首屆“高新船舶與深海開發裝備”創新論壇舉辦

.

國大型水面艦船的研制能力和水平究竟如何？未來的智能船廠是什么樣的？深海礦產資源開發的難度到底有多大？我國自主研發的無人遙控潛水器何時深探馬里亞納海溝？中國角逐極地的裝備如何？……2017年2月17、18日，首屆“高新船舶與深海開發裝備”創新論壇在上海交大舉辦，圍繞“深海·智能·極地”，聚焦前沿理論、關鍵技術與未來發展。   

“高新船舶與深海開發裝備”創新論壇是由高新船舶與深海開發裝備協同創新中心主辦的系列高層學術會議。論壇依托船海協創中心雄厚的科研與人才資源、廣泛的對外學術交流平臺，以建設海洋強國重大戰略目標為背景，聚焦船海領域科技前沿、關鍵技術和發展趨勢，深入開展學術研討與技術交流。首屆論壇以“深海·智能·極地”為主題，由上海交通大學承辦，華中科技大學、天津大學、大連理工大學、武漢理工大學協辦，是高校、科研院所以及中海油、中船重工、中船工業等央企專家學者的行業盛會。論壇于2月17日開設主題報告，18日開設四個分會場，來自國內船海領域四百余名資深專家與學者就熱點問題展開深度交流與探討。  

2月17日上午，論壇在上海交大船建木蘭樓200號報告廳舉行開幕式，教育部科技司副司長高潤生出席并致辭，船海協創中心主任、上海交通大學常務副校長林忠欽院士致歡迎辭，開幕式由上海交通大學副校長吳旦主持。17日當天，論壇邀請中國艦船研究設計中心朱英富院士和林忠欽院士分別做題為《水面艦船總體技術進展淺析》和《中國制造2025和智能造船》的大會主題報告，并特邀中國船舶工業集團公司、中國海洋石油總公司、中國船級社、中國船舶重工第702研究所、上海交通大學、華中科技大學、天津大學、武漢理工大學等多家單位11位知名專家和學者做專題報告，報告內容涉及深海資源開發技術、全海深無人潛水器、智能船舶、豪華郵輪、超大型浮式保障平臺、極地規則和裝備等船海領域多個重大前沿問題。   

林忠欽代表上海交大和船海協創中心致歡迎辭。他指出，黨的十八大提出建設海洋強國戰略和21世紀海上絲綢之路的總體部署，國務院發布了中國制造2025和“十三五”國家戰略型新興產業發展規劃，明確將海洋工程裝備和高技術船舶列為國家重點發展領域。“高新船舶與深海開發裝備”創新論壇將依托中心雄厚的科研與人才資源優勢和廣泛的教育平臺，聚焦船海領域科技前沿，關鍵技術和發展趨勢，為各國專家學者開展學術研討與技術交流，搭建平臺，以共同推進我國深遠海極地資源開發裝備等相關領域的前沿研究和技術創新，推動產學研合作。     

高潤生在致辭中表示，實現協同創新需要具備重大任務牽引、重大平臺依托、創新論壇交流“三大支柱”，舉辦首屆創新論壇標志著船海協創中心頂層設計和戰略部署的框架基本完成。對于協同創新中心的發展，他提出，要實現協同創新必須堅持“三聚”，即在開發創新、共享創新和人才創新方面“聚焦協同理念”，在重大原始創新、國家重大需求、供給側結構改方面“聚焦協同任務”，在加快國家實驗室和國家技術創新中心的建設、國家重大科技基礎設施的建設、國際大科學計劃和大科學工程方面”聚焦協同目標”。     

我國水面艦船研制水平和能力已進入世界先進行列

“為了適應國家防衛需求，近幾年我國水面艦艇裝備發展非�？焖�，可以說我們國家新型水面艦艇取得了跨越式的提升，在國際上屬于先進。通過這幾年的努力，我們國家水面艦船研制水平和研制能力已經進入世界先進行列。這樣就為我們國家海軍執行遠海防衛作戰提供了有力的保障。”談及我國水面艦船技術的進展，中國艦船研究設計中心研究員、中國工程院院士朱英富在學術報告中自豪地說了這番話。

朱英富院士長期從事我國大型水面艦船設計，是中國第一艘航空母艦“遼寧”艦總設計師。他說，近年來，我國水面艦船的設計思想與設計理念始終瞄準國際前沿，噸位不斷增長，遠洋航行環境進一步優化，艦船的信息感知能力、火力武備精準度、隱身技術等顯著提高，在技術和能力體系上已經與世界海軍強國站在了同一梯隊。  

談及水面艦船總體技術發展趨勢，朱英富院士認為，我國水面艦船技術發展將在智能化技術、綠色技術、綜合電力技術、遠程綜合保障技術、以人為本的艙室環境與設施設計技術、海上無人系統技術等方面取得新的進展。中國的新型艦船將以創新精神引領，融合軍民智慧，搶占艦船裝備新技術的制高點，實現彎道超車。     

船舶制造邁入智能新時代

未來的智能船廠長啥樣？    

林忠欽院士在報告中描述了“船舶智能制造”的愿景和實現路徑。從原始的手工制造，到初步的機械化單機作業，到電氣自動化時代的批量生產、流水作業，再到信息時代的定制化生產、數字化設計、數控化制造、集成化管理，直至今天進入工業4.0時代，隨著人類智慧的不斷刷新，工業制造技術經歷了天翻地覆的變革，經歷了機械、電氣、信息、智能四個時代，船舶工業亦是如此。

在林忠欽院士看來，發展智能造船技術是趕超日韓，建設造船強國的必然選擇，也是建設制造強國的國家戰略。工業4.0視角下的船舶智能制造，表現為柔性生產、過程感知、數據驅動和智能決策與自執行�；�于我國船廠的現狀，林忠欽院士提出“三步走”的設想，即：第一步，建立智能車間；第二步，建立智能船廠；第三步，建立船舶智能制造聯盟。船舶制造過程的全面自動化、智能化，不僅能將工人從“苦、臟、累、險”的作業環境中解脫出來，同時也將推動造船工業脫胎換骨，朝著安全、經濟、環保、高效、舒適的方向發展。     

上海船舶研究設計院總工程師王剛毅對智能船舶作了詳細介紹。他指出，“智能船舶”的核心是先進感知、大數據、人工智能和自動控制技術，它將具備環境感知、分析決策、多等級控制等功能，從智能互聯，到智能物聯，直至全面無人自主船舶，是更安全、更經濟、更高效的新一代船舶。智能船舶將催生新的商業模式和新的業態，改變航運的模式。     

深海開發與探測裝備將有重大突破

一部《海底兩萬里》，讓人魂牽夢縈百余年。如果說尼摩船長駕駛的“鸚鵡螺號”激發了人們對海底世界的無限想象，那么船海協同創新中心副主任、上海交大楊建民教授團隊正在研發“海底礦產開采技術”，正將當年法國作家儒勒·凡爾納的科學幻想變為現實。  

深海大洋深處富含銅、鉆、鎳、錳、鐵、鎢、欽、鋁、金、銀、鉑等76種元素，儲量大，且品位較高。但由于極端惡劣的深海環境，以及海底礦產特殊的附著形式，以及環保、輸送、控制、通訊等因素，使得開采難度極大。     

然而，由于深海礦產資源的誘人前景，世界各國仍將深海礦產資源的開發和利用作為技術前沿問題進行研究。我國也將開發3500米深海多金屬結核采礦試驗系統作為國家“十三五”重點研發計劃，完成系統整體海上試采試驗，提升我國深海采礦裝備整體技術水平，躋身世界前列，為未來商業化開發奠定堅實基礎。楊建民說：“深海采礦船總體設計和動力特性、深海海流作用下的長距離輸送管道環境載荷、長距離輸送管道內部復雜流場、礦石粗顆粒的高效輸送和流動保障、重載采礦車在復雜地形中的穩定行走和控制、強噪聲和沉積物擾動環境下的深海采礦車導航和定位、復雜環境下的重載采礦車精確布放和回收、深海采礦系統的整體聯動協同控制、采礦系統對深海海洋環境的影響等，是深海礦產資源關鍵科學與技術問題。”隨著深海礦產資源開發科學問題和關鍵技術的不斷突破，高效、環保的商業化海底采礦圖景正在逐步顯現。  

中海油研究總院技術研發中心主任謝彬在報告中表示，開發南海深水油氣資源對保障國家能源安全、建設海洋強國和維護海洋權益具有重要意義，南海深水油氣田開發具有“高投入、高風險、高技術、高敏感”的特點。南海深水油氣田開發迫切需要突破深水流動安全保障、深水浮式平臺技術、深水管線及立管技術、深水鉆完井技術、水下生產技術五大關鍵技術問題。而目前中海油研究總院技術研發中心構建了具有自主知識產權的深水油氣田開發工程設計技術體系；建成了深水工程實驗系統，形成實驗技術體系；成功研制出一批具有自主知識產權的深水工程水下設備及產品，打破了國外技術壟斷；成功研制四類深水工程監測系統，并實施現場監測。在“十三五”期間，該中心將努力建立深水工程技術體系，使我國全面具備深水油氣田開發能力。     

上海交大葛彤教授領銜的“深海水下工程裝備”團隊牽頭的“全海深無人潛水器（ARV）研制”項目，獲得2016年國家重點研發計劃支持。全海深潛水器是人類探索海洋最深區域、開發海洋資源必不可少的工具。葛彤表示，實現開展水下探測技術、作業技術和平臺技術的聯合創新，打造海上需求的快速響應能力，是未來水下作業技術的重要發展方向，而基于ROV的多裝備水下協同作業,是未來水下工程實施的主要形式。     

全海深無人潛水器的研制需要攻克深海布放、動力技術、運動控制、組合導航定位等關鍵技術，潛水器需要具備目標搜索與探測、海底廣域目標精細調查、海底精細調查和探測、海底精細調查和成圖等水下探測功能，同時具備海底表面取樣和鉆心取樣、海底觀測網布放安裝、海底油氣系統安裝支持、海管維搶修作業工具、深水沉船開孔抽油和海底管線安裝工程等水下作業功能。     

這項研究將打破我國深海無人潛水器應用的技術空白，最終形成我國具有自主知識產權、覆蓋全海深的深海調查技術體系，建立全海深科學調查和取樣能力，為我國獲取第一手的深遠海生物、環境和地質研究樣品和資料，推動我國深淵�？茖W技術的發展，提供必要的保障裝備和技術支撐。     

走進冰凍的“熱土”：極地戰略 裝備先行

極地關系著全球變化和人類的未來，也是一個國家綜合國力、高科技水平在國際舞臺上的展現和角逐，在政治、科學、經濟、外交、軍事等方面都有其深遠和重大的意義，倍受各國政治家的高度重視、全球科學家的向往。極地地區蘊藏著豐富的石油、天然氣、礦物和漁業資源，是地球“最后的寶藏”，北極航線更是影響著中國的能源安全和經濟安全。在距離遙遠、氣候惡劣且環境脆弱的極地水域進行一切活動，都必須依靠適用于極地航行且符合經濟、安全和環保要求的“極地船舶”，任何國家若想實施極地戰略，必先發展極地船舶裝備。

中國船級社上海規范研究所副所長鐘晨康指出，極地戰略地位重要，我國參與極地事務，航運和科考是介入極地事務的主要渠道。極地惡劣的自然環境對航行船舶、通航時間、航行成本、航行技術以及生態環境保護等，也都提出了更高的要求，極地航行面臨著眾多的安全、環保、沿岸國責任和義務的法律框架等多方面的要求。隨著國際海事組織（IMO）海事安全委員會《極地規則》的發布，國家相關部委重視并支持開展立項研究，中國船級社積極承擔相關課題，爭取在極地規則下，建立和完善我國極地船舶設計、建造、配套、操作和檢驗發證的標準，并向業界提供實施規則的指導性文件。他建議極地船舶技術研究應以優化極地船舶性能、效率和經濟性為主要目標，重點研究以極地科考和供應，以及冰區管理、護航、巡邏、運輸為用途破冰型船舶。  

中國船舶及海洋工程設計研究院高級工程師吳剛在2015年年初參加了“雪龍號”南極考察活動。作為中國新一代極地自破冰科考船的技術總師，他對極地船舶的技術發展有著較為深刻的認識。吳剛認為，極地船舶大致可分為過境航行、極地資源開發與運輸、極地科學考察三種類型。據他所言，中國正在新建新一代極地科學考察破冰船“新雪龍號”，破冰能力更強大、船體規模更加大型化。     

挺進極地是一個系統的戰略工程，涉及進入、探測、運輸、冰區管理、平臺供應和應急救援等多項問題，需要攻克更多更重要的關鍵技術問題，才能在極地實現“進得去、待得住、管得了”。對于我國極地船舶的發展，吳剛建議，應積極參與國際極地規則的制定，加快推進我國極地船舶規范以及相關配套設備的研究。要自主設計建造適應我國戰略需求的重型破冰船，同時做好極地鉆探相關技術儲備。時機成熟可建自有冰池，建立實船驗證體系。大力培育富有經驗的極地船舶操縱和管理人員，充分驗證極地航行操作導則并持續改進。同時，加快我國北極航道氣象、保險等服務的發展，讓極地真正成為“聚寶盆”和“黃金航道”。     

在17日的主題報告中，顧學康、宗智、朱凌、陳剛、趙耀還分別針對“超大型浮體研究進展”、“南海近島礁波浪研究”、“極端荷載下船海結構的響應及設計”、“大型郵輪的設計與制造”和“船舶復雜曲率板成型新方法”做專題報告，為與會人員分享了我國高新船舶與深海開發裝備發展正在攻克的重要關鍵技術的最新研究現狀。