“e船舶时代”来临，船企如何应对挑战？

“e船舶时代”来临，船企如何应对挑战？

本刊特约记者 辛吉诚

以“智能船”和“无人船”为代表的“e船舶时代”正在到来，未来船舶的科技含量将极大地提升，对船企的软件调试、生产管理以及安全保卫等提出了更高的要求。

采用罗尔斯·罗伊斯智能化桥楼的“Stril tril Luna”号海工船

罗尔斯·罗伊斯公司于2016年3月发布的“智能化桥楼”设计理念已经在一艘名为“Stril Luna”号的海工船上成功运用。该系统能够通过安装在船上的摄像头与传感器将船舶360°的视野实时传回控制中心，并通过三维动画与虚拟现实技术在控制中心的显示屏上展示给船舶驾驶员。驾驶员可以通过该系统在岸上的控制中心，使用手柄轻松地实现包括靠离泊、发动机控制甚至简单货物搬运在内的各类船舶常规操作。从某种意义上来说，全球第一艘“无人船”已经问世了。

中船集团在其智能船舶发展论坛上发布了一项名为I-Dolphin的智能船设计方案与罗尔斯·罗伊斯公司的“智能化桥楼”设计理念有异曲同工之妙。中船集团的I-Dolphin概念船以一艘载重量为3.88万吨的散货船作为母船。在自动化控制系统方面将利用大数据和信息技术，对船舶的总体性能及状态进行实时监测、评估、分析，从而为航行操控和航线选择与维护保养计划提供优化的解决方案。从这个角度来看，中船集团的“智能船”不仅能够实现无人驾驶还能在一定的范围内自主进行“思考”，相对罗尔斯·罗伊斯公司的“智能化桥楼”设计理念而言更为前瞻。

与有人驾驶的船舶相比，“无人船”的优势是显而易见的。一方面，现代商船上的绝大多数设备，如救生、消防、防污染与生活设施很大程度上是针对船上工作的人员设计的，这些设备不仅需要占据船上宝贵的空间，还将显著增加船东的营运成本。特别是救生、消防、防污染等设备在船舶正常营运中基本不会被用到，但为了确保这些设备的有效性，船东每年都需要支付不菲的维护保养费用。如果未来船舶能够实现无人驾驶，这些设备就可以完全省略，由此而产生的经济效益是不言而喻的。另一方面，随着现代船舶性能的不断提升，由于船员疲劳与不良情绪而导致的操作性失误，已成为危害船舶航行安全的最主要因素。而在“无人船”的设计方案中，船舶的操纵主要是通过专家决策系统与远程遥控系统，在劳动条件更好的岸上完成操作，因此能从根本上减少人为因素对于船舶航行安全影响，提升未来船舶航行的安全性。

随着未来全球范围内航运技术与法规的不断进步，以“智能船”和“无人船”为代表的“e船舶时代”正在到来，未来船舶的科技含量将极大地提升。对于以力学、金属材料、焊接技术、管系加工和重大件起运为基础的传统船舶修造业而言，未来计算机、电子电气、无线遥感技术在船舶施工中所占的比例将大幅上升，这对于未来船舶修造企业的软件调试、生产管理以及安全保卫方面提出了更高的要求。

罗尔斯·罗伊斯的oX陆基控制中心

软件调试管理能力亟待提升

随着未来船舶自动化程度的不断提升，船舶建造与修理过程中船厂对于软件供应商的依赖程度将显著增加。从某种意义上来说，对于软件供应商的管理能力将直接决定未来船舶修造企业的盈利能力。但从目前我国船舶修造行业的实际情况来看，船厂对于工程类软件的现场调试的认知依然非常有限，对于专业软件供应商管理能力的不足已经严重制约了我国船舶修造业的发展。

专业知识的缺乏，是造成目前船厂对于软件供应商管理能力不足的最主要原因。随着全球范围内船舶设备的持续升级，以远程遥控、自动驾驶、智能诊断为代表的现代化软件技术已经越来越多地被运用在船用设备上。然而，由于对相关软件调试工艺缺乏了解，不少船厂在生产安排方面给这些软件供应商预留的时间都不充裕，经常由于对于软件调试的风险认识不足而导致生产进度延误。更为严重的是，如果某些软件方面的缺陷没有在系泊试验阶段发现，待到试航阶段再暴露时，对于船厂所造成的损失无疑是巨大的。

某船厂曾经承建的一艘采用电喷发动机、全回转电力推进系统的船舶，在试航阶段就曾发生过问题。由于对程序电子控制技术缺乏足够的认识，在系泊试验阶段，船厂只是根据以往的造船经验，对机舱设备进行了功能性试验，对于软件遥控系统只做了模拟试验，没有进行实效测试，不少控制软件方面存在的缺陷都没有充分暴露。当船舶出海试航后，由于主机、电站与推进器之间的遥控联动与自动匹配功能不断发生故障，不得不在海上进行代码改写。原本计划为5天的试航最终耗时12天才结束，由此而额外损失的燃料与通讯费用非常可观。相对于采用电子遥控技术的船舶而言，未来的“无人船”和“智能船”在机舱调试方面涉及到的软件供应商更多，软件实船调试过程中的不确定性也更大，这对于未来船舶修造企业的综合管理能力提出了更高的要求。

生产管理能力要求更高

进入“e船舶时代”后，通过遍布全船的各类传感器、信号发射器采集的船舶状态信息，将成为船舶操作者或智能系统进行船舶操作的依据。因此，各类传感器的安装是未来“智能船”和“无人船”建造、修理的重点和难点。电子传感器属于精密电子仪器，在安装工艺上有特殊的要求，安装过程中稍有不慎，就会对设备精度造成非常显著的影响。而船舶建造与修理现场恶劣的施工环境，给这些电子元件的安装造成了很大难度。如何确保这些电子元件在安装过程中的质量，将是“e船舶时代”船舶修造企业生产管理的重点。

避免以传感器为代表的电子元件之间的相互干扰也是未来“e船舶时代”建造和修理过程中需要重点解决的问题。受电磁感应原理的影响，无论何种电子电气设备在工作过程中都不可避免地会产生电磁信号，这些信号一旦发生干扰就会影响相应设备的正常运转。船上设备电磁兼容性的问题在无人机舱概念引入造船业后就时有发生。据不完全统计，80%的无人机舱试验线项目中发生的报警都与机舱内传感器受到电磁干扰有关，而这些故障绝大部分是由于传感器的安装与设计位置发生偏差所致。对于“e船舶时代”的“无人船”和“智能船”而言，船上电子设备的数量要远远超过目前采用无人机舱的船舶。此类船舶的建造对于未来造船厂的综合管理能力与工人的综合素质都是严峻的考验。

“e船舶时代”船舶动力装置的演变，也对未来船厂的生产管理能力提出了更高的要求。尽管低速柴油机拥有出色的经济性能，然而其低功率状态下不稳定的工作特点，决定了低速柴油机很难成为未来“无人船”和“智能船”的首选动力装置。从确保船舶操纵与推进可靠性的角度分析，未来燃气轮机动力装置、燃气—蒸汽轮机联合动力装置、电力推进装置等都有成为“e船舶时代”动力装置的可能。与目前的柴油机动力装置相比，这些动力装置对于船舶修造的公益性要求更高，施工难度也更大。因此，未来船厂对于新型船舶动力装置所带来的变革也要有所准备。

安全保卫工作中的新问题

“e船舶时代”的到来也给未来船舶修造企业的安保管理带来了新的问题。未来的“无人船”与“智能船”上所运用的实时数据传输、人工智能与远程控制技术实现船舶控制，在给船舶驾驶带来种种便利的同时，也为犯罪集团的抢劫提供了更多的选择。在2016年3月的RSA加密算法安全大会上，Verizon RISK安全团队披露了一个非常有趣的案例。一群海盗在劫持了某船运公司的货船后，并没有针对船上人员和船只本身索要赎金，而是迅速地找到了目标集装箱，抢走箱内的贵重货物后扬长而去。Verizon RISK安全团队在调查中发现，海盗集团在实施抢劫前已经成功入侵了这家公司的提单管理系统，对于船舶载运货物的情况了如指掌，并提前精确锁定了抢劫目标。从这个角度来看，信息网络的安全在“e船舶时代”就显得尤为重要。未来在船舶修造企业内部可能发生的治安问题，已经远非传统的小偷小摸那么简单了。

在陆上互联网系统的防范方面，目前人类已经积累了非常丰富的经验，然而船舶修造企业依然是网络安全的重灾区。目前除了极少数建造军工产品的船厂外，绝大部分船厂的计算机管理系统都处于“裸奔”状态。随着未来智能制造和网络化管理技术的普及，船厂生产过程中的绝大部分数据都将通过网络系统进行管理。与传统的小偷小摸相比，未来的犯罪集团完全可以通过雇佣黑客，利用船舶建造或修理期间施工现场混乱，网络防护薄弱的机会对船上的网络系统进行攻击，获得相应的信息，以求达其不可告人的目的。

船舶建造与修理现场施工环境恶劣，施工人员繁杂，因此船舶建造与修理过程中安全保卫工作的难度一直不小。“e船舶时代”的到来，给船舶建造与修理工作增加了不少额外的风险，对于船厂安全保卫人员的技能也提出了更高的要求。与以往冒险盗取船上的贵重物资相比，“e船舶时代”的犯罪分子只需要在船上不起眼的位置安装一个信号发射器，就可能在未来船舶出海后对船舶进行遥控。对于那些没有军船建造经验的船厂而言，如何提高修理过程中的安全保卫工作能力，是“e船舶时代”带来的全新挑战。

尽管“e船舶时代”是未来航运业的发展方向，然而这种全新的船舶设计理念也给未来的造船业带了新的风险。中船集团曾在其智能船发布会上宣称中国制造的第一艘智能船将在2017年前后问世，罗尔斯·罗伊斯公司的高级副总裁Oskar Levander则在阿姆斯特丹自动航行科技研讨会上表示，至少在2020年左右才会有全尺寸的“无人船”在海上航行。然而，基于安全考虑，一向保守的航运业与航运相关行业究竟何时能够真正接纳“无人船”和“智能船”尚未可知。这意味着，距离“e船舶时代”的真正到来还将有待时日，未来船企还会有非常充裕的时间针对“e船舶时代”的生产特点进行相应的调整。★