“加快智能化轉型是船舶工業實現質量變革的必然選擇。”在今年4月召開的船舶工業智能化轉型推進工作電視電話會議上，工信部黨組成員、副部長辛國斌曾這樣強調智能化轉型對推動船舶工業高質量發展的重要作用，并督促各地方單位、造船企業、科研院所等按照《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》和《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃（2019-2021年）》有關要求，積極推進智能“雙輪”驅動，努力助推行業高質量發展。
從去年年底至今，隨著兩份《行動計劃》的出臺及相關工作的部署，我國船舶工業實施智能化轉型發展的頂層思路逐漸清晰。與此同時，在主管部門的大力引導下，我國骨干船企、航運企業、科研單位等積極開展智能船舶實踐探索。在他們的努力下，中國全面邁入智能船舶1.0新時代。
合力之下結碩果
近年來，國際海事組織（IMO）大力推動實施“E-航海”戰略，世界先進造船國家及企業紛紛進入該領域。在此背景下，2016年，由上海船舶研究設計院組織并作為牽頭單位，聯合招商局能源運輸股份有限公司、上海外高橋造船有限公司、大連船舶重工集團有限公司、中國船舶工業系統工程研究院、北京海蘭信數據科技股份有限公司、上海船舶運輸科學研究所、中國船級社（CCS）、哈爾濱工程大學等單位，啟動“智能船舶1.0研發專項”工作。
“明遠”號
2018年11月，由外高橋造船為招商輪船建造的40萬噸智能超大型礦砂船（VLOC）“明遠”號命名交付。這是我國“智能船舶1.0研發專項”的首艘示范船，是全球最大的智能船舶，也是全球首艘獲得DNV GL智能船符號的船舶。媒體對此報道稱“‘明遠’號的交付開啟中國智能船舶1.0新時代”。
今年3月15日，同樣由外高橋造船建造的世界第二艘智能VLOC“明卓”號交付，標志著中國“智能船舶1.0研發專項”中VLOC建造項目圓滿收官。
“凱征”號
6月22日，大船集團為招商輪船建造的全球首艘超大型智能原油船（VLCC）“凱征”號命名交付。這也是全球首艘獲得CCS智能貨物管理符號（C）的船舶。
8月28日，大船集團建造的全球第二艘30.8萬噸智能VLCC“新海遼”號交付。至此，“智能船舶1.0研發專項”全部收官，兩型4艘船舶正式進入營運驗證階段。
在“智能船舶1.0研發專項”中，除上海船院、外高橋造船和大船集團積極貢獻了力量，系統工程研究院發揮專業特長，牽頭構建了智能信息平臺、設備智能運行及維護系統；哈工程大完成了智能船舶仿真驗證評估系統；海蘭信集中突破了雷達小目標與全天候、全自動檢測技術、光電輔助的目標檢測以及船船通信等關鍵技術，解決了海上目標探測與跟蹤等一系列難題；上海船舶運輸科學研究所與其他研發單位協作，完成了船舶綜合能效智能管理系統和礦物液化監控系統研發工作。招商輪船作為船東，也全力支持并參與了該示范船的研發工作。
“智能船舶1.0研發專項”中4艘船的智能系統均由我國企業自主研制，完全擁有自主知識產權。在上述單位中，海蘭信是“智能船舶1.0研發專項”中唯一一家國內配套企業。“公司長期致力于智能船相關技術和應用的研究，對船舶智能化和智能船舶的發展有著深刻的認識與豐富的積累。”海蘭信總工程師李常偉在接受記者采訪時說，2005年，該公司就開始進行船岸通信應用研究，相關導航產品系統均通過了CCS和DNV GL型式認可。在該項目中，海蘭信主要負責制定通信接口標準和智能航行兩大塊內容。一方面，借助前期多年在通信設計、應用和驗證方面的經驗，該公司承擔了智能船網絡系統設計、網絡數據交換協議制定工作，構筑了智能船上的信息傳輸基礎，并將其成功應用到4艘智能船上。基于這個通信接口技術，海蘭信和上海船院向國際標準化組織（ISO）申請了智能船的數據通信標準，獲得了預立項。這套通信技術兼顧了智能船上幾乎所有數據類型，具有低延時、高傳輸效率等特點，是我國智能船舶在未來有向控制領域發展的基礎。另一方面，基于此前的綜合導航技術基礎，該公司為4艘智能船加裝了智能航行系統，使其具備了航線航速綜合優化、了望增強、開闊水域的輔助自動避碰等功能。智能航行系統將自動更新海圖數據，定時獲取氣象預報，幫助設計和優化航線；設計的航線可以直接發到執行器，令航線設計、優化工作非常簡單、快捷。同時，增加并強化電子了望功能，改善夜間、大霧、大雨等能見度較差環境下的航行態勢把握能力，系統自動提供自動避碰輔助決策，既可以提高航行安全性，也可以減輕船員壓力。據李常偉介紹：“這些智能系統的應用，讓船員獲得的信息更加精準，同時也減輕了他們的工作量，獲得了船長、二副等的高度好評。”
“正是由于專項各單位一起，解決工作和技術的問題，共同努力，專項各項工作才能穩步開展。”在總結兩型示范船成果時，上海船院智能船項目部主任李鑫如是說。
搶占未來先機
盡管4艘智能船順利交付，但每型船的最初建造過程也并非“一帆風順”。外高橋造船董事長王琦在總結智能船舶經驗時曾提出“智能船舶的設計建造對當時的傳統造船模式提出了新的挑戰”。
與傳統的 VLOC 相比，“明遠”號增加了很多特殊的測試項目，例如電磁兼容性測試研究、輔助避碰功能驗證、全船統一網絡信息平臺測試等。信息感知和傳輸的準確性將直接影響智能船舶的輔助決策科學性，乃至船舶航行的安全性。為了進行這項測試，外高橋造船結合電磁干擾對船用電子設備和信號傳輸的影響，開展了電磁兼容測試方法研究，通過對船上干擾源進行分析，并從設計、工藝等途徑總結抗干擾的優化措施，填補了民船領域相關測試和研究的空白。
網絡信息平臺不僅僅是在船上建立一個局域網絡，而是為所有智能應用提供統一信息服務的平臺，整個系統和應用是強耦合的。以首艘示范船“明遠”號為例，在系泊和航行試驗中，外高橋造船和上海船院一道，聯合系統各主研單位、CCS和DNV GL開展了網絡風暴、網絡攻擊等從未在商船上做過的測試，為今后智能船舶的建造積累了寶貴經驗，并形成一套有效的方法。
類似的復雜情況對于另外兩艘智能船的建造方大船集團而言也形成了不小的壓力。與外高橋造船建造、上海船院設計的“明遠”號VLOC不同，“凱征”號的生產設計和詳細設計均出自大船集團之手，上海船院負責這艘船的智能系統總體設計和集成。面對十多家系統設備廠商集中在船上安裝調試的現狀和智能系統首次安裝遇到的難題，大船集團設立智能船舶總協調負責人，專門負責智能設備或系統的施工，組織召開智能船舶周例會，集中討論智能船舶施工難點，使各項問題得以快速有效解決。在大船集團項目組的統一協調下，各參研單位全力配合，僅用45天就完成了所有智能船舶設備調試報驗，為按期試航提供了堅實保障。大船集團“凱征”號項目總設計師李志鵬告訴記者，“智能液貨軟件編制之初，存在界面粗糙、輔助功能不足等問題。大船集團和中國船舶重工集團有限公司第七〇四研究所設計人員數百次反復修改，多次評審，最終優化了幾十個界面，完善了21項輔助決策功能，使其直觀而且功能強大，系泊和航海驗收工作一次成功，受到船東稱贊。”目前，該系統已設計輔助決策21類，參與輔助決策的數據點為231個，能為船員快速找到并解決問題提供技術幫助。
據李鑫介紹，這兩型船都具備統一的網絡信息平臺，這是全船的數據高速公路，也是智能應用的基礎和平臺；具備輔助自動駕駛、綜合能效管理、設備運行與維護、船岸一體通信以及貨物管理等功能。區別在于，VLOC的貨物管理體現為礦物液化監控，VLCC則體現在智能液貨管理。目前，“智能船舶1.0”將智能化程度定義在輔助決策的層面，即通過智能應用為船員分析船舶運行情況，提供優化建議，從而彌補船員在監控、經驗、決策等方面的客觀不足。由于4艘船都已經達到了上述相關技術要求。因此，其全部交付標志著我國進入智能船舶1.0新時代。
“摸著石頭過河”的經歷雖然痛苦，但前期的付出換來的不僅是初嘗碩果的喜悅，還有對未來的信心。
“目前，我國發展智能船舶與世界主要造船強國基本保持同步。”一位從事智能船舶研發的內部人士介紹說，尤其是國家相繼出臺了《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》《智能航運發展指導意見》等文件，一方面鼓勵常規船舶的智能化升級，另一方面指導企業加快科技創新，積極儲備智能船舶邁上新階段，從而加快構建新的市場競爭優勢，推動我國智能船舶發展。
有了政策的引導，李常偉認為企業對于發展智能船舶的意識也要隨之進行轉變。“1.0時代對于后續而言是一個基礎，發展智能的方向不能變、步伐不能停，未來的智能概念不會僅僅停留在硬件產品上，而是展現在船舶全生命周期內的服務。因此，要將智能技術繼續往船東營運過程中融入和提高，實現我國配套裝備實際應用過程中動態性能和智能化升級。”他強調道：“大浪淘沙。在智能船領域競爭角逐中，只有最頂尖的設備才能幸存。”
“未來10到20年是船舶智能化發展的關鍵時期，智能船舶的發展方向、船型變化以及船員能力要求的變化都將逐漸清晰。”王琦認為，我國廣大船企、科研院所應深入研究其中特點，大力開展技術研發，努力搶占先機，在《智能船舶發展行動計劃（2019-2021年）》的指引下，通過加強國際交流和產學研合作，強化人才建設，實現從前端設計、建造、應用到后端運營、維護、物流信息共享，打造智能船舶數據完整生態鏈，進一步加大理念、技術和管理創新力度，積極推進智能技術工程化應用。
不過，也有業內人士提出，由于我國目前智能船舶發展仍處于初級階段，面臨較多的技術挑戰，因此，船企不應盲目跟風，應充分且系統地考慮整個行業智能化的過程，根據自身實際情況開展相關研究，循序漸進、逐步鋪開，在相關關鍵技術成熟且實現整個船舶生態圈的技術支持與協調發展的前提下，再對智能船舶的設計和建造進行集中重點發展。
