海洋衛士壓載水

全北现代对浦项制铁预测:韓國:立足“智能自航船舶”贏先機

全北现代汽车足球俱乐部 www.gbflty.com.cn 2019-11-20 22:10:40
來源:中國船舶報 編輯: 國際船舶網 我有話要說

資料圖 supplychain247.com

“在數字化制造這條路上,大家的起跑線都是一樣的。不少海外國家正全力投資智能自航船舶發展。在中日韓三足鼎立的國際船舶市場激烈競爭中,擔心被趕超的韓國,只有緊緊抓住大數據、人工智能等技術,才能在未來的發展中再次贏得先機。”業內專家表示,選擇走智能自航船舶和港口應用服務路線,是韓國不得已而為之,因為它已經沒有第二條路可以走了。

近年來,在推進智能船廠建設方面,韓國的態度相當積極。根據記者目前拿到的一份韓國《智能自航船舶及航運港口應用服務開發》項目單(詳情見文末)可以看出,前有“訂單荒”后有中日船企追趕的韓國,迫切希望利用物聯網和自動化技術等,減少不必要的開支、提高生產效率,并依靠該技術研發高附加值智能船舶,搶占市場新的制高點。

智能是知識的應用,智慧是知識的創新

2017年11月,韓國總統文在寅提出要制定智能海上物流及核心成長先驅項目政策。

2018年1月,文在寅參觀韓國大宇造船海洋時表示,要提升大宇造船海洋在未來全球造船工業中的核心競爭力,強化應對措施,立足綠色、自航技術等新技術,為船舶配套實證、自航核心技術及船舶開發帶來新動能,進一步鞏固全球影響力。同年,在韓國政府明確的100個國家課題中,第34條和第80條分別提出,要挖掘培育高附加值未來型新產業(智能船舶),協同海運和造船行業共同建設海運強國。

近日,韓國正式啟動自動航行船舶開發項目。該項目包括四大領域共計13個課題,項目周期為2020至2025年,計劃總投資為1603.2億韓元(約合9.7億元人民幣),旨在開發自動航行船舶核心技術,并通過示范實現早期商業化的基礎,為2030年50%的自動航行船舶市場提前布局。

韓國政府認為自動航行船舶將成為集物聯網、大數據、人工智能等核心要素于一體的高附加值船舶。

業內人士表示,韓國船舶工業正在進行數字化改革,就是信息和通信技術(ICT)融合,即將云計算、大數據、人工智能等新一代信息通信技術與信息化、自動化技術融合,實現人與設備、設備與設備之間的縱向集成,實現整個工廠內部的聯結。

從目前韓國智能船廠推進情況來看,智能船廠是通過新一代ICT技術,實時收集廠區內的所有人、物、空間的數據,經過大數據、人工智能等技術的加工,形成設計、生產、管理模式的顛覆性變化。

“知識是數據的沉淀,智能是知識的應用,智慧是知識的創新。”業內人士表示,韓國推行的智能船廠,其實就是將所有的流程融入到數據鏈中,但不是真正意義的“智能”。只有實現數據代替人類做分類和關聯工作,最終使數字化技術具備人類思考的能力,才能稱之為智能。未來,智能制造會更多地應用在標準化、規?;慕ㄔ焐?,例如汽車、工業零件等。

科技較量的外世界,生存而戰的內世界

新型智能客服、大數據潮流趨勢分析、區塊鏈技術……剛剛過去的“雙十一”,與其說是消費者的狂歡,不如說是一場各大電商平臺的科技較量、一次智力爆表的科技競賽。

“螞蟻金服”開設智能客服系統,具備了“未卜先知”的能力;京東打造“諸葛·智享”智慧供應鏈商家開放平臺,幫助商家洞察市場、精選商品、優化定價。

“如今,墻外的世界飛速發展,人們已經被數據包圍、享智能服務,科技深入滲透了每個人的生活和工作,但墻內的船舶工業,其數字化發展才剛剛起步。”業內人士說,“盡管其他行業的數字化發展正在潛移默化影響著船舶工業,但當前船舶工業務必為之的改革路徑,就是快速打破藩籬,跟上外部世界的科技步伐,讓軟件和機器替代部分人的工作。”

“火不燒到屁股,大家是不會跑的。”業內人士表示,這場變革,與其說是數字化轉型,不如說是為生存而戰。

作為資本密集、技術密集、勞動密集、時間密集型行業,船舶行業產出的是定制化產品,也是整個制造業中單件產品價值量最大的產品之一,要推行數字化發展,其中涉及的對象和環節非常多,相關聯的復雜程度在一定程度上影響了船舶工業的數字化發展。與此同時,船舶產品僅僅是全球物流鏈中的小小一環,從航運公司、貨主到港口國再到船級社等,一旦涉及到新技術的應用,牽一發而動全身,這使得船舶工業在整個環節里比較“被動”。尤其是任何技術的改進和更迭,其相應的國際海事組織(IMO)法規最快要一年半才能通過。如此的延遲效應,進一步加劇了如今船舶工業的“傳統”。

隨著新一代信息通信技術在制造業領域的普及和應用,工廠車間內越來越多功能強大的智能設備以無線方式實現了與互聯網或設備之間的互聯,通過物理世界和信息世界以信息物理系統(CPS)的方式相融合。

就船舶工業而言,完全使用機械代替人工存在很大難度。屆時,即便是智能化發展到一定程度,預計有70%的生產過程仍需要人的參與。因此,韓國打造數字化船廠,不是完全實現機器代替人,而是讓人和物的超連接、超智能化提升競爭力并創造收益。

高速迭代意味淘汰,3D打印引爆變革

科技變革的大環境下,人們看到的是更多的選擇和更優質的服務,還有更多樣的營生方式。正如我們看到“雙十一”創造了很多個“來錢快”的渠道一樣,當下年輕人更愿意選擇輕松的方式謀生,這也造成了技術型人才的“金貴”。對于韓國船舶工業來說,高端技術人才的流失、斷代問題也相當嚴重。“手上功夫越來越差,是不爭的事實。”業內人士表示,如果說“人”是生產環節中最大的障礙,那么提高“人”因素之外的東西,是韓國船舶工業要思考的嚴肅問題。目前,英國正在研發的“人體骨骼”,已經實現了讓軟件和機器去替代人搬東西。未來,實現“一半人、一半機器”的操作現場,是之后15年內可以看到的船廠圖景。

雖然工業基礎強,但韓國依舊面臨“船舶行業是傳統行業”的現實。在傳統工藝上,韓國船廠已經做到極致,或者說已經到了天花板,下一步,單位時間的工藝創造值才是最大的追求,這也是韓國造船業在市場低迷期間保持國際競爭力的有效對策。

2018年,大宇造船海洋與韓國最大的搜索引擎和門戶網站運營商Naver簽訂了“智能船舶4.0服務”基礎設施建設合作協議,雙方共同推進此項目。在船舶物聯網系統方面,大宇造船海洋計劃引入英特爾物聯網解決方案。同年7月,大宇造船海洋從英國勞氏船級社(LR)獲得了智能船舶網絡保安技術的基本認證,并加快推進有關技術開發工作。

與此同時,現代重工于去年3月獲得了美國船級社(ABS)頒發的全球首個關于智能船舶解決方案的網絡保安技術認證證書。在物聯網快速發展、信息交流日益活躍的背景下,“黑客”等網絡威脅增加的可能性也在不斷加大,該技術就是為了事前防范這一風險。

技術迭代速度愈發迅猛的當下,回看過去5年、展望未來5年,這兩個時間段的發展速度絕對是不一樣的??萍嫉牧α殼坑辛Φ贗貧派緇嵯蚯白?,這也意味著“淘汰”成為了一件“不需要商量的事”。

“如果有一種替代海運的產品出現,船舶工業的發展將發生革命性變化。”業內人士表示,基于金屬顆粒、塑料粒子、高分子材料為核心的3D打印,是一項顛覆生產模式和海運原材料的技術。當前該技術已經應用于工藝品和高科技產品,例如飛機機身、機床機架等,下一步,3D打印技術將應用在更廣泛的領域。目前,德國德累斯頓工業大學(TUD)研發了一種名為CONPrint3D的建筑3D打印技術,可實現大尺寸的混凝土3D打印,這意味著更大規模的打印產品將進入到3D領域。同時,3D打印的逆向操作也在持續研發中,該技術可實現打印產品的回爐重造,再塑新品,達到可循環、綠色、環保的效果。試想不遠的未來,在消費國、生產國、資源國三大角色的全球環境中,一旦3D打印技術成熟化、靈活化、高端化,人們僅依靠3D打印就能在有限空間內實現小型物品的成型、大型物品的鍛造,這將極大地降低某些貨物的運輸需求,那么資源國的原材料、貨物不再需要漂洋過海,輸送到消費國,屆時,船舶工業的未來又在哪里?

韓國《智能自航船舶及航運港口應用服務開發》項目

總體目標:

造船產業全球第一(2017年全球第二)

航運產業全球前十(2017年全球第十三)

海上物流費用減少10%~20% (括船舶—港口物流)

企業間技術合作前十(2015年經濟合作與發展組織排名第二十二)

項目時間:

2019~2024 年(共計6年,前4年為技術開發階段,后 2年為實證、運營階段)

項目經費:

共計5848億韓元(約合34.4 億人民幣)

其中,國撥4341億韓元(74.2%),地方政府45 億韓元(0.8%),民資1462 億韓元(25.0%)。

項目一:

智能自航船舶開發

(硬件42 個、軟件74個)

開發基于數據和決策的自航系統,并建造搭載該系統和配套的船舶(1700TEU LNG 動力集裝箱船,往返中日韓三國路線)。

達到自主航行的第四階段(即搭載4名船員,船員不參與駕駛,僅處理緊急問題)。船舶可實現遠程控制、自航、經濟模式、安全運航模式、智能維護保養等功能。

三大項目開展:智能自航船舶管理技術開發、智能自航系統開發、智能自航船舶建造及配套開發。

20個細分課題:

船體污染程度評估及管理系統開發

集裝箱貨物管理系統開發

智能自航船舶狀態監控系統開發

智能異常問題及故障診斷、預測系統開發

智能自航船舶核心裝備預防維護解決方案開發

基于可靠性工學的智能型配套維護保養協作系統開發

基于AR/VR 的船舶維修支持/培訓解決方案開發

可防沖突、事故的航海認知系統開發

智能自航船舶航行環境信息支援技術開發

利用航行海域氣象信息判斷安全航線的支援技術開發

環境規則綜合評估及管理系統開發

基于實際海域數據的經濟運航優化技術開發

船舶能源綜合管理系統開發

智能火災、浸水事故應急系統開發

自航船舶裝備功能安全性評估及性能驗證仿真系統開

綠色 LNG 燃料推進系統開發

智能自航船舶綜合流體性能預測技術開發

中小型集裝箱船智能自航船舶設計及建造

智能自航船舶危險度評估技術開發

基于船舶數據分析結果應用至智能新船型設計技術開發

項目二

智能自航船舶試航中心開發

(硬件4個、軟件10個)

試航中心基礎設施構建及平臺開發,開發陸上遠程控制技術及運營模式,為智能自航船舶提供實證基礎。

自航船舶試航中心包括監控室,遠程會議室和辦公室等空間。

在監控室可實現自航性能(船舶物體識別、躲避沖突、自航);網絡安全性能(病毒及黑客應對);通信及控制性能(雙方向通信、通信干擾、控制能力);裝備及機器狀態(狀態監控、數據分析、信號處理功能)。同時,可采集船舶航行數據,進行大數據分析。

在實際海域船舶可自動航行,躲避障礙物,監控???。

細分項目:

1.試航中心監控系統及決策支持技術開發

2.試航中心陸上信息系統連接及支持技術開發

細分課題:

試航及性能試驗基礎設施構建

智能自航船舶實時信息監控及基于大數據的船舶運行狀態再現技術開發

智能自航船舶陸上遠程控制技術開發

試航中心運營平臺開發

遠程控制危險要素分析及運營指導技術開發

自航船舶試航及性能評估流程/指導手冊開發

項目三

智能自航船舶—試航連接系統開發

(硬件11個、軟件19個)

智能自航船舶及試航中心間的穩定數據交換及信息共享,開發船舶和陸上間的連接系統。

細分項目:

1.船舶—試航中心數據連接技術開發

2.自航船舶及是試航中心平臺技術開發

細分課題:

船舶—試航中心數據交換技術開發

船舶—試航中心間通信技術開發

高可用性船舶網絡系統開發

智能自航船舶平臺技術開發

船舶數據綜合管理平臺技術開發

智能自航船舶專用深度學習算法開發

試航中心綜合安全及安保管理技術開發

項目四:

自航船舶——港口連接系統開發

(硬件14個、軟件16個)

實現自航船舶在港口或航道上安全運營,以及自航船舶自動離/ 靠岸技術。

細分項目:

1.港口或航道安全運航及進出港技術開發

2.開發應對港口現代化自航船舶技術

細分課題:

基于狀況識別的港內及航道自航技術及系統開發

基于 AR 的防碰撞船舶姿態保持系統開發

港灣內船舶事故危險度評估及應對技術開發

自航船舶自動離/靠岸系統開發

遠程監視及控制技術開發

港界內沖突/觸礁回避技術開發

自航船舶自動 AMP 連接技術開發

Flexible 碼頭起重機開發

自航船舶對應港口碼頭開發

集散中心運營系統—自航船舶信息整合及決策支持技術開發

自動系泊系統開發

自航船舶對應海上物流流程設計技術開發

項目五:

港界內自航船舶遠程航行控制中心開發

(硬件14個、軟件16個)

支援自航船舶在韓國港口內安全運營,緊急情況控制室(可從出發港口獲取自航船舶信息)。

細分項目:

1.港界內自航船舶安全支援遠程??刂行目?/p>

2.應用服務及遠程??刂行難櫓ぜ際蹩?/p>

細分課題:

運航狀況控制運營平臺及控制室開發

港界內自航船舶緊急情況遠程控制技術開發

自航遠程控制室運營及管理技術開發

基于自航船舶航行控制仿真系統的業務能力提升程序開發

Ship to Ship 數據交換及通信技術開發

Ship to 運航監控室數據通信安全技術開發

基于深度學習的決策支持系統開發

Ship to 運航監控室數據交換及通信技術開發

仿真驗證基礎設施構建及應用服務技術驗證

用于驗證應用服務技術的實際海域試驗環境構建

項目六

自航船舶應用服務及制度開發

(硬件20個、軟件30個)

應對完全無人船舶的相關法律、制度、規則規范、國際標準等方面的更新,開發培養人才的項目。

細分項目:

1.自航船舶應用服務開發

2.自航船舶法律、制度及人才培養開發

細分課題:

基于物聯網的船員健康管理系統開發

資產(Asset)管理系統開發

海陸連接補給支援技術開發

自航船舶海盜等侵害勢力自動應對技術開發

漏油、貨物墜落等事故發生初期應對技術開發

船舶航海管理及維護保養管理技術開發

船員緊急逃生體系及救生艇自動化系統開發

利用物聯網裝備自航船舶驗證及管理技術開發

自航船舶相互識別認證技術開發

基于港界內遠程狀況調節的危險分析及運營指導技術開發

智能海上物流開放平臺構建制度開發

自航船舶事故責任及保險制度開發

自航船舶 IMO 國際組織應對體系構建

自航船舶推廣及應用的商業化政策基礎開發

自航船舶—港口自動連接標準化技術開發

自航船舶實用性推進法律體系及認證制度開發

自航船舶海陸運營教育培訓項目開發

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