

科技创新与商业进化是推动世界可持续发展的关键所在。
中国海洋经济博览会(以下简称海博会)发起“Talk with Blueconomy”系列对话,邀请来自政府、商业、科技、经济、思想、文化等诸多领域的高层嘉宾,共同探讨影响全球蓝色未来的重要议题,致力于推动前沿的科技与商业交流,构建全球商业社会可持续发展生态,面向全球蓝色新未来。
作为中国唯一的国家级海洋经济展会,海博会每年在深圳举行,是推动海洋经济高质量发展、促进蓝色经济国际合作、共建“21世纪海上丝绸之路”的重要经贸平台。
以下为“Talk with Blueconomy”系列对话第十八期。
做客嘉宾是:
中国工程院院士
船舶力学与船舶工程学专家
吴有生

Talk with Blueconomy第18期
中国智能船舶产业升级的三大方向
Talk with Blueconomy
随着整个船舶工业转型升级步伐加快,全球对于船舶工业的智能化水平提出了更高的要求。在这种背景下,大力发展智能船舶技术,是船舶行业发展的必然方向。
智能船舶是指通过融合感知、通信、网络、控制、大数据、人工智能等先进技术,提高船舶的自身航行能力、物流状态自动感知能力,及船舶航行、管理、维护、载运或作业等全方位多等级自主决策及控制的能力,从而实现安全可靠、经济高效、环保舒适的船舶行业发展目标。
近年来智能船舶已成为航运界关注的热点。
然而,中国船舶智能化发展相对滞后,这成为影响中国向造船强国发展的重要因素之一。具体表现在,船舶核心配套设备能力弱,自动化、数字化、智能化水平低,船舶绿色制造技术落后于世界先进水平。
如何通过智能技术的引领,推动中国稳步迈向造船强国,是目前中国船舶制造业和船舶运营业亟待突破的领域。
本期“talk with blueconomy”,我们邀请到中国工程院院士、船舶力学与船舶工程专家吴有生先生。吴有生院士长期从事与主持新型高性能船舶及深海装备的研究与设计工作,同时也在积极推动与主持载人深潜器、深海空间站与极大型浮动结构的技术研究与工程开发。
采访中,吴有生院士向我们介绍了目前中国智能船舶的发展和挑战,以及中国海洋装备技术发展与产业结构调整的三大方向。
以下为部分采访实录。
Q可否介绍一下中国船舶业目前的发展情况?
吴有生:一方面,中国船舶产业的发展已经达到了一个新的高度。自2003年以来,中国船舶产业规模和综合实力迅速扩大。到目前为止已经基本形成了较强的科研与设计能力,生产效率也在快速增长。同时,产业集中度也保持在较高的水平。此外,中国船舶产业在信息技术、人工智能等技术领域也具有一定的技术优势。
另一方面,中国的智能船舶技术在国际上的发展仍处于初级阶段。中国的船舶总装制造能力比较强,但核心船用设备国产化配套能力较弱,动力、配套设备、船用电子信息设备以及海洋装备智能化基础器件等方面是中国相关产业链中的短板。除此之外,中国船舶业的绿色生产技术水平及生产效率不高,具体表现为单位造船吨位的平均能耗、材耗、工耗与排污量都落后于世界先进水平。
Q中国在发展智能船舶方面有什么新的实践值得关注?
吴有生:中国船舶工业正在努力进行“数字化转型、智能化升级”。
例如,江南造船厂有一个船舶5G智能制造创新实验室及一个5G全连接及数字造船试点车间。
这个5G的全连接主要体现在以下四个方面。
一是人员的连接。整个设计、生产、制造过程中人员参与的相关数据都相互连通,打破数据孤岛。
二是设备的连接。可以对切割设备、吊运设备的数据进行实时呈现;预警设备故障等数据采集的延时不超过100ms,由此可以实现实时数据的高频存取。
三是中间产品的连接。实现钢板从堆场到理料区域的精准管理,定位每块钢板所在的桩位,从而提升物料流转效率。
四是车间环境的连接。监测3000平米车间的空气状态以及区域内包括温度、湿度、可燃气体以及PM50等环境信息,从而实现对车间空气的及时调整。
Q您认为中国海洋装备技术发展与产业结构调整的方向是什么?
吴有生:智能船舶的根本目的是要提高船舶航行运营的安全性、可靠性以及经济环保性;提高造船质量与效率,减少每吨位造船的能耗、材耗和工耗。我们推动智能船舶产业发展的目的,是为了推动船舶产业“数字化转型、智能化升级”,成为造船强国和海洋强国。所以当前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。
首先,要变“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,提升船舶航行运行的安全可靠性和经济环保性。
其次,要把自动化、数字化、网络化、智能化技术结合起来,加快发展中国船舶高端制造技术,使生产效率赶上世界先进水平,助力实现“碳中和”达标。
Q您认为智能船舶技术未来在哪些方面有待突破?
吴有生:我认为中国的智能船舶产业可以从以下三条路径来实现升级:
一是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的智能航行操控水平、能源与动力系统的智能管理能力、辅机安全运行智能监控水平、全船安全监控水平、节能环保智能监控水平、振动噪声的智能监控水平、货物信息智能管理能力与一体化信息综合系统能力等八方面。
二是扎实发展智能船舶基础技术,切实弥补短板。尤其要关注物理、化学、生物量感知基础元器件技术,有线和无线精细控制基础配套件,和船用观通导航设备核心部件。其中,物理、化学、生物量感知基础元器件是智能船舶、海洋环境探测设备、海洋开发装备必不可少的支撑技术,但也是当前在中国船舶与海洋装备产业的技术链和产业链中均缺失的环节。
三是要强化基础条件建设。建立智能装备信息交互统一接口、网络与通信的法规标准;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等。