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日韩两国造船产业“智能化之路”
时间:2016-08-17 10:03 来源:未知 点击:

    受到世界经济、海运、油价等多重因素的影响,全球造船业陷入低谷,知名企业倒闭破产、大型公司结构重组、船厂大规模裁员等重磅新闻不断,罢工抗议、财务舞弊、巨额订单遭撤等热点事件也层出不穷,当所有人都在讨论路在何方之时,韩国和日本两个举足轻重的造船强国给出了自己的发展方向——“船舶智能化+船厂数字化”。韩国造船界将其当作突破现阶段危机的“困境突破口”,日本也将其认定为传统制造业的“生产性革命”。韩国船厂在智能船舶领域已经拿出了自己的产品,日本政府和相关机构也推出了发展路线正积极跟进,两国造船业押宝的未来之路正逐渐清晰。

IT强国助力船舶智能化韩国
    作为IT技术的大国,韩国在船舶智能化发面也发展迅速,智能化技术也被韩国造船业作为走出当前困境,提高自身竞争力,并超越竞争对手的战略手段。基于韩国造船业的基本情况, 以现代重工、大宇造船海洋和三星重工为首3大船厂实际代表了韩国造船工业的实力和发展方向,以上3家船厂在船舶智能化和建造技术智能化方面都有一些具体的实施方案和规划。
(一)现代重工
1.“智能船舶1.0”计划 

    现代重工在2010年至2012年实施了该计划,其主题是基于有/无线船舶综合管理网通讯技术(SAN:Ship Area Network)的船舶主机远程监控系统。该系统被国际电工委员会选为国际标准(IEC 61162-450),其最大优点就是利用IT技术对船内原本独立管理的460余种部件进行了综合管理,从而使主机等与航行有关的装置更便于管理,同时也可在陆地利用远程技术对船舶状态进行实时监管,此外还可进行远程维修。至2015年8月,该项目成果已获得超过200份订单,其中已有80多艘船舶完成了交付。近些年,韩国电子通信研究院(ETRI)和韩国现代重工业合作开发了“基于IT技术的船用总体解决方案”,该方案分为两个部分,一是将IT技术和传统的造船技术融合一起完善船舶制造过程的“数字化造船厂技术”和船舶运行过程中的“智能船舶技术”。
2.“智能船舶2.0”计划
    2013年,现代重工开启了以“经济、安全、高效航行服务”为主旨的“智能船舶2.0”计划。与此同时,现代重工还提出了“Connected Ship”的新概念,把船舶、港口和陆上物流信息一并提供给船舶运营商。目前,现代重工正在与埃森哲合作等企业合作,通过应用数字技术帮助船舶运营商更好地管理船队,充分挖掘潜能,节约运营成本。在“智能船舶1.0”的基础上,利用互联网技术,可对船队运营的新数据和历史数据进行实时分析,并通过数据可视化技术呈现分析结果,使船舶运营商能够实时监控其船舶状态和航行条件,并根据数据做出妥善决策,支撑高效运营。
3. 发展新方向
    现代重工与SK Shipping、英特尔、微软、韩国蔚山创意经济与创新中心(UCCEI)和大田创意经济与创新中心(DCCEI)签署了谅解备忘录,将共同开发新型智能船舶。该项目将开发一种船舶服务软件,预计在2019年应用在智能船舶上,能够检查压载水舱、为船员提供远程医疗服务、获得基于虚拟现实的培训、对重要设备进行维护和自动报告航行信息。现代重工和SK Shipping将为该软件提供技术指导和智能船舶平台,而UCCEI和DCCEI将召开简介会介绍船厂和航运公司的技术需求,以鼓励科技公司参与。
    在此基础上,随着对船舶排放要求的逐渐严格,韩国造船业也开始推行环保型船舶。现代重工已经推出了“Smart ship + LNG propulsion”的概念,在智能化船舶的基础上,升级推进系统,改用LNG燃料为主的环保型船舶。现代重工寄希望于利用智能船舶技术等新技术,将重心转向船舶服务技术及为客户定制的增值软件等新兴方式,再结合自身船舶制造领域的高端技术,使企业走出低谷期,为今后发展占得先机。
(二)三星重工
    三星重工于2011年开发了VPS(Vessel Portal Service)船舶门户服务系统,该系统可以在岸上监控船上设备的运行状态,判断船舶故障状态,远程支持船舶运营。此外,三星重工还开发了船舶能效管理系统(SEEMS: Ship Energy Efficiency Management System)。
    船舶能效管理系统(SEEMS)是三星重工以国际海事组织(IMO)发布的船舶能效管理计划(SEEMP)为指导,开发的智能化船舶能效监控工具。船舶能效管理系统也是实施船舶能效管理计划的载体,同时也是三星重工智能船舶的重要组成部分。船舶能效管理系统利用数据采集技术、远距离数据传输技术、软件技术、数据库技术使船舶能效管理高度智能化、集成化。据三星重工消息,该套系统至少可以节省约15%的能源消耗,整套系统投入费用平均3.8年内可以收回。三星重工还与韩进船运合作,从2013年5月至2016年底的时间内在该公司4600TEU级集装箱船收集实船数据进行分析研究。
(三)大宇造船海洋
    大宇造船中央研究所与韩国SK通信社联合开发了基于LTE网络的陆海两用智能通信系统。SK通信社拥有世界最高水准的LTE网络基础设施和丰富的运营经验,而大宇造船则具备远程船舶通信技术,两者联合后开发出了世界首套以民用LTE网络为基础,海上最大通讯距离为100千米的语音通话系统。该系统现阶段主要应用于新造船舶陆上建造和海试阶段,可以实时监控汇总各阶段的数据,并处理和分析。该套系统省去了使用卫星通信的昂贵费用,还可以提高网络接入速度,减少了原本在海试阶段投入的大量人力和物力,对提高企业自身竞争力有重要帮助。


制造业优势+智能化技术日本
(一)“i-shipping”计划

    日本政府计划推出一项新的船舶产业创新政策,从提升产品和服务能力、开拓商业领域、提升船舶制造能力和加强人力资源储备等四个方面助推日本船舶工业进一步创新做强,以扩大产品出口量,提升产业价值。同时,日本国土交通部把今年定为生产性革命的元年。该政策名为“i-Shipping”,即将物联网、大数据技术运用到船舶运营和维修中,通过及时反馈信息达到设计、建造、运营和维护一体化的效果,全面提升产品的竞争力。日本政府计划通过改革生产现场,建设稳定高效的生产体系,提高效率。具体的任务和措施有以下几个方面:
    1、利用数字化技术加强现场工人生产管理。利用传感设施将个人动作和作业数据化,实现作业实绩实时监控与管理;优化基础设施,运用互联网及大数据等技术打造可视化船厂。通过革新相关软件及技术,将工人的工作内容可视化、数据化。
    2、减少生产过程中零部件及材料在订货、制造、交货等环节中的浪费。推动地区配套供应商之间的订货、制造、采购实现网络化、一站式化;推进“智能造船集群”建设,并将零部件及材料的设计、订货、制造、采购等环节纳入其中。
    3、升级现有设备进一步优化建造流程,提升模块精度、舾装效率。包括引进激光电弧焊接技术、船体分段3D激光扫描,引入适合造船工作的可穿戴式机器人技术提高舾装等复杂环节的工作效率。
    4、加强产研结合,提高先进生产设备应用率。鼓励企业与研究机构合作开发、引进自动化程度高的设备,如焊接机器人等,税收上支持船舶企业设备更新。
    5、加强技能工人培训。进一步扩大技能培训的范围以及建设技能评价系统;通过采取适合的监管措施,增加外国人就业率。
(二)相关机构推进船舶智能化
    2012年12月,由日本船舶配套协会和日本船级社等在内的29家企业和单位联合组织开展了“智能船舶应用平台”项目研究,项目研究周期为2012年12月至2015年3月,项目研究经费120万美元。该项目旨在开发船舶智能信息与控制系统,结合常见的船载监控系统,如主机遥控、压载水管理、船载电力管理、电子海图等,利用远程数据传输技术,研制出可以存储船舶监控系统运行数据,并向智能船舶各种应用系统提供接口的统一数据交互平台,实现气象导航、纵倾优化、主机监测、状态监测、能效管理、远程维护等功能。
    目前,该平台已经在日本的一艘渡船和一艘原油运输船上实现安装应用。同时,项目团队也在推动智能船舶应用平台成为国际海事组织E-航海战略的一个测试版,并在国际海事组织、国际标准化组织、国际电工委员会(IEC)等层面积极推动关于系统模型、系统安全、数据结构等内容的标准化工作。
    此外,日本船级社已将研发智能船舶作为未来5年的重点工作,成立了海事业大数据中心,与IBM开发了相关软件,能通过收集机舱发动机、泵及温度传感器的实时数据进行分析,从而提供设备优化和维修等建议;与NAPA合作研发了航线优化支持系统,帮助船舶运营商优化航线及航行计划,该系统也已在实船上得到应用。

结语
    日韩两国造船业在船市低谷期都选择了以“船舶智能化”和“制造模式智能化”为突破口,两国基于自身船舶制造技术的领先优势,结合近些年科技发展的最新成果,向船舶制造领域融入了大数据和智能制造等新兴技术,为传统船舶行业的发展提供了一条可参考的道路。

来源:中船重工经济研究中心

来源:网络

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