趙 博
亞洲造船的崛起并沒有左右歐洲對于智能船舶發(fā)展的想法。歐洲,有自己的節(jié)奏和步調(diào)。
最近讀到一篇關(guān)于某書的書評(píng),其中這樣寫到:簡練有力的海明威,樸素神秘的博爾赫斯,他們文體風(fēng)格的形成都自有其淵源。要想明白他們的方法,就要去看透作品背后隱藏的線索——哪些作者和作品深刻地影響過他們?而這些作者與書的背后,也有各自的線索。當(dāng)所有線索逐漸貫通在一起時(shí),閱讀的自由才會(huì)真正降臨。引用這段書評(píng)作為本文的開篇似乎還算恰當(dāng)。與前文已提的韓國和日本在智能船舶規(guī)劃、發(fā)展路徑不同,歐洲在智能船舶發(fā)展方面與亞洲國家存在微妙的異同,節(jié)奏更緊,針對性也更強(qiáng)。
眾所周知,大航海時(shí)代和現(xiàn)代工業(yè)科技起于歐洲,傳統(tǒng)造船業(yè)在那里相對發(fā)達(dá),隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和制造業(yè)東移,歐洲造船廠在建造和總裝方面已無競爭力。但是,歐洲的做法只是有意或借趨勢降低船舶建造成本,從來沒有放棄過船舶建造核心優(yōu)勢。“換句話說,日本、韓國和歐洲的智能船舶發(fā)展,均是根據(jù)自身市場需求和技術(shù)優(yōu)勢來確定的路徑?!敝袊肮I(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院船舶標(biāo)準(zhǔn)化研究中心工程師馮書桓說。
最近的一些例子顯示,亞洲國家傾向于快速發(fā)展較大型船舶的智能化,而歐洲國家(尤其是北歐地區(qū)國家)優(yōu)先聚焦于小型船舶的智能化(如YARA項(xiàng)目和AUTOSHIP項(xiàng)目)。在馮書桓看來,歐洲在智能船舶發(fā)展方面與亞洲國家不同?!笆袌鲂枨蠓矫?,包括日本、韓國和中國在內(nèi)的亞洲國家在油船、散貨船和集裝箱船等傳統(tǒng)大型船舶市場的建造份額方面占據(jù)絕對優(yōu)勢(90%以上),因此首先推動(dòng)大型船舶智能化發(fā)展,而歐洲一些國家受地理環(huán)境影響(如挪威的峽灣地形),區(qū)域內(nèi)‘點(diǎn)對點(diǎn)’短途運(yùn)輸具有廣泛市場需求,于是選擇在拖輪、渡輪等小型船舶領(lǐng)域開始智能化相關(guān)實(shí)踐。另外,歐洲的人力成本較高,因此更關(guān)注海員短缺和減少人為操作失誤的問題,以至于將船舶智能航行作為優(yōu)先考慮對象。相比之下,亞洲在當(dāng)前階段注重船舶智能化系統(tǒng)集成和實(shí)船驗(yàn)證?!奔?xì)想的話,歐洲確是主推小型船舶項(xiàng)目的自主化/無人化航行,而日本和韓國則在目前將有人操作的智能化大型船舶置于優(yōu)先發(fā)展考慮。
在核心技術(shù)方面,歐洲雖不可能一直讓亞洲國家處于一種“望其項(xiàng)背”的形勢,但在一段時(shí)期內(nèi),其領(lǐng)跑者的角色很難被改變。馮書桓說:“歐洲擁有著康士伯海事(Kongsberg Maritime)、瓦 錫 蘭(W?rtsil?)和以前的羅爾斯·羅伊斯(Rolls-Royce)海事部門等眾多知名海事設(shè)備和服務(wù)提供商,它們的技術(shù)實(shí)力相當(dāng)雄厚,結(jié)合上述市場需求,優(yōu)先選擇在遠(yuǎn)程操控、自主航線規(guī)劃、自主避碰技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)?!狈从^日本和韓國,更多地著眼于提升船舶的整體信息化和智能化水平,以求最先在船載網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議等方面獲得更多突破。
項(xiàng)目的組織模式也對規(guī)劃發(fā)展路徑有一定影響。比如,日本和韓國在智能船舶發(fā)展過程中著眼于整體行業(yè)發(fā)展和競爭力的提升,與之相比,歐洲由于地理環(huán)境、行業(yè)規(guī)模和科研項(xiàng)目跨國、跨領(lǐng)域的特點(diǎn),其智能船舶的發(fā)展更多地由企業(yè)和學(xué)術(shù)界主導(dǎo),因此對商業(yè)模式和模塊化系統(tǒng)及服務(wù)的開發(fā)更加重視。
于企業(yè)而言,從自己的優(yōu)勢出發(fā)向大系統(tǒng)擴(kuò)展是一種比較合理的選擇,而行業(yè)的發(fā)展也是如此,“這種從‘局部智能’向‘全局智能’過渡的路線是十分常見的?!瘪T書桓說。
目前,歐洲針對智能船舶而設(shè)置的大型科研項(xiàng)目有不少,比如海上智能無人導(dǎo)航系統(tǒng)項(xiàng)目(MUNIN項(xiàng)目)和AUTOSHIP項(xiàng)目。
海上智能無人導(dǎo)航系統(tǒng)項(xiàng)目(MUNIN項(xiàng)目)
MUNIN項(xiàng)目開始于2012年9月份,屬于歐盟第七科研框架計(jì)劃(2007-2013年)之一,由德國MarineSoft公司牽頭,挪威科技工業(yè)研究所(SINTEF)、瑞典查爾姆斯理工學(xué)院(Chalmers University of Technology)、挪威Aptomar AS公司等單位和高校參與,目標(biāo)是建立有關(guān)商業(yè)無人船舶的技術(shù)概念,同時(shí)對其在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法律法規(guī)上的可行性進(jìn)行有效評(píng)估。據(jù)馮書桓介紹,MUNIN項(xiàng)目以一艘國際水域航行的大型干散貨船作為案例,提出建立高級(jí)傳感器模塊、自主航行系統(tǒng)、自主機(jī)器和檢測控制系統(tǒng),以及岸上控制中心等幾個(gè)系統(tǒng)?!霸跓o人船舶未來應(yīng)用潛力評(píng)估中,MUNIN項(xiàng)目得出結(jié)論,認(rèn)為由于國際海事法規(guī)限制,以及經(jīng)濟(jì)性、安全性要求導(dǎo)致的系統(tǒng)冗余等原因,適用于長途運(yùn)輸?shù)拇笮透缮⒇洿⒎墙诎l(fā)展自主船舶的最佳船型。與之對應(yīng),歐洲水域內(nèi)的小型短途運(yùn)輸船舶由于其靈活性,更有希望率先應(yīng)用自主船舶相關(guān)技術(shù)?!?/p>
AUTOSHIP項(xiàng)目
裝備了遠(yuǎn)程控制操作和自主航行系統(tǒng)的“Eidsvaag Pioner”輪
隸屬于歐盟“地平線2020計(jì)劃”(Horizon 2020)的AUTOSHIP項(xiàng)目(周期為2019年6月1日至2022年11月30日),是在不同環(huán)境下運(yùn)營的兩艘船舶上安裝和測試自主航行設(shè)備,以加速新一代自主航行船舶發(fā)展,并為歐盟在未來五年實(shí)現(xiàn)船舶自主航行制定商業(yè)化路線圖。AUTOSHIP項(xiàng)目試驗(yàn)船舶的其中一艘是Eidsvaag航運(yùn)公司旗下的“Eidsvaag Pioner”輪,裝備了遠(yuǎn)程控制操作和自主航行系統(tǒng),在挪威沿海和峽灣地區(qū)作業(yè)(將魚飼料運(yùn)往養(yǎng)殖場),以便測試有關(guān)完全自主航行系統(tǒng)、智能輪機(jī)系統(tǒng)和與自主診斷、預(yù)測及操作調(diào)度相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),以及進(jìn)一步持續(xù)開發(fā)能夠顯著提升網(wǎng)絡(luò)安全性的技術(shù)。AUTOSHIP項(xiàng)目的另一艘測試船選用了Blue Line物流公司旗下運(yùn)營的內(nèi)河駁船,以期通過船舶的智能化發(fā)展減少污染排放。測試顯示,該駁船每年可代替約7500輛卡車的運(yùn)輸量,根據(jù)AUTOSHIP項(xiàng)目的計(jì)算,這將使每公里的二氧化碳排放量減少90%。與通過人工操作的駁船相比,自動(dòng)駁船的航行更高效,從而優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和船舶使用效率。
備受關(guān)注的全球首艘無人駕駛集裝箱船“Yara Birkeland”輪(載箱量約120TEU)于不久前交付,該輪由雅苒國際集團(tuán)(Yara International)和康士伯海事聯(lián)合開發(fā),其最大亮點(diǎn)是使用純電動(dòng)和無人駕駛技術(shù),在保證節(jié)能減排的同時(shí),利用安裝于船舶的全球定位系統(tǒng)、雷達(dá)、攝像機(jī)和傳感器等部件,實(shí)現(xiàn)在航道中的自動(dòng)避讓,并在到達(dá)終點(diǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)自行靠泊。按照運(yùn)營商要求,“Yara Birkeland”輪將首先被投放至挪威南部一條長約37英里(約59.5公里)的航線(雅苒集團(tuán)的波爾斯格倫工廠至拉維克港和布雷維克港)用于肥料運(yùn)輸,通過節(jié)省的燃料和船員成本測算,該輪每一次航行可節(jié)省約90%的運(yùn)營成本。
挪威雜貨經(jīng)銷商ASKO公司也在實(shí)施自主航行船舶項(xiàng)目(ASKO項(xiàng)目),希望在2026年之前通過“100%零排放運(yùn)輸”建立可持續(xù)性的物流供應(yīng)鏈。在這樣的規(guī)劃指導(dǎo)下,2020年9月份,ASKO公司訂購了其認(rèn)為可實(shí)現(xiàn)持續(xù)物流供應(yīng)鏈的純電動(dòng)自主航行滾裝船。由康士伯海事提供技術(shù)支持、Massterly公司負(fù)責(zé)管理和運(yùn)營的ASKO項(xiàng)目測試船預(yù)計(jì)每次可運(yùn)載原本該由16輛貨車承運(yùn)的貨物穿過奧斯陸峽灣,在霍爾滕港和莫斯港之間進(jìn)行零排放運(yùn)輸,而在倉庫與港口之間的運(yùn)輸則采用全電動(dòng)卡車。未來,ASKO項(xiàng)目由岸基遠(yuǎn)程操作中心負(fù)責(zé)船舶的管理和安全,在該船于2022年第一季度交付使用后,運(yùn)營最初會(huì)減少船員,且最快將在2024年過渡到無人自主航行。
“從這些科研項(xiàng)目還可以大體看出,企業(yè)和學(xué)術(shù)界主導(dǎo)的特性更強(qiáng),注重對經(jīng)濟(jì)性、安全性、法律法規(guī)適用性和商業(yè)模式的研究。同時(shí),歐洲海事界的一些中小型企業(yè)在此參與程度較高,且一些專業(yè)性較強(qiáng)的中小型企業(yè)可憑借其產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)優(yōu)勢和地位以及與工業(yè)界、學(xué)術(shù)界的合作關(guān)系,在大型項(xiàng)目中承擔(dān)起關(guān)鍵技術(shù)的研究。在船型上,歐洲當(dāng)前重點(diǎn)側(cè)重于對一國水域內(nèi)(或達(dá)成協(xié)議的若干國家之間水域內(nèi))小型短途運(yùn)輸船舶的智能化研究?!蓖ㄟ^對典型項(xiàng)目和項(xiàng)目特點(diǎn)的描述,馮書桓總結(jié)了歐洲智能船舶發(fā)展的主攻方向。
在馮書桓看來,歐洲國家對智能船舶的研究內(nèi)容主要包括近海/內(nèi)河自主船舶實(shí)船開發(fā)、功能評(píng)估、測試驗(yàn)證方法建立、開展測試驗(yàn)證與示范應(yīng)用、相關(guān)法律法規(guī)修訂、網(wǎng)絡(luò)安全、急用技術(shù)開發(fā)、自主船舶商業(yè)案例分析、提高公眾意識(shí)等領(lǐng)域,囊括了從技術(shù)研發(fā)、測試驗(yàn)證、政策法規(guī)到市場推廣等一系列問題,進(jìn)一步為自主航行船舶發(fā)展提供系統(tǒng)性的規(guī)劃和支撐。
總體來看,歐洲的智能船舶發(fā)展思路只是船舶智能化的一部分,因?yàn)椴徽撌瞧鋬?yōu)勢還是所開發(fā)項(xiàng)目,似乎只注重于某一特定領(lǐng)域,鮮有智能化系統(tǒng)集成和大型實(shí)船驗(yàn)證。但細(xì)細(xì)品味,歐洲國家所研究的智能船舶“內(nèi)核”,更像是船舶智能化發(fā)展的基石。
全球首艘無人駕駛集裝箱船“Yara Birkeland”輪
“歐洲國家智能船舶發(fā)展規(guī)劃和路線,高度契合國際海事組織提出的E-Navigation理念?!敝袊凹瘓F(tuán)經(jīng)濟(jì)研究中心相關(guān)專家就此評(píng)論。E-Navigation理念由原IMO秘書長艾夫西米歐斯·米喬普洛斯(Efthimios Mitropoulos)于2006年提出,從其內(nèi)涵、戰(zhàn)略目標(biāo)及發(fā)展趨勢來看,該理念的最佳中文表述應(yīng)是“智慧航?!薄6谥腔酆胶nI(lǐng)域,歐洲重點(diǎn)研究的高敏感度態(tài)勢感知和輔助航行系統(tǒng)異常關(guān)鍵?!罢蛉绱?,歐盟在裝備智能化方面提供給予了更多政策支持和引導(dǎo),比如歐盟‘地平線2020’計(jì)劃,歐盟海事安全局(EMSA)、挪威政府和一些科研機(jī)構(gòu)也為相關(guān)研究提供了重要的資金支持。”在該專家看來,歐洲智能船舶發(fā)展有來自相關(guān)機(jī)構(gòu)、大型科研院所(如SINTEF)及知名企業(yè)的專項(xiàng)基金資助,這與亞洲國家在智能船舶發(fā)展方面的政策支持有著較大的不同。
ABB推出的全新領(lǐng)航控制系統(tǒng)就基于“ABB Ability”數(shù)字化技術(shù)解決方案
政府與學(xué)術(shù)界的支持是保證歐洲智能航運(yùn)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ),而配套產(chǎn)業(yè)則給予了支撐作用。很長一段時(shí)間以來,歐洲的船舶配套企業(yè)擁有極其強(qiáng)大的科研實(shí)力,甚至占據(jù)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制高點(diǎn),尤其在智能化和無人自主航行方面有著很強(qiáng)的話語權(quán)。比如ABB推出的全新領(lǐng)航控制系統(tǒng)就基于“ABB Ability”數(shù)字化技術(shù)解決方案,對船舶動(dòng)態(tài)定位技術(shù)進(jìn)行了深化創(chuàng)新,可簡化船舶操縱,為船舶自主航行或?qū)崿F(xiàn)無人航行創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。馮書桓表示:“康士伯海事、瓦錫蘭、羅爾斯·羅伊斯公司的無人船業(yè)務(wù)板塊、ABB等大型船舶配套企業(yè)或海事服務(wù)提供商具備較強(qiáng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力,且在當(dāng)前面臨亞洲企業(yè)因成本優(yōu)勢而觸發(fā)的激烈競爭態(tài)勢下,有意愿和能力推動(dòng)設(shè)備和系統(tǒng)智能化發(fā)展,進(jìn)而提升歐洲智能船舶整體水平。首先,歐洲相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)被長期應(yīng)用于各類型船舶,其安全性和可靠性較高,積累的大量應(yīng)用數(shù)據(jù)給自主航行、監(jiān)測控制等智能系統(tǒng)的開發(fā)提供了良好條件。其次,這些企業(yè)多年來積累的技術(shù)基礎(chǔ)、商業(yè)聲譽(yù)和用戶群體有利于快速搶占相關(guān)智能裝備系統(tǒng)市場,它們長期參與IMO、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)等國際組織活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),也有利于在國際規(guī)則/法規(guī)制定中搶占先機(jī)。同時(shí),歐洲船舶配套產(chǎn)業(yè)在高技術(shù)和高附加值產(chǎn)品領(lǐng)域一直占據(jù)著世界領(lǐng)先地位,以產(chǎn)品創(chuàng)新性強(qiáng)、可靠性高、售后服務(wù)完善聞名,由于智能船舶發(fā)展尚未處于成熟階段,這些‘標(biāo)簽’即是它們獲得認(rèn)可的保障。一言以蔽之,歐洲的智能船舶發(fā)展不僅得益于政府和機(jī)構(gòu)政策,知名船舶配套企業(yè)也在其中起到了至關(guān)重要的支持?!?/p>
到這里,我們似乎找到了歐洲智能航運(yùn)發(fā)展的“風(fēng)格”——掌握較多局部智能方案和先進(jìn)服務(wù)體系。當(dāng)局部方案逐步成熟,通過科研或商業(yè)合作形成利益共同體,通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議、接口等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)全局智能。當(dāng)然,也找到形成這種風(fēng)格的背后線索,即從需求和技術(shù)優(yōu)勢確定智能化發(fā)展路徑。