來源：科技日報

    工業(yè)4.0是繼蒸汽機(jī)應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)和電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命，其特征是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以預(yù)測技術(shù)為核心的智能制造和智能使用，目的是大幅度提高產(chǎn)品生產(chǎn)、運行的質(zhì)量和效率，推動實現(xiàn)傳統(tǒng)制造工業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型。向第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更多地向船東提供服務(wù)，形成有高附加值的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，在全壽命周期中形成我國船舶工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，這是整個船舶工業(yè)4.0的核心。

    信息大潮中，一場工業(yè)智能化革命正在醞釀。在世界制造業(yè)最發(fā)達(dá)的德國，已悄然掀起了一場工業(yè)4.0浪潮。這是繼蒸汽機(jī)應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)和電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命，其特征是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以預(yù)測技術(shù)為核心的智能制造和智能使用，目的是大幅度提高產(chǎn)品生產(chǎn)、運行的質(zhì)量和效率，推動實現(xiàn)傳統(tǒng)制造工業(yè)的服務(wù)化轉(zhuǎn)型。

    工業(yè)4.0為制造業(yè)帶來了重大的發(fā)展機(jī)遇，特別為轉(zhuǎn)型期的船舶制造和航運領(lǐng)域的發(fā)展帶來了重大契機(jī)。

    10月10日，首屆以大數(shù)據(jù)和智能船舶發(fā)展為主題的發(fā)展高峰論壇在京舉行，來自政府機(jī)關(guān)、航運企業(yè)、研究院所的專家從不同角度闡述了在機(jī)械化與信息化深度融合背景下，運用新技術(shù)、新觀念、新模式，促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的獨到見解。

    船舶行業(yè)呼喚工業(yè)4.0

    “前些年船業(yè)非常火爆，無論是船廠還是設(shè)計公司，創(chuàng)造了很多價值，包括質(zhì)量非常粗劣的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在后面使用過程中會出現(xiàn)一些問題，而船廠將船交付后，買賣關(guān)系就結(jié)束了，系統(tǒng)、設(shè)備、包括船的運營將是一個新的買賣關(guān)系。”中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院院長、中船電子科技有限公司總經(jīng)理、中國船舶工業(yè)集團(tuán)（以下簡稱中船集團(tuán)）海洋裝備信息智能管理與應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心主任張宏軍的發(fā)言是從船舶行業(yè)所處的困境談起的，“這樣一種關(guān)系不符合我們大數(shù)據(jù)時代下的要求。”

    這幾年，以船舶制造業(yè)和船舶航運業(yè)為代表的傳統(tǒng)行業(yè)處于一種困境，需求低迷，如何在這種情況下走出困境，如何創(chuàng)造新的需求，這是船舶行業(yè)共同思考的問題。在國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中，過去一直調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的供應(yīng)化，船舶行業(yè)不景氣了少造船，但是這些產(chǎn)能過剩并沒有真正消化掉。面對“制造與運營智能化”的轉(zhuǎn)型發(fā)展需求與挑戰(zhàn)，中船集團(tuán)副總經(jīng)理南大慶則認(rèn)為，以智能化為核心的裝備制造業(yè)變革正牽引著傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展革命性的演變，正推動著全球新一輪科技創(chuàng)新高峰的形成，這是在較短時間內(nèi)，戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)，并趕上世界先進(jìn)水平的一次千載難逢的機(jī)會。

    作為航運公司代表，中國遠(yuǎn)洋運輸（集團(tuán)）公司戰(zhàn)略發(fā)展部經(jīng)理高勇軍坦言，航運公司對信息化并不陌生，但可能覺得大數(shù)據(jù)離得很遠(yuǎn)。公司現(xiàn)有四百多條船，分到各家公司，一家可能有一百條船左右，但被問到需要大數(shù)據(jù)嗎，大部分人會搖頭：能給我創(chuàng)造利潤嗎，能夠替代傳統(tǒng)經(jīng)驗管理嗎，投入能夠帶來多大的利潤回報？

    但他判斷，大數(shù)據(jù)已經(jīng)向航運公司走來。

    在演講中，他講述了一個一直讓自己頭疼的問題：從沿海到內(nèi)地集裝箱調(diào)運時，有時候有貨進(jìn)沒貨出，沒有貨出的時候只能調(diào)空箱。對于航運來講，船舶航行信息，運營模式，調(diào)度信息，港口，貨物堆場，水文氣象等這些信息很分散，量也很大，因此要采用大數(shù)據(jù)，建立一個大數(shù)據(jù)池，對數(shù)據(jù)進(jìn)行提煉形成新的價值。

    現(xiàn)實狀況是，當(dāng)今工業(yè)迅速發(fā)展過程中產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)紛紜復(fù)雜，造成了工作生產(chǎn)中的一些矛盾。

    張宏軍分析，最突出矛盾是市場定制化需求越來越高，同時在整個生產(chǎn)過程中，投入市場的工業(yè)設(shè)備越來越復(fù)雜，制造、使用、管理流程越來越復(fù)雜，但市場的效益需求又要求所有的流程管理必須更加精細(xì)化，這個矛盾在船舶領(lǐng)域的研制企業(yè)中體現(xiàn)特別明顯。

    “傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)無法解決這些問題和矛盾。”張宏軍認(rèn)為，智能工業(yè)4.0是解決這個問題的有效途徑。

    對于工業(yè)4.0，網(wǎng)絡(luò)上有很多描述和解釋，張宏軍提煉，其實質(zhì)主要有這么幾個方面，第一是以網(wǎng)絡(luò)為寄托，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。第二是以分析與挖掘等網(wǎng)絡(luò)實體融合系統(tǒng)CPS（網(wǎng)絡(luò)—實體融合系統(tǒng)）技術(shù)為核心，通過更敏捷、更高效的分析、關(guān)聯(lián)、評估、預(yù)測、優(yōu)化決策等能力的實現(xiàn)，面向各類用戶提供滿足需求的信息服務(wù)支持與活動指導(dǎo)，達(dá)到裝備與信息的智能化耦合，“它的實質(zhì)就是裝備與信息的智能化耦合，信息化與機(jī)械化更深度的融合。”

    “如何以市場為導(dǎo)向，讓未來的船舶向定制化、規(guī)模化、管理精細(xì)化、最小代價獲取最大利益方向發(fā)展，這是我們最大的愿望。”張宏軍呼吁，船舶行業(yè)應(yīng)該率先嘗試工業(yè)4.0。他認(rèn)為，向第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更多是向船東提供服務(wù)，形成有高附加值的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，在全壽命周期中形成我國船舶工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，這是整個船舶工業(yè)4.0的核心。

    戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系產(chǎn)生新價值

    “傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析基本上是依據(jù)單一數(shù)據(jù)源處理單一問題，現(xiàn)在大家更關(guān)注的是動態(tài)過程，關(guān)注多元化數(shù)據(jù)和多維度的關(guān)聯(lián)，多問題，多環(huán)節(jié)，乃至全產(chǎn)業(yè)鏈的問題。”張宏軍認(rèn)為，這會使得在整個船舶工業(yè)里，把市場的需求和運營企業(yè)的需求、制造企業(yè)的需求、設(shè)計工作形成一個協(xié)作總體，在這種協(xié)同化過程中，可以給不同企業(yè)帶來一些新的價值。

    美國國家科學(xué)基金會智能維護(hù)中心主任、中船集團(tuán)海洋裝備信息智能化管理與應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家李杰教授在發(fā)言中，用蛋黃蛋白的形象比喻來試圖說明制造業(yè)和相關(guān)衍生服務(wù)業(yè)的關(guān)系，如果說發(fā)動機(jī)是蛋黃的話，其他周邊的服務(wù)就是蛋白。只做發(fā)動機(jī)，只賺一個蛋黃的錢，而延伸出去的服務(wù)，包括維修信息、航管信息等服務(wù)附加上去，在方便用戶的同時就可以賺到更多的蛋白的錢。這種基于數(shù)據(jù)分析的延伸性服務(wù)，其實正是當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的大趨勢。

    李杰團(tuán)隊正與中船集團(tuán)合作，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的一些嘗試，被稱為5S工程。即以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，面向“Sea-海洋，Ship-船舶，System-系統(tǒng)，Smart-智能，Service-服務(wù)”的船舶運營智能服務(wù)體系。告訴船怎么走最省油，怎么可以獲知運行之外的物流與安全信息服務(wù)等。“大數(shù)據(jù)本身不重要，信息量和創(chuàng)造價值的過程才是真正重要的。大數(shù)據(jù)只是一個現(xiàn)象，只有真正分析利用了，才會有價值。”

    “當(dāng)我們以顧客價值創(chuàng)造為主時，看到的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一個發(fā)動機(jī)和一個船舶設(shè)計，而是真正的蛋黃和蛋白的結(jié)合。這兩個結(jié)合會帶動未來整個船舶企業(yè)的革命，這個革命也帶動了整個物流革命，也帶動了未來海洋信息的革命。”李杰說。

    張宏軍認(rèn)為，協(xié)同化產(chǎn)生的新價值首先體現(xiàn)為市場反應(yīng)能力可以大大增強(qiáng)，以航運企業(yè)為例，可以匹配出最合適的船舶，以及最合適的航路。制造企業(yè)可以依據(jù)市場的敏捷反應(yīng)，改進(jìn)船舶設(shè)計，設(shè)計出更好滿足市場的船舶。

    此外，這對降低運營成本有很大好處。

    “我們沒有全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，就走不出國門，如果在全球布很多服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，成本又很高，但是在信息時代，船上系統(tǒng)實現(xiàn)自動化互聯(lián)后，可以最大程度降低風(fēng)險。”張宏軍舉例說，我國某些船舶遠(yuǎn)洋航行，大概有80%的配件原封未動的帶回來，因為不知道哪些配件會用到，因此產(chǎn)生了大量資金積壓，如果能實時掌握備件使用情況，實現(xiàn)岸基遠(yuǎn)程控制，成本降低不言而喻，而且船舶到國外，如果對故障系統(tǒng)進(jìn)行維修，需要高精尖的維修人員，這些人員成本也很高，但是如果船基岸基一體化，利用大數(shù)據(jù)開展遠(yuǎn)程服務(wù)，可以節(jié)約人力成本。

    市場的反應(yīng)能力和經(jīng)營運營成本的降低，自然會帶來經(jīng)營效率的提高，張宏軍同時表示，船舶行業(yè)內(nèi)的制造、運營企業(yè)擁有的都是重資產(chǎn)設(shè)備，大家非常關(guān)心設(shè)備安全。如果船接近零故障，資產(chǎn)的安全性也會得到保證。

    更重要的是，它可以實現(xiàn)定制化與規(guī)模化的結(jié)合，個性化與普適化的結(jié)合，微觀與宏觀的結(jié)合，當(dāng)前與未來的結(jié)合。

    “在由自動化向智能化提升過程中，新的價值就出來了，這樣一種價值頂端，無論是對船舶服務(wù)，船舶配套，以及船舶行業(yè)下游企業(yè)都是一種帶動。”張宏軍評價，這樣船舶行業(yè)轉(zhuǎn)型中，是在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的同時，真正花了精力產(chǎn)品需求方，創(chuàng)造新的需求。

    分階段、分步驟、逐步實施

    “船舶工業(yè)4.0不是數(shù)據(jù)的堆積和處理，也不是傳統(tǒng)思維的固步自封，更不是買賣獨立的固有盈利模式，而是新的工業(yè)變革，這需要我們有新觀念，新模式，新價值的創(chuàng)造。”張宏軍認(rèn)為，船舶工業(yè)4.0的核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)和實體融合，是岸海一體智能信息服務(wù)體系，它需要建立起更全面的生產(chǎn)關(guān)系，這種生產(chǎn)關(guān)系從船舶設(shè)計一直到退役；此外，需要更廣泛的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，有更多價值評估預(yù)測為用戶提供服務(wù)，這需要更專業(yè)與先進(jìn)的技術(shù)。

    為了給智能船舶工業(yè)4.0發(fā)展提供更多技術(shù)支撐，今年年初，中船集團(tuán)依托中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院成立了海洋裝備信息智能管理與應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心，通過與美國國家科學(xué)基金會智能維護(hù)中心合作，與勞氏船級社合作，與集團(tuán)內(nèi)優(yōu)勢設(shè)計院所、造船企業(yè)合作，充分發(fā)揮制造業(yè)、航運業(yè)，科研所、船級社等協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢。

    在當(dāng)天論壇上，海洋裝備信息智能管理與應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新中心聘請船舶領(lǐng)域和智能技術(shù)領(lǐng)域的專家成立專家委員會，打造國際一流產(chǎn)學(xué)研團(tuán)隊，形成核心技術(shù)和核心能力，以智能技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)船舶行業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。張宏軍形容，這是創(chuàng)新中心第一支最重要的力量。

    他同時希望，能夠把傳統(tǒng)買賣關(guān)系變成共同的戰(zhàn)略同盟關(guān)系，由設(shè)備買賣變成能力購買，由設(shè)備供應(yīng)變成能力供應(yīng)。

    談到具體建設(shè)過程，他認(rèn)為要分階段、分步驟，逐步實施，第一步要先船后岸。這是因為現(xiàn)在國家高端船舶、一些高端系統(tǒng)更多國外采購，很多船都是國外的船東，在接受信息化方面相對更快一些，而且現(xiàn)在有些系統(tǒng)在國外的船東上有了廣泛的應(yīng)用。第二就是先智能系統(tǒng)后智能船舶。在民用船舶高度自動化的今天，并不需要大拆大建，只要充分利用現(xiàn)有信息條件與增加少量相應(yīng)硬件，建立具備船舶感知、分析、評估、預(yù)測、決策、控制、管理、遠(yuǎn)程支持等能力的人工智能體系，完成智能系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)而在船舶智能系統(tǒng)的應(yīng)用與完善之中逐步整合，最終形成能夠自感知、自評估、自預(yù)測、自組織、自重構(gòu)一體的智能船舶。第三就是以智能服務(wù)中心建設(shè)帶動全產(chǎn)業(yè)鏈智能體系，這里面涉及到船舶的設(shè)計、生產(chǎn)、制造、使用、維護(hù)、售后、物流各個環(huán)節(jié)，目前已經(jīng)開始啟動這項工作。在船舶航海保障服務(wù)中心建設(shè)上，依托中船航海公司，計劃在明年上半年對航海領(lǐng)域建立一個運營平臺。主機(jī)保障方面，希望在海外的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建成一個整體，實現(xiàn)主機(jī)保障數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。此外還有總裝建造信息服務(wù)中心、船東運營信息服務(wù)中心建設(shè)等。

    “如果你看不見，瞧不起，看不懂，最后的結(jié)果就是來不及，活不了。”高勇軍在發(fā)言中引用的這段話引起了與會者的共鳴：大數(shù)據(jù)時代是令強(qiáng)者興奮的時代，是令弱者恐懼的時代，滾洪流東去，誰主沉浮。