標準化助力船舶工業應對智能時代挑戰

當前，信息和通信技術的飛速發展，不僅給世界工業帶來深刻革命，同時也影響著普羅大眾的工作和生活，“智能化”正成為各行各業不得不面對的共同課題。在這種背景下，航運業和船舶工業也深刻感受到了這種趨勢帶來的影響和變化，智能船舶正成為業界搶占的制高點。

那么，如何面對這種新挑戰、新機遇，從標準化入手，助力船舶智能化發展，也備受業界關注。

航運和船舶產業的“非傳統”挑戰

信息和通信技術（ICT）正為工業界各領域帶來深刻變革。ICT的廣泛和深度應用使得工業裝備產品有能力獲得、存儲和傳輸更多的數據和信息，同時也為產品和服務的運營模式的升級帶來了更豐富可能性。“智能化”是對這一輪信息技術革命趨勢的精煉概括。近年來，智能化在各工業領域中的產業鏈中滲透，衍生出一系列新興業態，產品特性和生產經營模式都在發生著前所未有的變化。作為傳統行業，船舶工業和航運業也正在經歷這一“非傳統”考驗。

實際上，航運業和船舶工業界一直以來都在以積極的態度應對非傳統挑戰。以ICT技術變革的角度為例，20世紀初，航運業即成為全球最早獲得無線電頻率分配的行業；航運是全球最早啟用衛星導航系統的民用領域之一；防撞雷達和自動識別應答器分別于1974年和2002年成為船舶的必備設備……從某種意義上講，在歷史上的多個時期，航運業都可算作適應非傳統趨勢的先行者。

在不久前出版的《三體智能革命》可以視為我國工業界對智能系統理論研究和現階段認知的代表性著作。其中指出，智能系統的特征可由“狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行、學習提升”這20個字表征。系統的智能程度隨著技術的發展和應用從“初級”（狀態感知、實時分析、自主決策）到“恒定”（狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行），再逐步過渡到“開放”（狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行、學習提升）。因此從這個角度看，智能化是伴隨技術發展的漸進過程。

而當前，智能化的發展似乎到了一個特殊階段。一方面，互聯網正在逐漸成為社會的重要基礎設施，隨之而來的大數據、物聯網等技術成為在工業各領域中聯通產業鏈、實現產業轉型升級的重要支撐。另一方面，各工業領域中的技術和產品研發活動日趨活躍，呈現了從恒定智能向開放智能加速過渡的趨勢。在航運和船舶行業中，智能航運、無人船舶等概念方興未艾，正是這一階段的顯著表現。雖然從概念醞釀到應用推廣尚需時日，但智能化為航運和船舶工業“共同體”帶來根本性變革，將是水到渠成的。

智能化為安全和環保帶來倍增效應

安全和環保是航運業的永恒主題。隨著航運業和船舶工業的發展，應用先進技術和智能化設備的目的也從最初的助航和增加船舶安全性逐漸衍生出對環保、經濟性和可靠性等方面的更高需求，包括降低船舶控制和管理難度、減少人為誤操作、提高設備及船舶營運安全、優化船舶航行、控制燃油消耗、降低成本、提高收益等目的。這一點從中國船級社在《智能船舶規范》中對功能模塊——智能航行、智能船體、智能機艙、智能能效管理、智能貨物管理和智能集成平臺——的定義便可看出。六個功能模塊利用智能時代中構建起的信息基礎設施平臺，最終構成“利用傳感器、通信、物聯網、互聯網等技術手段，自動感知和獲得船舶自身、海洋環境、物流、港口等方面的信息和數據，并基于計算機技術、自動控制技術及大數據處理和分析技術，在船舶航行、管理、維護保養、貨物運輸等方面實現智能化運行的船舶”。

這也意味著，智能化與航運和船舶工業的融合，產生了一種“倍增效應”，在滿足安全和環�；�本要求的基礎上，可提供更多滿足甚至超前于利益攸關方需求的功能。換言之，對航運和船舶業界而言，智能化可謂一次根本性變革，利用其在基礎設施級別的優勢打破信息孤島，促進船-岸-人之間信息的高效流通和融合。這種倍增效應正是引領航運和船舶工業理念迭代更新的重要使能器。

從國際航運和船舶產業界以及學術界對智能化相關技術的關注點看，2010年以前，關注的重點相對集中在CAX技術應用、船舶設計、建造、運營中的信息化手段、溫室氣體減排技術等，后來隨著ICT技術的加速發展，開始向物聯網技術、大數據、人工智能、決策支持系統、能效管理、產品生命周期管理等技術轉移，且更注重基礎信息技術與系統綜合集成管理技術的融合。例如，在網絡和數據技術方面，出現了對船舶系統中的數據源利用、大規模數據組織和傳輸方式、運用大數據優化港口和航運交通管理等方向的研究；在能效管理方面，開始出現引入氣象信息并與實時船舶性能監測數據進行綜合分析，輔助決策的案例；在船舶設計領域中也因自主船舶、無人船舶、少人船舶等新理念的出現，開始關注船舶動力系統、貨艙布局、船橋系統等方面相應的變化。

標準供給助力產業再升級

航運和船舶產業都是具有高國際化程度的產業，標準（指廣義的標準，包括立法、規范性文件和工業/技術標準等）在協調產業鏈活動中具有非常重要的作用。同時，通過參與標準的制定獲得國際競爭中的主動權，也已是世界航運和船舶產業發達國家的通行做法。特別是在工業/技術標準的超前研制方面，多個國家已經將其視作與技術研發同步的重要創新環節。

目前，歐、美、日、韓等多個國家都在開展智能航運和智能船舶研究項目，促進新技術的驗證、應用和產業的升級。其中，對新標準的開發都是項目支持的重點。例如，日本于2012年啟動了“智能船舶應用平臺”（SSAP）項目，旨在建立船舶和岸端獲取船舶設備數據的標準化方法，為智能航運所要求的船-岸高效信息交互奠定基礎。SSAP項目在設計階段就已明確了國際標準與技術研發同步推進的策略。目前，作為該項目的階段性成果，由日本技術專家主導的“船舶海上共享數據服務”和“船上機械設備標準數據”兩項標準正在ISO中推進；此前，已有日本主導的“船載設備和系統用船舶通信網絡裝置導則”（ISO 16425）發布，幫助日本在數據聯通技術和標準方面搶占了先機。除國際標準外，也有機構開始自發組織團體標準的研究。例如，2007年起，歐洲一些船東、船舶設備廠商和船舶系統集成商自發組織，開發、維護并推廣一種標準化的、用于船東和廠商之間電子數據傳輸的標準化協議Shipdex。目前已有近20個國家的近90家企業注冊成為Shipdex用戶。Shipdex雖然不是官方機構發布的標準，但作為團體標準在行業中所產生的積極作用和影響力不容忽視，也為通過標準化助力產業的發展升級提供了一種新思路。

在我國船舶工業界，將標準化用作促進企業發展的利器已逐漸成為共識并得到廣泛實踐。近年來，船舶工業在標準化工作的不同層面形成了一系列成果。在國際層面，多家行業內單位積極參與國際標準化活動，成功推動多項我國主導的國際標準的立項和研究，承擔了部分國際秘書處和主席工作，積累了較為豐富的資源和成果。在國家層面，2016年，《中國造船質量標準》和《中國修船質量標準》兩項國家標準發布，是船舶行業落實《中國制造2025》和《裝備制造業標準化和質量提升規劃》的重要技術支撐。在行業層面，今年4月，29項船舶行業標準發布，行業標準化工作繼續穩步推進。在團體標準方面，4月25日，中國船舶工業行業協會標準化分會成立，為團體標準的發展搭建了良好的平臺和機制。這一系列成果為我國船舶工業在逆境中轉型發展創造了更加有力的條件。

當前，全球航運業正在諸多因素的作用下經歷重塑。2015年，全球海運貿易總量史無前例地突破了百億噸，但海運發貨量增幅僅2.1%，遠低于歷史平均水平，航運市場仍處于超飽和狀態。相應地，船舶工業的產能出清道路仍舊艱難。在持續低位、結構調整轉型升級的新時期，加強研發、促進創新是船舶產業塑造新格局的必由之路：一方面，對主力船型進行持續升級，關注安全性、環保性、經濟性等方面的提升；另一方面，快速推進前瞻性產品的研發，主動把握全球信息技術和制造業變革的契機，把握智能化機遇，塑造新型的航運和船舶產品理念，積極占領高附加值船型市場，推動中國船舶制造品質升級。堅持標準先行、增強標準供給是這一過程中的重要抓手，特別是通過多級標準的協同互補，用標準化工具進一步激發智能化的使能作用和倍增效應，在我國工業界整體邁向4.0時代的關口，助力航運和船舶產業在全球奪取制高點。（作者：中船重工集團第七一四研究所  吳笑風）