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創(chuàng)新、綠色、智能——首屆中國船舶設計師論壇的三大關鍵詞
9月18日,以“創(chuàng)新、綠色、智能”為主題的首屆中國船舶設計師論壇在舟山舉行,旨在為促進船舶設計水平的提高、發(fā)揮人才在科技創(chuàng)新中的引領作用、搭建人才展示平臺。
本屆論壇邀請了多位船舶設計領域的泰斗人物及中堅力量。中國造船工程學會首席專家陳映秋,中國船舶設計大師、上海船舶研究設計院研究員周國平,中國船舶及海洋工程設計研究院研究員吳剛,廣州船舶及海洋工程設計研究院首席專家徐文珊,中遠海運重工有限公司研究員級高級工程師趙志堅,中國船舶科學研究中心隱身科研部副主任洪方文、哈爾濱工程大學副教授郭君分別就智能船舶及智能航運、深水鋪管船、海洋科考船、氫燃料動力船、綠色智能集裝箱船、深海全回轉(zhuǎn)一體化推進器、船舶與海洋平臺智能化設計等主題進行了演講。會上,中船重工第七〇四研究所副所長李建明介紹了該所在關鍵船舶系統(tǒng)和設備的智能化方面的進展,來自ABB集團、德國科隆集團的專家分別就電動交通、智能電機與船舶數(shù)字化、燃油管理系統(tǒng)等主題進行了分享。
圍繞創(chuàng)新、綠色與智能這三大關鍵詞,專家們分享了各自的成果與觀點:
關于創(chuàng)新
周國平:隨著海洋油氣資源開發(fā)向深水海域的不斷發(fā)展,對深水鋪管船船型開發(fā)提出了更高的要求,要求技術更先進、設計更合理、性能更安全、設施更可靠、適用更廣泛,能滿足3000米深水海域油氣資源開發(fā)的工程作業(yè)要求。深水鋪管船設計研究所涉及的關鍵技術眾多,研究的目的就是要掌握當代國際先進的深水鋪管作業(yè)核心技術,適應于深水海域海洋油氣資源開發(fā)的發(fā)展需求,對接國家加快建設海洋強國戰(zhàn)略,滿足我國南海深水海域油氣資源勘探開發(fā)作業(yè)要求,為海上石油和天然氣勘探、開采工程提供海底油氣管線及電纜的安裝等多種海洋工程作業(yè)支持服務。
吳剛:海洋科考船是典型的“三高”船型——綜合性能高、定制程度高、創(chuàng)新水平高??瓶即叩暮叫小⒆鳂I(yè)要求,使得眾多新材料、新工藝、新技術得以通過這類平臺得以攻關、應用。近年來,我國科考船迎來了黃金期,很多國外同行看到這些平臺的各項指標都表示羨慕不已。比如,在“雪龍2”號上我們大膽地采用了吊艙全回轉(zhuǎn)推進,使得船舶可以實現(xiàn)雙向破冰;我們在“東方紅3”號上采用了嵌入式多波束,這一創(chuàng)新設計還將在未來的更多平臺上應用;在即將開建的中山大學科考船上,還將創(chuàng)新采用“直流母排+蓄電池”,這種組合將大大釋放直流母排技術的潛力,關閉主機的靜音科考也可實現(xiàn)。未來的挑戰(zhàn)還是非常大的,如何通過頂層策劃、體系規(guī)劃把單船優(yōu)勢進一步發(fā)揮成船隊、船網(wǎng)優(yōu)勢,將是下一步要認真面對的課題。我們要延續(xù)、發(fā)揚七〇八所在科考船領域的設計優(yōu)勢,也要勇于革新、不斷求索。
李建明:縱觀國際市場,船舶配套設備基本上被幾大寡頭壟斷,國外的行業(yè)集中度相對較高,惡性競爭少、收購兼并多,這是國外船舶配套企業(yè)能夠長時間保持領先地位的重要原因。反觀國內(nèi),船舶配套的設計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)都很難打通,設計方與生產(chǎn)方之間還存在重復建設、同質(zhì)化競爭的問題,國內(nèi)企業(yè)忙于低層次競爭,導致企業(yè)利潤不足、研發(fā)投入有限、創(chuàng)新動力不足。同時,要提升企業(yè)的創(chuàng)新動力,從國家的層面來看,關鍵在于要為保護知識產(chǎn)權提供更強有力法治保障,我國在保護科技人員知識產(chǎn)權、激勵人才創(chuàng)新方面,還有很長的路要走。
關于綠色
徐文珊:氫燃料,作為可再生能源,具有零排放、高效能的特點,是船舶清潔動力發(fā)展主要方向。目前,國際上對于氫燃料動力的各種形式已經(jīng)進行了測試,小型應用已成功上船,而大型海事應用仍在開發(fā)中。在我國,船用氫燃料電池系統(tǒng)研究工作則剛起步,2018年,中船集團提出 “綠色珠江”專項工程,氫燃料示范船研制正在進行時。不可否認,我國船舶氫燃料動力的發(fā)展還存在著諸多制度、技術、基礎建設上的瓶頸:海事局、船級社規(guī)范有待完善,缺乏氫燃料船舶航運管理制度,缺乏船舶行業(yè)技術標準;同時,船用氫燃料電池工程化應用關鍵技術有待攻克、缺乏氫燃料船用認證產(chǎn)品、缺乏船用加注站設施等。對于船舶氫燃料動力技術發(fā)展方向,本人認為:近期,攻克高壓氣態(tài)儲氫+質(zhì)子交換膜燃料電池技術,實現(xiàn)氫動力船示范運營;中期,研發(fā)高效儲氫技術、研發(fā)氫內(nèi)燃料機,應用于多種短途中小型船舶;遠期,研發(fā)船用固體氧化物燃料電池,逐步研發(fā)長續(xù)航中大型船舶。通過氫能產(chǎn)業(yè)鏈的技術發(fā)展,未來10~15年氫燃料動力達到更經(jīng)濟、更安全、更高效率、更高續(xù)航力的目標。
趙志堅:集裝箱班輪公司技術管理部門對綠色智能船舶的要求,主要體現(xiàn)在三個方面:一、能耗的綠色環(huán)保,節(jié)能減排、增加燃料的利用率是重點;二、船舶航行的安全,降低航行以及設備的安全事故,節(jié)省維護成本、降低事故風險,也是一種“綠色”的體現(xiàn);三、運營管理的高效,從船舶管理的角度,提升船岸之間的高效協(xié)同。只有高效的“綠色”,才是有意義的“綠色”。集裝箱船仍會有不小的發(fā)展,在大型化的同時,支線集裝箱船也進入了更新?lián)Q代的狀態(tài),同時集裝箱的種類趨于多樣,隨之對船上的機艙通風處理、貨艙通風控制、軟卸載、艉管檢測、多機泵自動控制、機艙貨艙變頻泵的控制、船舶性能動態(tài)監(jiān)測等都帶來了新的要求。船舶設計是一件令人享受的事,設計師應與船舶的運營管理方保持緊密溝通。
關于智能
陳映秋:智能技術只能為人類賦能,在控制方面不應取代人類。目前業(yè)內(nèi)對自主駕駛技術發(fā)展趨于理智——隨著智能船舶、智能航運的發(fā)展,船舶可以有不同程度的自主化,但真正意義上的無人駕駛航運目前并不現(xiàn)實,而且可能永遠不會出現(xiàn)。近兩年,我國在智能船舶領域取得了較大的發(fā)展,構建了框架與基礎、建立了有序發(fā)展的步驟、推出了初步的產(chǎn)品、提供了縱深發(fā)展必須的技術條件、制定了配套和開發(fā)技術標準平臺,形成了全國跨行業(yè)合作的氛圍。AI在弱監(jiān)督思想下研究極限學習機模型(ELM)、符合航運業(yè)需求的數(shù)據(jù)統(tǒng)一解析平臺(CMS)是接下來要下大功夫解決的難題。
李建明:智能化是一個熱門話題,也是大勢所趨。目前,業(yè)內(nèi)所談的多為廣義的智能化,很多層面屬于自動化的范疇;而狹義的智能化是指能感知、能思考、能學習、能決策。我們應將智能分界線界定清楚,現(xiàn)實水平和未來方向不能混淆。目前,通過政策、示范、科研的推動作用,我國在智能船舶方面進行了諸多有益嘗試,不過最后技術的實現(xiàn)還是要實現(xiàn)盈利,要從物流、人流、管理等全方位統(tǒng)籌,讓船舶更好地實現(xiàn)價值,迎來良性循環(huán)。
本屆論壇由中國造船工程學會主辦,舟山市經(jīng)濟和信息化局、中船重工第七〇四研究所承辦。9月19日,舟山市船舶與海洋裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展對接會舉行,與會者就海洋核動力的新用途、經(jīng)略西太平洋、水下無人系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展等話題進行了交流。