國(guó)外設(shè)備信號(hào)不相匹配的問(wèn)題,外高橋造船設(shè)計(jì)部門先后組織開展了多次實(shí)船與實(shí)驗(yàn)室的信號(hào)測(cè)試與匹配工作,重點(diǎn)協(xié)調(diào)了智能系統(tǒng)系泊與航行大綱整理及智能設(shè)備的安裝等工作赔硫。由于智能系統(tǒng)研發(fā)人員與實(shí)船建造人員在概念和認(rèn)知方面信息不對(duì)稱炒俱,如何編制出適用于實(shí)船驗(yàn)證的大綱成為對(duì)外高橋造船與各參研單位的嚴(yán)峻考驗(yàn)。經(jīng)過(guò)多輪研討估浴,外高橋造船設(shè)計(jì)部門終于牽頭落實(shí)了可指導(dǎo)生產(chǎn)的試驗(yàn)大綱没靖,為實(shí)船聯(lián)調(diào)與驗(yàn)證的整體推進(jìn)創(chuàng)造了良好的條件。
作為該項(xiàng)目的牽頭單位酒管,上海船院召集各參研單位組成專業(yè)團(tuán)隊(duì)驱宴,全面展開智能船專項(xiàng)的前期論證工作,并依據(jù)CCS于2016年制定的《智能船舶規(guī)范》拌艳,編制了《智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)指南》歧衡,完成了智能船舶總體設(shè)計(jì)技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)平臺(tái))、功能設(shè)定橙樟、船岸一體通信系統(tǒng)等一系列研發(fā)工作庸颂。
作為船東方,招商局能源站在國(guó)家戰(zhàn)略的高度沸稻,以中央企業(yè)的責(zé)任感扁钥、使命感和大局感,全面認(rèn)可總體研究思路和內(nèi)容所饺,同意在40萬(wàn)噸VLOC上開展智能船實(shí)船示范應(yīng)用鹃壤,全力支持并參與了該示范船的研發(fā)工作。
系統(tǒng)工程研究院發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng)壁顶,牽頭構(gòu)建了智能系統(tǒng)總體技術(shù)及信息平臺(tái)、設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)智能系統(tǒng)溜歪。
哈工程全力完成了智能船舶仿真驗(yàn)證評(píng)估工作若专。
海蘭信和上海船研所完成了船舶輔助自動(dòng)駕駛系統(tǒng)研究、船舶綜合能效智能管理系統(tǒng)研發(fā)工作蝴猪。
這是一個(gè)群英薈萃调衰、善于創(chuàng)新的團(tuán)隊(duì),也是一個(gè)不畏艱難自阱、敢于突破的團(tuán)隊(duì)嚎莉,更是一個(gè)全力以赴、勇往直前的團(tuán)隊(duì)沛豌。
“一艘船趋箩,一群人,一段情”
可以說(shuō)加派,該示范船項(xiàng)目是我國(guó)產(chǎn)學(xué)研精誠(chéng)合作的結(jié)晶叫确。外高橋造船在整個(gè)船舶建造過(guò)程中,既要確保按照既定大節(jié)點(diǎn)推進(jìn)生產(chǎn),又面臨著智能船邊建造玲装、邊研發(fā)帶來(lái)的壓力谍潮。在船舶建造過(guò)程中,面對(duì)設(shè)備供貨延期墅糯、封艙滯后慷啊、原船調(diào)試與智能系統(tǒng)調(diào)試交錯(cuò)進(jìn)行等各種狀況,該公司創(chuàng)新工作方法况逼,優(yōu)化工作流程某扑,實(shí)現(xiàn)了智能系統(tǒng)調(diào)試與原船調(diào)試的協(xié)同。特別是在系泊與調(diào)試階段忙甩,外高橋造船人不辭辛勞尽舱,不分日夜工作,建立健全了一套智能船監(jiān)造流程揉罗。
從研發(fā)初期到最后示范船進(jìn)行實(shí)船聯(lián)調(diào)元炭,上海船院實(shí)驗(yàn)室岸上聯(lián)調(diào)各單位人員開展了長(zhǎng)期的高強(qiáng)度工作。尤其是在后期軟件聯(lián)調(diào)時(shí)掷情,外高橋造船與上海船院組成智能系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)软吐,經(jīng)常工作到深夜。
海蘭信派出了以公司副總裁帶隊(duì)的9人研發(fā)團(tuán)隊(duì)參加實(shí)船試航吟税。他們白天報(bào)驗(yàn)項(xiàng)目凹耙,晚上針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題修改程序,駕駛室成為了他們的研發(fā)室肠仪。
系統(tǒng)工程研究院負(fù)責(zé)船岸一體通信的科研人員肖抱,在實(shí)際調(diào)試中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室通信與實(shí)船通信效果差距很大:試驗(yàn)室內(nèi)各種測(cè)試結(jié)果完美,但是實(shí)船調(diào)試時(shí)就出現(xiàn)了信號(hào)衰減异旧、各家信號(hào)格式不匹配意述、衛(wèi)星通信效果不理想等問(wèn)題。他們不畏困難吮蛹,一一解決問(wèn)題荤崇,保證了測(cè)試工作的圓滿完成。
上海船研所船舶能效工作負(fù)責(zé)人因工作安排原因未能在試航之初隨船出航潮针,但在完成工作后术荤,即在11月7日凌晨搭乘拖船,經(jīng)過(guò)6小時(shí)的海上顛簸到達(dá)錨地每篷,稍作休整即開始軟件修改與報(bào)驗(yàn)及培訓(xùn)工作瓣戚。
CCS、DNV GL的有關(guān)人員搁蛤,始終在調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)出謀劃策找鹅,指導(dǎo)作業(yè)翎钳。CCS有關(guān)人員表示,該智能船舶雖然僅是智能船舶1.0的示范應(yīng)用轩从,但其設(shè)計(jì)鸣丝、建造、配套系統(tǒng)融沟、信息集成等都處于較高水平瘪巡。該船舶的建成,不僅可以加速我國(guó)自主編寫的智能船舶規(guī)范走向國(guó)際的進(jìn)程浮烫,還有可能推動(dòng)整個(gè)船舶市場(chǎng)甚至國(guó)家信息安全方面的變革佳珊。一同參加試航的DNV GL監(jiān)造負(fù)責(zé)人表示,通過(guò)參與這一項(xiàng)目杆荐,他們深刻感受到中國(guó)船舶工業(yè)在智能船舶領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力听公。中國(guó)設(shè)備生產(chǎn)廠家正從提供較低端產(chǎn)品擴(kuò)展到高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品诉濒,那些曾經(jīng)被歐美和日本企業(yè)壟斷的產(chǎn)品逐步實(shí)現(xiàn)了中國(guó)替代周伦。同時(shí),能在這么短的時(shí)間內(nèi)把立項(xiàng)變成現(xiàn)實(shí)未荒,也充分體現(xiàn)出中國(guó)船企卓越的協(xié)調(diào)總包能力专挪。
“大塊頭”有“大智慧”
由中國(guó)造船人自主研發(fā)建造的全球首艘40萬(wàn)噸智能VLOC,開創(chuàng)了中國(guó)“智能船舶1.0”新時(shí)代片排。該船配備了綜合網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)寨腔,具備船舶綜合能效管理、機(jī)艙設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)率寡、貨物狀態(tài)監(jiān)控迫卢、自動(dòng)駕駛輔助決策和船岸一體化通信管理等五大智能功能,符合CCS《智能船舶規(guī)范》冶共,符合國(guó)際船舶監(jiān)控—報(bào)告—驗(yàn)證(MRV)規(guī)則要求靖避,可顯著提升實(shí)船運(yùn)營(yíng)中的能效和運(yùn)維管理水平。
該智能船在“大智”號(hào)的基礎(chǔ)上比默,實(shí)現(xiàn)了六方面的突破。一是首次提出并實(shí)船應(yīng)用了“平臺(tái)+應(yīng)用”的理念盆犁,即網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)統(tǒng)一完成全船感知信息的采集帅唬、處理、分析蘸腾,并向各智能系統(tǒng)提供操作環(huán)境數(shù)據(jù)噪怜,解決了全船信息重復(fù)采集、信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一鸟焊、船舶系統(tǒng)擴(kuò)展性不足等一系列問(wèn)題予售。二是首次具備開闊水域輔助避碰決策功能场致,可向船員提供避碰建議,幫助解決船員誤操作湿斩、漏操作等影響船舶航行安全的問(wèn)題籍投,為下一步實(shí)現(xiàn)船舶自主避碰奠定技術(shù)基礎(chǔ)。三是首次實(shí)現(xiàn)船船通信忧埠,解決了海上船與船之間直接通信的問(wèn)題圣烤,為將來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)船避碰鋪平道路。四是首次實(shí)現(xiàn)礦物液化監(jiān)控功能坤乌,通過(guò)監(jiān)測(cè)貨艙內(nèi)礦物的液化程度喘建,向船員提供建議,解決鐵礦哼御、鎳礦等易液化礦物影響船舶穩(wěn)性等問(wèn)題坯临,提升船舶航行安全性。五是實(shí)現(xiàn)船岸一體通信的輕量化傳輸?shù)裙δ芰抵纾瑢?shù)據(jù)壓縮加密后回傳岸上看靠,為未來(lái)岸基數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供了可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源。六是同時(shí)獲得了CCS與DNV GL兩家船級(jí)社的智能船符號(hào)焰雕。
業(yè)內(nèi)專家表示衷笋,開展智能船舶技術(shù)研究是我國(guó)船舶工業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、搶占船舶技術(shù)發(fā)展制高點(diǎn)矩屁、提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑之一辟宗。“智能船舶1.0專項(xiàng)”的開展吝秕,將系統(tǒng)提升我國(guó)智能船舶設(shè)計(jì)泊脐、建造、營(yíng)運(yùn)烁峭、維護(hù)容客、管理等方面的能力,以及核心產(chǎn)品的自主挤毯、安全和可控能力蛙途。同時(shí),以散貨船和油船為應(yīng)用載體两漫,對(duì)相關(guān)智能功能模塊及系統(tǒng)的研究汤袭,將帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,提升我國(guó)船舶工業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力宅集。
迎接智能船舶帶來(lái)的新變革
相對(duì)傳統(tǒng)船舶來(lái)說(shuō)席栅,智能船舶屬于新生事物,雖然難言可以取代傳統(tǒng)船舶拔灾,但必將是未來(lái)船舶發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域署霸。其出現(xiàn)可能改變未來(lái)航運(yùn)業(yè)業(yè)態(tài)暖鬓,其研發(fā)建造也會(huì)在一定程度上為我國(guó)船舶工業(yè)帶來(lái)變革。
智能船舶的研發(fā)建造極具特點(diǎn)赠魂。首先麸档,智能船舶的各項(xiàng)數(shù)據(jù)緊密關(guān)聯(lián)、高度共享耍才,通過(guò)監(jiān)控船舶系統(tǒng)數(shù)據(jù)并回傳至信息平臺(tái)这敬,可在完成量化積累的同時(shí)進(jìn)行質(zhì)化分析。這些數(shù)據(jù)成為船舶測(cè)試蕉朵、檢修崔涂、報(bào)驗(yàn)的依據(jù)。全球首艘智能超大型礦砂船(VLOC)打破了原有船舶的系統(tǒng)架構(gòu)和理念始衅,擺脫從感知層的傳感器到處理層的控制箱所有單個(gè)系統(tǒng)各自為戰(zhàn)的傳統(tǒng)模式冷蚂。其核心在于將現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)整合,強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)間的交互汛闸。這種從前端的設(shè)計(jì)蝙茶、建造、應(yīng)用到后端的運(yùn)營(yíng)诸老、維護(hù)隆夯、物流,打造船舶數(shù)據(jù)完整生態(tài)鏈的工作别伏,將促進(jìn)我國(guó)船舶工業(yè)由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變蹄衷,并向大數(shù)據(jù)時(shí)代邁進(jìn)。
其次厘肮,智能船舶的研發(fā)建造將促進(jìn)船舶配套業(yè)發(fā)生變化愧口。智能船舶以智能導(dǎo)航與能效管理等核心技術(shù)為中心,信息技術(shù)咆杯、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用多幌瓦,其配套內(nèi)容與傳統(tǒng)船舶有較大區(qū)別。
再次终太,在智能船舶的研發(fā)建造中苫担,團(tuán)隊(duì)合作更加重要。智能船舶項(xiàng)目從立項(xiàng)到理論建設(shè)辰丛,再到示范應(yīng)用滓层,團(tuán)隊(duì)協(xié)作在其中起到舉足輕重的作用。此次全球首艘40萬(wàn)噸智能VLOC項(xiàng)目的研發(fā)建造就是產(chǎn)學(xué)研三方合作的結(jié)晶:上海船舶研究設(shè)計(jì)院首先提出整體框架篙介,結(jié)合中國(guó)船級(jí)社(CCS)提出的智能船舶規(guī)范,聯(lián)合DNV GL踊嘲、哈爾濱工程大學(xué)村肯、上海外高橋造船有限公司等企事業(yè)單位睡清,從研發(fā)、設(shè)計(jì)喊解、建造到實(shí)現(xiàn)整體協(xié)作刨仑,共同推動(dòng)該項(xiàng)目的完成。
未來(lái)10~20年是船舶智能化發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期夹姥,智能船舶的發(fā)展方向杉武、船型變化以及船員能力要求的變化都將逐漸清晰,我國(guó)船舶工業(yè)應(yīng)掌握其中特點(diǎn)辙售,大力開展相關(guān)研發(fā)轻抱,在智能船舶領(lǐng)域搶占先機(jī)。
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