汤敏 特聘教授
武汉理工大学
一、智能技术赋能产业升级
智能技术不单是装备的智能。智能技术将赋能产业升级，是培育产业发展新内核的动力，基于互联网的智能产品、智能制造、智能服务，将促进船岸、供需等多领域融合，重构产业生态。在研究过程中，始终以制造强国、海洋强国、交通强国、数字中国为战略引导，抓住智能化是船舶工业转型升级、高质量发展的主攻方向。为坚持打造“绿色、智能、安全”航运，船舶是核心。中国的装备制造乃至船舶舱装备制造处在加工组装的阶段，在“十三五”初有起步，但在服务方面几乎是空白。现阶段距离制造强国、海洋强国、交通强国乃至“十四五”提到的战略强国，还是有很大的差距。智能船舶是行业十四五发展重点，也是融入数字经济有效路径。2016年8月，工信部高技术船舶科研计划部署了“智能船舶1.0研发专项”；2018年12月，工信部、交通部科工局联合发布了《智能船舶发展行动计划（2019-2021）》；2019年9月，工信部发布了《智能船舶标准体系建设指南（征求意见稿）》。
图1 船岸一体智能装备体系
二、智能技术应用案例
国外对标RollS-Royce。RollS-Royce从2000年开始推进船舶装备的数字化，它从设备入手，也提出2020年、2025年、2030年和2035年目标。2020年，他们很多标志性工程实现了以远程操控为主，也有标志性的航线在运营。2025年计划实现近海遥控无人，2030年实现遥控无人驾驶远洋船，2035年实现自主无人驾驶远洋船。岸基管控中心的发展以ABBAbility?为典型代表：挪威、新加坡、佛罗里达3个一级联合运营中心和芬兰、荷兰、上海等若干个二级运营中心。可提供超过1000艘全球航行船舶的各类船用设备远程支持；1小时内可以对自动通知或航行警报作出第一响应。
船用设备包括动力与推进装置、机电设备等，是船舶的核心组成部分，占全船总价值量70%以上，平均国产化率不足40%。机电设备是实现船舶航行、作业、安全等功能的关键，也是船舶营运的重要内容。存在“发展还不均衡，产品竞争力有差距”。智能化将是“提升研发创新、提升产品品质、提升服务能力”的重要途径，是实现产业转型升级的驱动力。
（1）船用设备智能技术应用案例——智能船舶1.0
在智能船舶和船用配套设备智能化升级的研发热点下，船用设备智能化发展急需解决以下问题：船用设备智能集成标准、知识共享与复用问题，“设备智能研发各自为政、缺设计标准、数据标准、集成标准，也没有知识共享和复用基础，低效重复且离散”；适用于船舶智能化深度应用的智能集成平台问题，远洋船舶实时性、可靠性和安全性特点，是工业互联网应用场景中独有的，没有一家平台能够完全满足船舶设备应用，存在大量应用空白；船岸价值链上的数据利用与增值，船用设备数字化发展不均衡，数据没有充分利用，缺乏船东、船厂、系统商、设备商等价值链上的数据安全合理共享机制，也缺乏有效的数据利用基础，更谈不上数字增值。
（2）船用设备智能技术应用案例——船用设备智能集成
面向智能船舶发展需要，建立船用设备数字化与集成标准化，开发智能集成平台架构与工具，形成船舶智能技术应用基础。基于船载设备智能集成应用，面向船东、船厂、设备商、系统平台商需要，按照“功能平行，权限划分”原则，建立“1+4”的分布式岸基管控应用技术体系。
图2 分布式岸基管控应用技术体系
（3）船用设备智能技术应用案例——化学品船智能液货系统
液散货运输船是海上主流货物运输之一，货油泵系统实现液散货装卸作业的功能系统，主要功能有货物装卸、货物配载、清舱洗舱、货物加热、货舱保护等，系统组成包括货泵系统、惰气系统、配载系统、液位遥测和阀门遥控等诸多设备。系统复杂、货种繁多、换货频繁、危险性高，对船员专业知识与操作技能、船舶运营管理都有较高要求。通过智能技术应用，以“降低安全风险、提升营运效率”为目标，提升船岸协同的安全作业与营运等水平。面向化学品船船岸协同管控需要，以设备数字化和集成化为基础，实现全系统监控管理、流程化作业、智能货物配载、洗舱作业辅助决策、安全风险评估等关键环节智能化功能应用，支持不同化学品船液货装卸设备接入，适应智能航运、自动化码头等自动装卸货要求。
（4）船用设备智能技术应用案例——化学品船安全监控
以船端智能液货系统运行数据为基础，融合船员、环境、港口安全要素，建立安全监控系统，通过船端和岸端系统部署，助力船岸协同营运安全管理提升。设备监控、管区监控、行为识别、港区环境与信息等多源数据综合利用基础上，开展安全管理与评估。
（5）船用设备智能技术应用案例——船用设备远程运维
面向船舶行业智能化发展需要，建立基于集成平台的远程系统架构、标准，开发共性支撑工具，形成面向个性化需求的远程运维系统解决方案技术体系。在船用设备智能集成基础上，通过远程运维系统，实现船载的透明化管理和价值链上的数据增值。
三、智能技术应用展望
围绕船舶“绿色、智能、安全”的发展，船用设备是关键。以“十四五”和“2035”的战略导向为引导，很多技术有待突破，还有行业升级、产品可靠性与竞争力提升需求。要坚持基础先行，技术引领。智能技术应以标准化为基础，经验知识化，知识模型化。智能技术应用应以减少对人的依赖、提高营运效率、提升本质安全为需求牵引。具体如下：第一，船用设备智能化发展要融入智能船舶和智能航运体系发展。第二，因为智能化的先进性和行业需求的不均衡，所以要兼顾实用性、经济性和创新性。第三，从需求、产品和信息技术充分融合的角度，智能化不是IT的事情，产品是主体，需求是牵引的。第四，标准化、知识化和数字化，夯实智能化发展基础。第五，实现数字增值。智能化最终要创造价值，基于数字化设备，通过价值链各环节上数据的安全流动与共享，结合各自的需求，开展数字挖掘利用，实现数据增值目标。