我国知名船舶力学与船舶工程专家、中国工程院院士、中国智能船舶创新联盟专家委员会副主任委员吴有生,在7月10日举行的2021世界人工智能大会“AI赋能海洋”智能船舶创新论坛上发表了《中国智能船舶发展方向》的主题演讲,引起业界的热烈反响。
他指出,智能化是未来船舶发展的重点方向,是世界船舶制造业发展的新热点、新机遇和新挑战,也是中国船舶工业供给侧结构性改革和新旧动能转换的重要体现。
他强调,世界海洋装备科技与产业发展要聚焦两大重点,即“绿色”和“智能”。因此,我国智能船舶技术发展首先要攻克三大难题,一是智能制造关键共性技术和短板装备,夯实船舶智能制造基础;二是推进全三维数字化设计,加快智能车间建设;三是利用数字孪生技术,推动造船数字化集成与服务。
他重点阐述了智能船舶的本质。关于“智能船舶”的定义与目的,他认为,智能船舶技术包括设计、制造和装备,并与智能港口、智能航运、智慧海事等技术紧密相关。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。智能船舶在全寿命期内通过感知到识别、诊断、学习、决策、适应环境响应,最终实现安全、高效、经济、环保。
他指出,由于船舶的生产关系、单个资产规模、装备系统复杂程度、航线运行环境、安全保障服务条件等特点,均区别于汽车、火车等运载平台,鉴于此,我国“船舶智能化”的根本目的不是追求“无人”,而是提高船舶航行运营的安全可靠性、经济环保性,目标是推动船舶产业的“数字化转型、智能化升级”,为建设造船强国和海洋强国助力。
在演讲中,吴有生还列举了我国船舶与海工装备产业面临的七大挑战,具体是船舶总装建造能力强,但核心设备配套能力弱;绿色生产技术是弱项,单位造船吨位平均能耗、材耗、工耗与排污量落后于世界先进水平;船用动力、配套设备制造是产业链中的短板之一;船用电子信息设备是我国产业链中的短板之二;海洋装备智能化的基础器件是我国产业链中短板之三;船舶装备本身及制造业的数字化智能化水平落后其他运载装备;产业智能船舶标准法规与测试条件建设滞后。
他认为我国智能船舶技术发展,首先是为了提高安全可靠性及环保性,必须全面提升船舶八大功能系统的智能化水平,包括智能海洋运载装备中智能航行操控、能源与动力系统智能管理、辅机安全运行智能监控、全船安全监控、节能环保智能监控、振动噪声的智能监控、货物信息智能管理、一体化信息综合系统等智能海洋运载装备,有效利用云计算平台(云存储与大数据分析),实现船舶的智能化。其次,扎实发展智能船舶基础技术,切实弥补在物理、化学、生物量感知基础元器件技术,船用观通导航设备核心部件技术,有线和无线精细控制基础配套件方面的短板。最后,要强化基础条件建设,建立在接口、网络与通信的法律法规等智能装备信息的交互统一;提升岸海链路、船舶数据、控制系统的网络安全防护法规;建设“智能技术试验船”,增强实用化考核验证条件。
吴有生最后强调,海洋装备是海洋科学研究、海洋资源开发、海洋安全保障的脊梁骨。当下和今后相当长一段时期内,海洋装备技术的发展必然聚焦在“绿色、智能”两大方向上。中国海洋装备技术发展与产业结构调整的方向,一是变“注重造躯体”,为“注重造内脏与神经系统”,以“智能技术”推动“动力、配套与信息装备技术”更新换代,提升航行运行的安全可靠性和经济环保性。二是把数字化、网络化、智能化技术结合起来,加快提升中国船舶制造技术,使生产效率赶上世界先进水平,助力船舶工业转型升级和全球“碳中和”达标。