席卷行業的科技賦能產業革命

本刊記者 趙 博

任何行業的發展都離不開新科技的賦能，新科技已在造船業和航運業具備了前所未有的推動條件，或將扮演推動行業高速發展的“核心生產力”角色，如何運用是我們需要思考的議題。

整個海事界的發展趨勢正在發生某種新的改變，這種改變來自于對科技的理解與應用，引導航運業、造船業及其他相關領域加速進入數字化、智能化時代。

作為一種航運新業態，智能航運將傳統航運要素與現代信息、通信、傳感和人工智能等高新技術深度融合，使航運生產環節更加經濟可靠、日常運行和服務環節更加智能高效。

設計建造：科技發展超出想象

中國船級社（CCS）上海規范研究所副所長王剛在“全球航運科技大會”上講到，物聯網技術的開發與應用使傳統的造船業和古老的航運業產生新動能，通過這種可幫助萬物相連的技術，可以在任何時間、地點實現“人、機、物”的互聯互通。“從船級社的角度來說，人工智能將貫穿船舶設計、審圖、制造和檢驗的整個過程，智能造船的發展正隨著國家的既定目標向前走。除此之外，物聯網技術正在推動船舶數字化發展，促進船船、船岸、系統間互聯互通，這是顯示智能化航運的關鍵。”王剛說，“物聯網技術在航運業的使用體現在設計、營運、物流等各個方面。運營商希望通過物聯網技術，提高船隊管理的透明度以實現精細化管理，保證船舶的安全性及可靠性，提升船隊運營效率和經濟效益，降低管理成本、合規成本、營運成本，以強化旗下船隊的綜合競爭力。”

當前，僅依靠傳統技術已難以實現行業突破性發展，如果在傳統技術積淀基礎上通過人工智能分析、總結、優化，將會大幅提升行業技術水平，使船舶設計建造的精度更高、速度更快、成本更低，助推船舶產業向更智能的方向發展。數字化或人工智能逐漸被應用于船舶產業的初衷，是希望借助科技手段設計更復雜的船舶，提升船舶建造質量。為實現這個過程，就需要相關方（如設計所、船級社和船廠等）達成統一且完整的設計想法，運用可貫穿這一想法的科技手段。人工智能在無縫設計、數字設計和數字化制造等方面的作用將被客觀放大，隨著技術的逐漸成熟和廣泛應用，這種新的科技手段將提高數字化制造的過程，促進船舶工業復興。

在這一理念和趨勢下，CCS于去年正式對外發布了基于統一的3D模型，集船舶結構快速建模、有限元模型快速轉換、船舶穩性計算、結構規范計算和有限元直接計算于一體的船舶工程計算軟件集成系統——三維船舶工程計算軟件系統（COMPASS 3D）。這套系統最大的特點，是所有功能模塊都基于統一數據的標準，實現了數據的高度共享和模型共用，大幅提高了計算效率，縮短了設計和審圖周期，同時還為用戶提供了多方案并存管理手段，從而實現多計算方案的比較。

江南造船（集團）有限責任公司信息技術總監鄭冬標表示：“船舶建造產業逐漸向低碳化、數字化發展，實現智能造船需要核心技術的支撐，其中人工智能是發展智能船舶過程中不可或缺的技術之一。”但他同時強調，三維數字模型從合同設計、研發/詳細設計、生產設計中也體現出諸多問題，由數字孿生帶來的挑戰及船舶基本設計階段的超重負荷問題也是船舶智能制造發展的掣肘。“正因如此，船舶智能化建造依賴于科學技術的日益進步。”鄭冬標說。

船舶發展將越來越多地依賴于人工智能、先進通信技術、數字孿生、增強現實/虛擬現實、遠程遙控等關鍵技術，一場科技賦能船舶設計建造的革命正在到來，面對轉型，我們需要重新思考業務和產業模式，創造、應用更符合科技發展的造船新業態。

船舶運營：科技以人為本

2018年，中遠海運集裝箱運輸有限公司（以下簡稱中遠海運集運）將數字化作為公司的發展戰略的關鍵組成部分，鼓勵多種創新項目，以航運大數據驅動航運業務的數字化轉型。

“在大數據時代下，古老的航運業正面對各種挑戰，而中遠海運集運的選擇也是很多船公司的選擇，這就是‘擁抱數字化’。”在中遠海運集運總經理助理吳宇看來，以新科技推動航運發展是大勢所趨，基于此，航運企業首先需要改變固有的思維模式，即從傳統業務模式向數字化方向轉變，從而有效地促進跨區域之間的協作。“集裝箱運輸市場的業務鏈條比較長，利用符合時代發展的創新思維才能以大數據驅動航運企業的數字化轉型。而在轉型過程中，則要回歸航運服務的本質（以客戶為中心）。圍繞客戶訴求，通過互聯互通、數據分析、人工智能等手段，并依托數字化交易服務平臺，提供以創建技術為解決方案的數字化業務模式，從而實現海運供應鏈各方的深度融合。”

吳宇舉例稱：“中遠海運集運與京東合作的案例，就表達了航運企業為客戶傳遞全新運輸價值的理念，通過物聯網設備，只需掃描一個二維碼就可知道貨物從哪里、通過怎樣的軌跡、什么時候到達消費者家中。再如與上海海關和上海國際港務（集團）股份有限公司（以下簡稱上港集團）的合作，同樣也是航運科技發展的新應用，中遠海運集運將集裝箱運輸軌跡和船舶航行軌跡實時分享給海關和港口，使得貨物可以迅速通關，降低貨主的庫存量，從而保證銷售流動能順利進行。這就是中遠海運集運通過數據的互聯互通傳遞給客戶的重要價值。”

以客戶為中心是數字化發展的指引和根本。“航運數字化和智能化要做到某種意義上的‘形散而神不散’。”吳宇很恰當地表達出她對于航運企業擁抱數字化時該有的運作方式。

“科技引領、擁抱變化”也是招商局能源運輸股份有限公司（以下簡稱招商輪船）在航運科技快速發展時代下所持有的態度。招商輪船首席數字官兼信息技術部總經理丁軍表示，招商輪船正以創新科技作為驅動，與物聯網融合，加快數字化變革步伐，主動應對航運業的變化與挑戰，提升市場核心競爭力。在當前背景下，大數據、人工智能、云計算、物聯網等創新技術正在促進數字世界與航運產業的深度融合，預計在未來十年，相關技術的發展成熟或將促進虛擬世界與現實世界不斷交匯融合，從而顛覆傳統航運商業模式，基于大數據的服務系統和生態平臺或將成為行業的核心競爭力。將數字化轉型與航運特點及需求結合，是掌握數字化航運發展的重點和關鍵，在航運業，以大數據分析和物聯網技術為代表的數字化浪潮正從四個方面改變和顛覆現有業務形態。

丁軍說：“數字化已逐漸成為航運業新的賦能因子，將對船港互聯、運力共享和智慧船舶等領域產生顛覆性的作用，幫助實現航線優化和價格預測等高級分析。大數據分析和技術解決方案則會促成數字化運輸生態系統，參與其中可改進船隊管理、優化運營、改善企業的需求預測、定價模型和運力管理。航運企業尤其是集裝箱運輸企業，應持續增加與客戶的數字化觸點，利用數字化平臺提高服務響應速度和服務質量，降低銷售成本。大型航運企業一直在發展內部能力以期從大數據分析中獲益，而一些物流企業，也通過專有數據和分析能力為行業提供服務，這就使數字化全新商業模式成為可能，延伸航運全產業鏈。”

此外，馬士基航運推出的遠程集裝箱管理系統（RCM）能夠在運輸過程中為客戶實時提供冷藏集裝箱的位置，以及內部氣體濃度、溫度信息和供電狀況，專家可通過RCM遠程管理集裝箱，或通過當地技術人員解決運輸途中出現的問題。再如，一些船東已為其船舶配備了部分智能系統，在充分分析和利用數據信息的基礎上，這些船舶可實現機艙設備故障診斷和健康評估、航路設計優化和能效管理優化，讓航行變得更加安全、更加環保、更加經濟。

如何把握這場新機遇？一言以蔽之，基于現實視角下的企業運營，并展示數字化決策分析，精益改造數字化應用場景，進而提升船舶運營效率和服務，使整條海運供應鏈受益。

信息傳輸：看不見的科技輔助

不久前，工業和信息化部向中國電信、中國移動、中國聯通和中國廣電發放了5G商用牌照，標志著中國進入了5G商用元年。與此同時，區塊鏈技術也在加速推動航運業創新。

一場技術變革注定隨之而來，尤其對于正在發生深刻變化的航運業而言，更是如此。在上海萬向區塊鏈股份公司首席技術官羅榮閣看來，物理世界和數字世界是完全不同的“兩個世界”，其所包含的因素也不應以傳統眼光來看，隨著5G的發展，更多的事情將會被改變。“人工智能是解決‘生產力’的問題，而區塊鏈技術則在解決‘生產關系’的問題。區塊鏈技術可以建立數據主權和多方信任機制，讓數據（或數字）很難被篡改，使行業壟斷變得不可見，恰當應用這種智能合約，將讓航運業中的商務關系變得更簡單，其使用成本也很低。而溝通物理世界和數字世界的介質，就是5G時代下的物聯網技術。”

上海國際航運研究中心信息化研究室主任徐凱也曾在其著文中稱，區塊鏈技術未來或會對港航業帶來影響，比如改變電子數據交換（EDI）和口岸單一窗口應用，在貿易運輸各相關主體間實現國際貿易提單等電子單證；改變航運業信用評價系統，成為支撐航運金融服務創新的關鍵技術；實現供應鏈信息流、物流和現金流合一，并替代一部分物流，形成線上交易通道的堆疊模式。而5G的低延遲特征將給數據采集、遠程控制、人工智能、設備協同等環節帶來比原來更強的時效性，其支持更多終端節點的優勢可使物理設備節點被添加在一個巨量的無線網絡中，解決大規模數據采集痛點，使數據規模更上一階。這就意味著港口或者大型船舶可基于5G構建一個泛在的物聯網，所有的設備、貨物、人員、管線等都可以實現相互通信。與此同時，5G對衛星通信來說也是一個有效的補充和替代方案。船在海上，不管智能化如何發展，都意味著船舶將采集更多的數據并加以回傳，由于5G基站之間可以方便構建組織通信網絡，只要在全球一部分國際航行船舶商加裝5G基站，就有可能形成一個船舶之間相互接力傳輸的海上5G網絡提供寬帶通信。

基于去中心化和不可篡改性，區塊鏈技術將積聚企業的交易運營數據，打造全流程自動系統，徹底打通平臺各個環節，形成信息共享渠道。而5G在移動通信方面的特性和優勢也將直接嫁接至海事界的某些領域，比如虛擬現實、船舶建造及檢驗、船隊運營管理等。但須強調的是，區塊鏈技術和5G應用的長期影響可能具有極為深遠意義，然其尚處于開發或初級使用階段，在航運業使用效果及所能達到的程度仍未有明確定論。羅榮閣從技術本身給相關行業應用區塊鏈提了個醒，他說：“不要為了順應潮流而使用區塊鏈，應將區塊鏈技術運用到行業內的剛需領域，區塊鏈技術是‘雪中送炭’，而不是‘錦上添花’。”