近十年來(lái),智能船舶的研發(fā)建造從空白領(lǐng)域到如今已在全球掀起了一陣熱潮,世界各主要造船國(guó)家紛紛開始研發(fā)智能應(yīng)用平臺(tái)、自主航行系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及具備相關(guān)功能的智能船舶。在這樣的背景下,我國(guó)船舶工業(yè)和航運(yùn)業(yè)也在智能船舶領(lǐng)域開啟了有益探索,形成一定的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
智能船舶火熱的背后隱藏著什么樣的發(fā)展理念?智能船舶的“終極目標(biāo)”又是什么?到底是“噱頭”還是“真方向”?本報(bào)從質(zhì)疑之聲、成果經(jīng)驗(yàn)、破局發(fā)展三個(gè)維度講述近年來(lái)我國(guó)智能船舶的發(fā)展情況??梢钥吹降氖牵m然褒貶不一,但中國(guó)設(shè)計(jì)建造的智能船舶正在一步步走向世界。
——編者
盡管智能船舶的發(fā)展飽受爭(zhēng)議,但在現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能等新技術(shù)的快速發(fā)展下,“智能船舶是船舶行業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然方向”仍舊是業(yè)界的主流認(rèn)識(shí)。
隨著8月28日全球第二艘30.8萬(wàn)噸超大型智能油船(VLCC)“新海遼”號(hào)交付的長(zhǎng)笛鳴響,至此,由上海船舶研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)及集成、上海外高橋造船有限公司和大連船舶重工集團(tuán)有限公司分別為招商局能源運(yùn)輸股份有限公司建造的超大型智能礦砂船(VLOC)和智能VLCC全部交付,標(biāo)志著我國(guó)智能船舶1.0時(shí)代全面開啟。
“新海遼”號(hào) 張丁山/攝
初識(shí):勾勒智能船舶輪廓
說(shuō)到智能,很多人會(huì)聯(lián)想到智能家居、智能手機(jī)給生活生產(chǎn)帶來(lái)的便利。那如果將智能技術(shù)應(yīng)用到船舶領(lǐng)域中,未來(lái)的海洋運(yùn)輸將會(huì)有何改變?
“智能船舶不僅是一艘船舶,其實(shí)質(zhì)是一種智能的海洋運(yùn)輸工具,是由智能船舶支撐的智能海洋運(yùn)輸系統(tǒng)?!币晃粡氖轮悄艽把邪l(fā)的內(nèi)部人士提出,“因此,要將智能船舶放在航運(yùn)的背景下,從系統(tǒng)的角度去理解智能船舶,航運(yùn)涉及船舶營(yíng)運(yùn)、港口、海事監(jiān)管、船舶制造、船舶檢驗(yàn)等多部門、多層次運(yùn)行要素,以智能船舶為核心的智能航運(yùn)必將發(fā)生重構(gòu),貨物自動(dòng)裝卸、無(wú)人駕駛、自主避碰,自主停靠、自動(dòng)通關(guān)、數(shù)字檢驗(yàn)等新技術(shù)將不斷催生智能航運(yùn)的新應(yīng)用、新業(yè)態(tài)。”
每當(dāng)新事物的出現(xiàn),難免因?yàn)槎x不一而引發(fā)爭(zhēng)議,智能船舶也不例外。目前業(yè)界對(duì)智能船舶的表述有很多,如Smart ship、Intelligent ship、Automatic ship等,缺乏統(tǒng)一的定義。CCS《規(guī)范》中提出,“智能船舶系指利用傳感器、通信、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,自動(dòng)感知和獲得船舶自身、海洋環(huán)境、物流、港口等方面的信息和數(shù)據(jù),并基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù),在船舶航行、管理、維護(hù)保養(yǎng)、貨物運(yùn)輸?shù)确矫鎸?shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行的船舶,以使船舶更加安全、更加環(huán)保、更加經(jīng)濟(jì)和更加可靠?!北M管CCS嘗試給出一個(gè)概念,但主要是從功能、要求方面對(duì)這一事物進(jìn)行了框定。這就容易導(dǎo)致“一千個(gè)哈姆雷特心中有一千艘智能船舶”,人們對(duì)智能船舶充滿想象。
對(duì)于智能船舶進(jìn)行了一段時(shí)期研究后,業(yè)內(nèi)人士也提出了自己的理解。在接受本報(bào)記者采訪時(shí),上述人士就認(rèn)為應(yīng)從狹義和廣義角度對(duì)智能船舶進(jìn)行區(qū)分。他認(rèn)為,狹義來(lái)講,從船本身出發(fā),智能船舶是指綜合運(yùn)用感知、通信、控制、人工智能等先進(jìn)信息技術(shù),具備復(fù)雜環(huán)境及自身感知、智能決策、多等級(jí)自動(dòng)控制,比傳統(tǒng)船舶更加安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的新一代船舶;廣義來(lái)講,智能船舶是以船舶為載體,以信息為紐帶,縱向貫穿船舶工業(yè)上下游,橫向連接行業(yè)生態(tài)價(jià)值鏈,形成設(shè)備、系統(tǒng)、平臺(tái)、體系、生態(tài)相融合的產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展新業(yè)態(tài)。智能船舶的發(fā)展必須滿足商業(yè)航運(yùn)對(duì)于船舶安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性方面的根本要求,應(yīng)該擁有“全面信息感知”“高度自主航行”“超級(jí)節(jié)能環(huán)?!薄敖^對(duì)安全可靠”“群體智能協(xié)同”等五大技術(shù)特征。
“一般研究智能船舶聚焦狹義范疇討論,如果談到智能船舶催生的新模式,則希望俯視整個(gè)海事業(yè),從頂層體系工程角度考慮研究,支撐智能航運(yùn)體系,兩者相輔相成,相互促進(jìn),相互發(fā)展?!彼a(bǔ)充說(shuō)。
起步:推進(jìn)研制與應(yīng)用
近年來(lái),智能船舶成為國(guó)際海事界新熱點(diǎn)。國(guó)際海事組織(IMO)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)等國(guó)際組織將智能船舶列為重要議題,國(guó)際主要船級(jí)社先后發(fā)布了有關(guān)智能船舶的規(guī)范或指導(dǎo)性文件,世界主要造船國(guó)家大力推進(jìn)智能船舶研制與應(yīng)用。
早在2011年,韓國(guó)便實(shí)施了船岸互聯(lián)的智能船舶相關(guān)計(jì)劃,并取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展和獲得訂單。2012年,由日本船舶配套協(xié)會(huì)和日本船級(jí)社等在內(nèi)的29家企業(yè)和單位聯(lián)合組織開展了“智能船舶應(yīng)用平臺(tái)”項(xiàng)目研究。2016年,羅爾斯·羅伊斯公司的AAWA項(xiàng)目以自主航行無(wú)人駕駛船舶為目標(biāo),在無(wú)人駕駛船舶研究方面取得較大進(jìn)展。
相比之下,我國(guó)智能船舶發(fā)展起步較晚。2015年12月1日,由中國(guó)船級(jí)社(CCS)編制的《智能船舶規(guī)范》(簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)在當(dāng)年的中國(guó)國(guó)際海事會(huì)展期間正式對(duì)外發(fā)布,并于2016年3月1日生效。該《規(guī)范》體系由智能航行、智能船體、智能機(jī)艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺(tái)等六大部分組成;智能化程度上,分別從船舶數(shù)據(jù)感知、分析、評(píng)估、診斷、預(yù)測(cè)、決策支持、自主響應(yīng)實(shí)施等方面,對(duì)應(yīng)不同的智能功能提出相應(yīng)要求。2017 年,國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,在發(fā)展智能運(yùn)載工具時(shí)突出了無(wú)人船的發(fā)展;同年年底,我國(guó)自主研制的第一艘智能船舶“大智”號(hào)交付,拉開了我國(guó)智能船舶的序幕。
值得一提的是,2016年,“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”啟動(dòng)實(shí)施,船舶行業(yè)相關(guān)院所、智能系統(tǒng)研制單位、造船集團(tuán)、高等院校等,合力開展智能船舶的研究?!皣?guó)家隊(duì)”積極參與其中,合力研制新船型。如中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)船舶重工集團(tuán)有限公司、招商局集團(tuán)等均是該項(xiàng)目的組織實(shí)施者和重要參與者。
“明遠(yuǎn)”號(hào) 圖片來(lái)自SWS
已交付的智能VLOC“明遠(yuǎn)”號(hào)、“明卓”號(hào)及智能VLCC“凱征”號(hào)、“新海遼”號(hào)是“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”中的4艘船。這4艘船都擁有支撐全船智能系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)和信息平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)船舶航行輔助自動(dòng)駕駛及決策、航線航速優(yōu)化、開闊水域自動(dòng)避碰、智能貨物/液貨管理、綜合能效管理、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、船岸一體通信等功能,符合CCS《規(guī)范》相關(guān)要求。
從目前來(lái)看,我國(guó)船舶工業(yè)和航運(yùn)業(yè)在智能船舶領(lǐng)域進(jìn)行了有益探索,相關(guān)科研攻關(guān)取得積極進(jìn)展,智能技術(shù)工程化應(yīng)用初顯成效,已形成一定的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。但總體而言,我國(guó)對(duì)智能船舶的定義、分級(jí)分類尚未統(tǒng)一,智能感知等核心技術(shù)尚未突破,智能技術(shù)工程化應(yīng)用十分有限,一切才剛剛開始。
沖突:智能船舶發(fā)展必經(jīng)之路
每個(gè)人心中都有一個(gè)對(duì)智能的理解,不同的人對(duì)于智能船舶的定義是不一樣的。曾在全國(guó)兩會(huì)期間接受本報(bào)記者采訪的全國(guó)政協(xié)委員、時(shí)任江南造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司總工程師胡可一就提出,“智能船舶”是一個(gè)非常寬泛且不斷發(fā)展的概念,其應(yīng)當(dāng)考慮其發(fā)展過(guò)程中包含時(shí)間坐標(biāo)的四維空間。胡可一認(rèn)為,“電子控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,推進(jìn)了船舶控制自動(dòng)化的發(fā)展。在遠(yuǎn)程通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展背景下,將會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)船舶向更加智能化的方向發(fā)展。因此,智能船舶是船舶發(fā)展的必然趨勢(shì)。”
然而,并非所有人都看好智能船舶的發(fā)展。業(yè)內(nèi)或有人提出,智能船的提出與興起屬于概念游戲;將智能與船舶聯(lián)系在一起,更像是一種蹭熱點(diǎn)的行為。也有人認(rèn)為,智能船舶只是一個(gè)噱頭,目前定義不統(tǒng)一、法律制度也脫節(jié)、智能設(shè)備系統(tǒng)也不夠完善,建造的船舶離智能還能遙遠(yuǎn)。
目前,業(yè)界對(duì)于智能船舶主要是正、反兩種觀點(diǎn),持中間態(tài)度的人較少。而這其中,反對(duì)者的聲音又主要集中在概念和預(yù)期兩方面,即智能船是順應(yīng)歷史的產(chǎn)物還是炒作的產(chǎn)物?裝載了智能化模塊就可以稱作智能船還是實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作才是智能船?尤其是當(dāng)實(shí)際建造成形的智能船和心中預(yù)期不太一樣時(shí),業(yè)界的看衰之聲也未曾間斷。
這種質(zhì)疑之聲,對(duì)于在上海船院長(zhǎng)期從事智能船舶研制的李鑫已是司空見(jiàn)慣?!澳壳?,智能船舶是個(gè)新鮮事物,業(yè)界各方對(duì)其的理解和期許必定是不同的,與之相適應(yīng)的公約、法律、商業(yè)模式等都還不完善,智能系統(tǒng)本身也還處在技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,智能技術(shù)和海事業(yè)場(chǎng)景的結(jié)合點(diǎn)不多,航運(yùn)企業(yè)在市場(chǎng)低迷、成本高企的當(dāng)下對(duì)采用新技術(shù)的意愿不高,這些都是現(xiàn)狀和事實(shí),也是智能船舶發(fā)展的必經(jīng)之路?!鄙虾4褐悄艽?xiàng)目部主任李鑫認(rèn)為,“要讓業(yè)界從知道智能船舶,到認(rèn)可智能船舶,再到主動(dòng)下單智能船舶,船舶工業(yè)需要一步一個(gè)腳印,切實(shí)解決航運(yùn)企業(yè)的痛點(diǎn),滿足當(dāng)下和未來(lái)需求,提高系統(tǒng)可靠性和先進(jìn)性,進(jìn)而提升船舶整體的安全性和經(jīng)濟(jì)性。”
前文從事智能船舶研發(fā)的內(nèi)部人士告訴記者,“現(xiàn)在行業(yè)外關(guān)于智能船舶發(fā)展,好多人都是為了智能而智能。但是要知道,智能船舶的根本目標(biāo)是安全、可靠和節(jié)能,不能加一些系統(tǒng)就是智能船,我們一定要有效果,而且是定量的,只有頂層考慮合理了,才能綱舉目張大家一致行動(dòng)?!?/p>
“跟風(fēng)”“吹噓”的標(biāo)簽早已存在,但支持者認(rèn)為時(shí)間將證明這種說(shuō)法的錯(cuò)誤性。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,雖然韓國(guó)在時(shí)間上更早提出了智能船舶1.0計(jì)劃,但這與我國(guó)的“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”在目標(biāo)上并無(wú)本質(zhì)區(qū)別,其目的都是在現(xiàn)有海事業(yè)模式和公約體系下實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,并應(yīng)用數(shù)字技術(shù)和智能技術(shù)對(duì)船舶營(yíng)運(yùn)實(shí)現(xiàn)支持,提高航行安全和營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。支持者認(rèn)為,我國(guó)發(fā)展智能船舶正在走出自己的一條道路。在技術(shù)層面上,我國(guó)“智能船舶1.0研發(fā)專項(xiàng)”在體系性上更加完整,數(shù)字化程度更深,智能功能更加全面,可以說(shuō)實(shí)現(xiàn)了全船數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,是整體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)打通。
盡管對(duì)于智能船舶發(fā)展的觀點(diǎn)不同,但是李鑫還是能夠理解他們的擔(dān)憂。“反對(duì)和質(zhì)疑意味著我們做得還不好,還不接地氣,這些聲音反而能夠發(fā)揮促進(jìn)和鞭策的作用,激勵(lì)我們這些研制人員,解決好船東營(yíng)運(yùn)的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。”他說(shuō)。