北京海蘭信公司技術人員（左）在介紹國產船舶綜合導航系統功能。該船舶綜合導航系統是一套滿足國際最新標準的全自主綜合導航系統，具有通過各個獨立地通信導航設備的有機集成，實現船舶智能化一人駕駛等優點。 王寒植攝 （新華社發）
過去,船舶制造,把船交了之后買賣關系就結束了,但要真正創造新的價值,船就必須變成“會思考”的智能船舶。當下,應當把握大數據時代下船舶與海洋工程方面的發展脈絡,探索適應我國船舶工業發展的新技術和新途徑,走出一條有中國特色的“工業4.0”發展之路,在技術十字路口上實現跨越式的發展
10月10日,中國船舶工業集團公司主辦、海洋裝備信息智能管理與應用技術創新中心承辦的“大數據與智能船舶發展”高峰論壇吸引了一大批來自國內外的頂尖專家、學者和企業界人士。來自中國船舶工業系統工程研究院、美國國家科學基金會智能維護系統中心、英國勞氏船級社、中國遠洋集團的代表就大數據與智能船舶、中國特色的“工業4.0”之路、大數據時代的航運企業轉型發展、世界船舶的智能化發展趨勢等主題進行了研討。海洋裝備信息智能管理與應用技術創新中心專家委員會也在同一天成立。
“工業4.0”是德國政府推出的《高技術戰略2020》十大未來項目之一。作為一個風靡全球的概念,“工業4.0”提供了工業制造的新思維,被稱為是繼蒸汽機應用、規模化生產和電氣、電子信息技術等三次工業革命后的第四次工業革命,其特征是以大數據為基礎、以預測技術為核心的智能制造使用,目的是大幅度提高產品生產、產業鏈運行的質量和效率,推動實現傳統制造業的轉型。“工業4.0”為轉型期的中國制造業提供了機遇,同時也帶來重大挑戰。
“這是我們在較短時間內,戰勝挑戰,并趕上世界先進水平的一次千載難逢的機會,機不可失。”中國船舶工業集團公司副總南大慶說。船舶制造業是國際化最充分的行業,船舶行業率先在“工業4.0”方面作嘗試,加快掌握一批核心關鍵的技術,并以此為支撐,為建設海洋強國作出自己的貢獻。
轉型呼喚“會思考的船”
近年來,造船業遭遇發展瓶頸。作為第一造船大國,卻面臨井噴式增長后的發展瓶頸。傳統市場趨于飽和、中低端市場技術差異小、產能過剩;成本高,附加值低、產品競爭力較弱,以價格換數量;訂單類型繁多、批量多批次、難以進行大規模技術革新和經驗積累,成本和質量難控。同樣是重資產型的航運企業,也面臨運營成本難以控制、受市場波動影響較大、人員和設備來源繁雜、管理成本高、安全和經濟性難以保障等問題,深陷虧損泥潭。
“對于航運企業來講,面臨的問題是虧損。而手上有大數據工具的企業,在大把大把賺錢,冰火兩重天,對比太明顯了!”中國遠洋運輸總公司戰略發展部經理高勇軍說。他認為,航運業行業發展遇到的瓶頸如何突破,希望大數據能解決一些問題,帶來實實在在的東西。
“我們有三個天天都在思考的問題。第一船舶安全,第二經濟性,第三節能環保。哪一方面做得不好,甚至就會出局。從營運來說,能不能預測市場、掌握船舶的運營安全性、合理控制成本,是航運公司永恒的話題。”高勇軍說。
船企和航運企業的焦慮是中國工業呼喚新思維的一個縮影。中國船舶工業系統工程研究院院長、海洋裝備信息智能管理與應用技術創新中心主任張宏軍告訴記者,現在已經到了大數據可以為企業創造利潤的時候。過去船舶制造,把船交了之后買賣關系就結束了,但要真正創造新的價值,船就必須變成“會思考”的智能船舶。
智能船舶什么樣?張宏軍介紹說,我們理解的“工業4.0”的核心技術是網絡和實體融合、岸海一體的智能信息服務體系。通過運營企業和制造企業、設計企業和制造企業之間的信息共享,構建一個網絡和實體融合架構。實現從設計、生產、運營到最后服務的全流程體系的融合,協同建立有高附加值的產業聯盟,在全壽命周期中形成中國船舶工業的產業鏈,從而為企業創造新的價值。
智能船舶的美好未來
而就船舶來說,市場個體差異性帶來市場的定制化需求越來越高,需要快速成規模,這個過程中需要實現數據之間很好的交換分析和挖掘。這就把市場的需求和運營企業的需求、制造企業的需求、設計的工作形成一個協作總體。工業4.0在船舶上的實現是定制與規模化的結合,也是當前與未來的結合,創造新需求的過程中實現新的價值。
這些新的價值第一是市場反應能力可以大大增強。以航運企業為例,市場反應可以匹配出最合適的船舶以及最合適的航路,適應最合適的運輸要求。制造企業可以最合適的船舶滿足需求,最合適的補給需求,依據市場的敏捷反應,改進船舶設計。
新價值還會帶來運營成本的降低。沒有全球服務的網絡,船隊走不出國門。而如果在全球布很多服務網絡,成本又很高。但是在大數據的基礎上,船上系統進行自動化,實現互聯之后可以最大程度降低成本。船隊的運營,油料備品的使用,可以更好地聯系在一起。舉例來說,比如我們國家的船隊到索馬里護航,大概有80%的備件原封未動地帶回來,因為不知道哪些備件會用到,這對備件的生產企業和采購企業,都有大量的資金積壓。而如果對備件使用情況時時掌握,實現岸基的遠程控制,可以大大降低成本。而且,船舶到國外,如果出現故障,需要派出高精尖的維修人員,才能夠把這些設備換下來。這些人員的成本也很高,但是如果實現岸基一體、遠程服務,利用大數據就可以節約人力成本。
同時,隨著市場反應能力的提高和運營成本的降低,自然帶來經營效率的提高。而建設智慧船廠,在制造環節把資源的匹配做到最大化,也可使生產效率得以提高。
謀劃智能船舶“路線圖”
如何實現船舶工業4.0?
業內目前比較一致的看法是,大數據基礎上的船舶工業4.0不是簡單的數據堆積和處理,也不是傳統的買賣關系的固有盈利模式,而是新的工業變革,這需要新觀念、新模式、新價值的創造。
一是建立起更全面的生產關系,從設計到最后的服務融合成一個產業聯盟。再就是有更廣泛的數據關聯,為用戶提供服務的更多價值的評估預測,此外,還需要更專業與先進的技術。由設備的買賣變成能力的購買,由設備的供應變成能力的供應。因此,智能體系成為建成產業聯盟的重要紐帶。
而體系的建立需要三步走。第一是先船后岸,從高端船舶做起。第二是先智能系統后智能船舶。這個系統是買不來的,需要自己去建。第三就是以智能服務中心建設帶動全產業鏈智能體系,這里面涉及船舶的設計、生產、制造、使用、維護、售后、物流各個環節,需要盡快打通。
據介紹,中船集團以大數據為基礎的產業轉型被稱為5S工程。即面向“Sea-海洋,Ship-船舶,System-系統,Smart-智能,Service-服務”的船舶運營智能服務體系。它可以告訴船怎么走最省油,怎么可以獲知運行之外的物流與安全信息服務等。一些船東已經提出希望服務功能在他們的船舶上得以應用。目前中船集團公司在上海依托中船航海公司,計劃明年上半年在航海領域建立一個運營平臺。主機保障方面在海外的服務網絡和國內的信息服務網絡建成一個整體,實現主機保障數據中心的建設。
有專家指出,運用大數據進行船舶工業4.0的實踐除了技術本身需要進一步突破,可能更重要的是建立以數據為導向的全新的商業模式。
在大數據時代背景下,船舶智能化已經成為當今船舶制造與航運領域發展的必然趨勢。在海洋強國的使命號召下,智能船舶的發展是大勢所趨,需要用更大的勇氣、更廣闊的視角把船舶工業帶向更大的市場。
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