目前，國內部分造船企業認為智能船廠“不切實際”，但從韓國智能船廠的發展情況來看，智能船廠并不是想象中的“無人化智能工廠”，而是將過去無法實現收集的數據通過新一代ICT技術進行收集，當船廠所有人、物、空間的數據均能實時收集，加上大數據、人工智能等技術的加工，無論是設計、生產、管理的模式均可能發生顛覆性的變化。
當前，韓國在積極推進智能船廠建設，韓國政府提出《K-ICT造船海洋融合計劃》，大宇造船海洋提出“Shipyard 4.0”概念、現代重工提出“Smart Factory”概念。本文重點對韓國智能船廠發展近況進行總結分析。
背景與意義
隨著新一代信息通信技術在制造業領域的普及和應用，工廠車間內越來越多功能強大的智能設備以無線方式實現了與互聯網或設備之間的互聯，通過物理世界和信息世界以信息物理系統（CPS）的方式相融合。韓國正在推進的ICT融合，是指云計算、大數據、人工智能等新一代信息通信技術與信息化、自動化技術融合，實現人與設備、設備與設備之間的縱向集成，從而把整個工廠內部聯結起來。
不同于一般流水線制造業，造船業完全使用機械代替人工存在很大難度，即便是智能化發展到一定程度，預計有70%的生產過程仍需要人的參與。因此，建設智能船廠，要通過人和物的超連接、超智能化來實現產品和工作方式的革新，提升競爭力并創造收益。同時，勞動力短缺對我國船企發展的影響越來越大，而智能船廠可降低對勞動力的依賴，有效化解制約我國造船企業發展的勞動力問題。
韓國政府提出《K-ICT造船海洋融合計劃》
為重振造船海洋產業，韓國政府于2016年12月發布《K-ICT造船海洋融合計劃》，提出到2023年實現造船海洋ICT融合發展的總體目標，ICT融合相關配套國產化率由20%提升至30%，重點推進“造船海洋ICT融合基礎建設”、“智能型船舶、船廠、服務技術開發”、“構建協同合作生態”三大任務。此外，韓國三大船企與其他六家機構共同簽署“關于聯合開發造船海洋ICT融合技術、建立協同發展生態系統”諒解備忘錄。
一是成立造船海洋ICT創意融合中心。在蔚山信息產業振興院內設立造船海洋ICT創意融合中心，提供技術開發基礎設施、企業協作平臺和專業人才培養等方面的支持。
二是構建技術開發基礎設施。提供63種軟件性能驗證裝備設備（包括模擬器、實船測試環境等），支撐技術開發。
三是開展專業人才培養。支援中小企業獲取知識產權和產品認證等提升競爭力，培養800名造船海洋ICT融合領域專業人才。
四是共性技術開發。統一開發造船海洋物聯網、大數據平臺，驗證后推廣；統一開發并提供最優的造船海洋ICT融合產品和技術軟件開發工具包。
五是大中小生產型企業應用技術開發。支持24個可提升船廠效率、強化船舶技術競爭力和拓展新服務市場的技術產品開發項目；研發基于船舶全生命周期管理的設計平臺、基于ICT的船舶綜合控制平臺等智能船舶核心技術；綜合HSE平臺、生產費用優化管理等，提高船廠安全管理和生產效率；研發遠程監控管理系統（RMS）、維護維修運營平臺，拓展造船海洋服務市場的技術。
六是構建協同平臺。成立“造船海洋ICT融合委員會”，通過委員會推進“政產學研”和“大中小企業”間的政策開發、標準化、技術推廣和信息交流等，形成協同發展的生態系統。
七是提供商業支援。開發新的商業模式（船舶海洋航運管理平臺、基于ICT的安全管理平臺、船舶遠程管理服務等），推進示范工程。通過提供基于云計算的O2O服務平臺，通過為非造船ICT企業共享技術和市場信息，降低進入門檻。
大宇造船海洋打造“Shipyard 4.0”
2016年，大宇造船海洋于提出Shipyard 4.0概念，目標是實現數據實時精準流通、保證計劃執行高度一致，總體建設框架包括數據經營、ICT融合、構建作業分析和構建智能作業人員四大方面。目前，取得的主要進展情況如下：
一是“移動生產業務APP”投入使用。大宇造船海洋將過去PC端的業務向移動端轉移，通過“移動生產業務APP”，實現基于二維碼的HSE安全管理、材料和圖面的追蹤、質量檢查、涂裝/腳手架/叉車等材料裝備的使用申請、原材料管理和業績上報等功能，效率大幅提升。
二是搭建物聯網平臺。為了監控船廠設備物件，大宇造船海洋正在搭建物聯網平臺，主要涉及室內外定位、傳感器、數據處理、物聯網設備和網絡等技術。配合正在開發的Shipyard 4.0關聯系統，對來自各設備物件傳遞的信息進行實時分析處理并可視化，實現對物流和裝備的運營及管控。
圖1. 大宇造船海洋Shipyard 4.0物聯網平臺
三是3D設計生產信息系統向移動端延伸。大宇造船海洋3D設計生產信息系統（DaView）逐步向移動端拓展，通過移動端DaView系統，作業人員可快速簡便的實時查詢不同階段設計生產信息。目前，該系統可實現組立/安裝單元的設計復審、舾裝件安裝位置的可視化、生產工藝計劃/實際業績的信息查詢等功能。此外，通過掃描條碼/二維碼可以將3D模型和實際材料進行匹配，保證生產情況快速反饋。
圖2. 3D設計生產信息系統“DaView”（PC端和移動端）
四是助力配套廠商構建智能工廠。2017年5月，大宇造船海洋與舾裝生產廠商FHI簽署基于物聯網的智能工廠構建協議，大宇造船海洋為FHI搭建智能工廠。根據協議，大宇造船海洋將DAView上生成的3D模型和舾裝件制造過程中需要的生產信息與FHI實時共享，設計與生產信息也實時傳遞給FHI的數控機器人裝備，實現加工及制造信息流的貫通。大宇造船海洋計劃為更多的配套企業構建智能工廠。
現代重工建設“Smart Factory”
現代重工的智能船廠建設，除工廠自動化外，在設計方面提出要實現基于3D模型的實時協同作業及生產信息共享，在生產方面提出要實現基于數據的實時監控、風險管理和協同生產，并對人力資源和安全的統一監控管理。近期，現代重工智能船廠建設內容主要包括構建智能工作環境、基于大數據的焊接作業優化、能源管理系統和聘任首席數字官等。
一是調整組織結構，推進數字化轉型。2017年5月，現代重工成立ICT企劃部、設立首席數字官（CDO）職務，在造船企業中尚屬首次。CDO由韓國智能制造產業協會會長擔任。9月，現代重工發布數字化轉型戰略（Digital Transformation），通過將數字運營技術大幅應用在設計和生產現場，計劃到2021年，實現品質和安全數據綜合管理、生產效率大幅提升以及推出更多智能型產品的目標。
二是聯手韓國電信，布局窄帶物聯網。2017年11月，現代重工與韓國電信簽署企業專用NB-IoT（窄帶物聯網）服務合約，計劃通過NB-IoT服務實現廠區的移動設備和裝備位置追蹤、作業人員安全管理和碼頭船舶移動管理等功能，利用各種傳感器數據推進信息服務商業化。
三是建設儲能和能源管理系統，降低能耗。2017年11月，現代重工投資約1.5億人民幣設立儲能系統中心（ESS），有效避免用電高峰時電力不足，ESS中心占地1180平方米，儲存容量達51.5兆瓦時，是目前世界規模最大的企業ESS。同時，現代重工匹配FEMS（工廠能源管理系統），FEMS是通過ICT來管理分析優化廠區的電力、燃氣和壓縮氣體等能源使用。由此預計每年可節省費用約5880萬人民幣。
四是使用VR技術進行安全管控。2017年3月，現代重工將VR技術應用于船廠的安全管控，并在蔚山總部成立船廠安全培訓中心，目前已經有超過1萬名員工接受VR安全教育。集中控制中心可通過安裝于廠區內的250個閉路電視設備實時監控、識別廠區內的安全風險，并利用智能圖像分析系統對安全風險進行預判與報警。
五是成立HILS實驗室提升產品系統品質。2017年7月，現代重工成立HILS實驗室，可在系統搭載之前在虛擬環境下進行仿真，提前發現系統存在的問題?，F代重工HILS實驗室目前擁有9套HILS裝備，其中，4套用于船舶領域，3套用于預測海工運行性能和控制系統的水下仿真，1套用于主機狀態診斷，1套用于航行訓練系統。
有關措施建議
目前，國內部分造船企業認為智能船廠“不切實際”，但從韓國智能船廠的發展情況來看，智能船廠并不是想象中的“無人化智能工廠”，而是將過去無法實現收集的數據通過新一代ICT技術進行收集，當船廠所有人、物、空間的數據均能實時收集，加上大數據、人工智能等技術的加工，無論是設計、生產、管理的模式均可能發生顛覆性的變化。積極推進智能船廠建設，相關措施建議如下：
一是加強頂層設計，形成專業團隊。智能船廠涉及到信息通信、軟件開發、數據處理等技術，與船廠過去的模式也存在較大差異，需要專業人才團隊的頂層規劃。韓國船企發展智能船廠均是通過新設ICT獨立部門或子公司形成專業團隊來負責業務流程改造、信息系統維護和數據中心運營等方面的工作。建議國內船企組建相關部門集中力量，統籌推進智能船廠建設。
二是加大與外部資源的合作力度。經過多年的發展，我國在智能制造、工業互聯網等領域已經有較多成熟的解決方案。建議國內船企根據韓國船企發展情況，結合實際情況，促進與裝備、自動化、軟件、通信、互聯網等不同領域專業企業的深入合作，借助外部成熟力量推動多領域融合型技術研發與產業化應用。
