在第四次工業(yè)革命時(shí)代，曾經(jīng)以鐵錘聲和焊接火花為象征的造船廠正在迅速發(fā)生變化。近年來，全球環(huán)境頻繁拉響警報(bào)器，國(guó)際組織和學(xué)者也不斷呼吁保護(hù)全球環(huán)境，這意味著全球造船業(yè)迫切需要優(yōu)化生產(chǎn)工藝，以實(shí)現(xiàn)造船流程的綠色化和數(shù)字化。
造船業(yè)能否實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型？韓國(guó)巨濟(jì)大學(xué)特聘教授、造船人工智能融合項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Woo Jong-sik指出，鑒于船舶規(guī)模，造船業(yè)可由機(jī)器替代的工藝或單元操作數(shù)量有限，70%的生產(chǎn)仍將由人力完成。因此，造船業(yè)專注于通過利用人力而非機(jī)器實(shí)現(xiàn)超連接和超智能來最大限度地提高效率，這意味著造船業(yè)是一個(gè)對(duì)IoH（工人的連接）或IoO（組織的連接）高度關(guān)注的行業(yè)。
通過將物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、人工智能（AI）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）/虛擬現(xiàn)實(shí)（VR） 等第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)工作場(chǎng)所，可以構(gòu)建基于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的“互聯(lián)船廠”，最終實(shí)現(xiàn)流程、人員、基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生巨大變化的“高科技數(shù)字化船廠”。這可以通過第四次工業(yè)革命所追求的“超連接和超智能的人、物和空間”的創(chuàng)新來克服，因此造船業(yè)也將能夠直接受益于第四次工業(yè)革命。
而轉(zhuǎn)型的第一步則是將熟練技術(shù)工人半個(gè)世紀(jì)以來高度實(shí)用的隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為“數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)”，使其能夠永久、系統(tǒng)地加以利用。
如果改變工作方式不是一種選擇，而是一種必然，那么，加快建立以數(shù)據(jù)和流程為基礎(chǔ)的“高科技數(shù)字化船廠”是通過采用基于信息和通信技術(shù)（ICT）的第四次工業(yè)革命核心技術(shù)以確?？沙掷m(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的唯一途徑，從而實(shí)現(xiàn)造船現(xiàn)場(chǎng)即使在減少或沒有工人的情況下也能以適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量運(yùn)營(yíng)。
在過去的10年里，韓國(guó)三大船企HD現(xiàn)代、三星重工、韓華海洋（原大宇造船海洋）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)智能鋼材倉(cāng)儲(chǔ)空間、密閉區(qū)域便攜式焊接機(jī)器人、涂裝缺陷識(shí)別系統(tǒng)、智能物流/設(shè)施監(jiān)控等現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)新案例，但未來仍需要將人工智能技術(shù)擴(kuò)展到全部流程。
除上述創(chuàng)新案例外，有必要在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝移動(dòng)設(shè)備和智能工作站（Kiosk），以便輕松查看因現(xiàn)場(chǎng)修改圖紙而導(dǎo)致的材料或工藝變化信息，最大限度地降低錯(cuò)誤返工率；有必要通過實(shí)時(shí)監(jiān)控各種傳感器以控制密閉工作區(qū)域的能效以及安全事故風(fēng)險(xiǎn)，如有害氣體導(dǎo)致的窒息或封閉空間內(nèi)揮發(fā)性氣體導(dǎo)致的爆炸，從而改善工人的安全和環(huán)境。
為早日實(shí)現(xiàn)這一愿景，韓國(guó)政府正在加快推進(jìn)全行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，自2021年以來，巨濟(jì)大學(xué)造船人工智能融合項(xiàng)目在韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部和韓國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的支持下，為韓國(guó)造船業(yè)的所有工人舉辦了人工智能融合領(lǐng)域人才培訓(xùn)項(xiàng)目。
Woo Jong-sik表示，如果韓國(guó)造船業(yè)能盡早實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)品”和“工作方法”的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，就能確保全球競(jìng)爭(zhēng)力，繼續(xù)保持出口產(chǎn)業(yè)和成長(zhǎng)型產(chǎn)業(yè)的地位。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，船廠工人首先要形成數(shù)字化思維，擁有數(shù)字化領(lǐng)導(dǎo)力，并采用數(shù)字化政策進(jìn)行管理。在此基礎(chǔ)上，船廠內(nèi)部長(zhǎng)期積累的隱性知識(shí)就可以通過“數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)”得以顯現(xiàn)。
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當(dāng)前，配套設(shè)備企業(yè)在數(shù)字化方面與大型船廠存在差距。該協(xié)議的簽署旨在推動(dòng)造船業(yè)在全球市場(chǎng)快速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下實(shí)現(xiàn)智能化。
此次簽約前，參與各方已經(jīng)獲得了包括政府預(yù)算在內(nèi)的約77億韓元（約合人民幣4212萬元）的項(xiàng)目費(fèi)用，隨后將在2023年至2027年期間推進(jìn)“造船海洋設(shè)備數(shù)字化合作平臺(tái)”項(xiàng)目，這是造船和海洋工程設(shè)備行業(yè)數(shù)字化邁出的第一步。
目前，船廠在設(shè)備安裝中3D形狀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確獲取率不到30%。“造船海洋設(shè)備數(shù)字化合作平臺(tái)”項(xiàng)目旨在最大限度地加強(qiáng)配套設(shè)備企業(yè)和船廠之間的數(shù)字化協(xié)作，使雙方能夠共同管理相關(guān)設(shè)備屬性、附加信息等數(shù)據(jù)。
為此，合作各方計(jì)劃創(chuàng)建能夠與船廠內(nèi)部系統(tǒng)兼容的設(shè)備3D建模和數(shù)據(jù)庫(kù)，并確保生產(chǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)作和監(jiān)控接口，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于3D數(shù)據(jù)的設(shè)備設(shè)計(jì)審查和批準(zhǔn)等。
此外，云合作平臺(tái)還將為從船廠獲得訂單的配套設(shè)備企業(yè)的3D生產(chǎn)設(shè)計(jì)、3D設(shè)計(jì)專業(yè)人才培訓(xùn)提供支持，該計(jì)劃旨在加強(qiáng)整個(gè)造船業(yè)的數(shù)字化能力，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)之間的智能設(shè)計(jì)和制造。
韓國(guó)造船海洋設(shè)備研究院有關(guān)人員表示：“造船業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將降低配套設(shè)備企業(yè)的設(shè)計(jì)成本，縮短設(shè)計(jì)周期，并通過流程自動(dòng)化提高生產(chǎn)效率。只有縮小船廠與配套設(shè)備企業(yè)之間的數(shù)字化差距，才能確保未來造船業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體競(jìng)爭(zhēng)力?！?/p>
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據(jù)稱，當(dāng)前日本造船業(yè)正在全球范圍內(nèi)供應(yīng)高性能、高質(zhì)量的船舶，為確保日本穩(wěn)定的海上運(yùn)輸和安全做出了貢獻(xiàn)。另一方面，中國(guó)、韓國(guó)、日本在國(guó)際造船市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，同時(shí)對(duì)降低環(huán)境負(fù)荷和增強(qiáng)安全性的社會(huì)要求也進(jìn)一步提高。
在此情況下，日本造船業(yè)要想繼續(xù)滿足航運(yùn)業(yè)的多樣化需求，就必須通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型從根本上提高生產(chǎn)效率并變革經(jīng)營(yíng)模式。因此，日本國(guó)土交通省自2022年以來一直在為船廠實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目和示范項(xiàng)目提供支持，并于2023財(cái)年啟動(dòng)了有關(guān)船廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)開發(fā)和示范項(xiàng)目的支持項(xiàng)目，補(bǔ)貼率高達(dá)50%。
近期，日本國(guó)土交通省公布了2023財(cái)年第二批創(chuàng)新造船工藝補(bǔ)助項(xiàng)目，日本今治造船相關(guān)項(xiàng)目成功入選。創(chuàng)新造船工藝補(bǔ)助項(xiàng)目主要針對(duì)造船企業(yè)（海洋產(chǎn)業(yè)、航運(yùn)業(yè)和研究機(jī)構(gòu)可作為與造船企業(yè)的聯(lián)合項(xiàng)目參與其中），旨在支持日本造船業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以從根本上提高生產(chǎn)效率并變革經(jīng)營(yíng)模式。
根據(jù)公布信息，今治造船入選項(xiàng)目的基本內(nèi)容包括：開發(fā)工廠內(nèi)物流數(shù)字化和可視化系統(tǒng)，構(gòu)建實(shí)時(shí)信息管理集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物流半自動(dòng)化功能，減少現(xiàn)場(chǎng)工作，提高生產(chǎn)效率。截至目前，日本國(guó)土交通省2023財(cái)年已對(duì)4個(gè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目提供財(cái)政支持。
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據(jù)悉，數(shù)字孿生是在虛擬空間中創(chuàng)建與實(shí)物相同的物體，并進(jìn)行各種虛擬實(shí)驗(yàn)來分析、預(yù)測(cè)和優(yōu)化未來變化的技術(shù)。通過數(shù)字孿生，可以對(duì)由于經(jīng)濟(jì)或安全原因而不具備可行性的場(chǎng)景進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，從而分析現(xiàn)實(shí)中的當(dāng)前狀態(tài)或預(yù)測(cè)未來。
蔚山大學(xué)有關(guān)人員表示：“要想成功實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，地方政府、大中小型企業(yè)需要通力合作。目前，韓國(guó)造船業(yè)正在持續(xù)向好，但當(dāng)前的繁榮期與2000年代的造船熱潮截然不同，長(zhǎng)期的結(jié)構(gòu)調(diào)整和人力短缺帶來了嚴(yán)重的不良影響。因此，現(xiàn)階段是政府、支持機(jī)構(gòu)以及大中小型企業(yè)通力合作的最好時(shí)機(jī)，以更具前瞻性的視角，通過新工藝創(chuàng)造新價(jià)值，打造一個(gè)以技術(shù)和數(shù)字化為基礎(chǔ)的新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。”
另一方面，“造船鋼鐵行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目”旨在建立利用人工智能和先進(jìn)機(jī)器人等技術(shù)的自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)和商業(yè)化模式，以取代目前的手工制造流程，并通過推廣和普及的方式扶持和培育具有競(jìng)爭(zhēng)力的中小型企業(yè)項(xiàng)目。
從今年起至2027年，將在蔚山技術(shù)綜合工業(yè)園區(qū)投入總計(jì)190億韓元的項(xiàng)目費(fèi)用（國(guó)家費(fèi)用950億韓元，市政費(fèi)用950億韓元），用于建設(shè)造船和海洋工程裝備制造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范中心；構(gòu)建基于人工智能的數(shù)字孿生平臺(tái)；構(gòu)建智能柔性工藝自動(dòng)化系統(tǒng)；培養(yǎng)專業(yè)人才并扶持企業(yè)。
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根據(jù)協(xié)議，雙方計(jì)劃在造船和海洋工程領(lǐng)域的研究能力和基礎(chǔ)設(shè)施方面深入交流，以應(yīng)對(duì)造船和海洋工程行業(yè)正在推進(jìn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并將為提高造船和工程設(shè)計(jì)效率奠定合作基礎(chǔ)。通過該協(xié)議，KOMERI希望在現(xiàn)有造船設(shè)備相關(guān)研發(fā)基礎(chǔ)上，通過在以智能設(shè)計(jì)為代表的軟件領(lǐng)域發(fā)掘和規(guī)劃新的研究課題，拓展其研究業(yè)務(wù)。
據(jù)悉，韓國(guó)造船海洋器材研究院成立于2001年，是韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部下屬的研究機(jī)構(gòu)，旨在推進(jìn)韓國(guó)造船、海洋器材及零部件產(chǎn)業(yè)的技術(shù)開發(fā)和技術(shù)支持項(xiàng)目。HEXAGON KOREA隸屬于HEXAGON資產(chǎn)生命周期智能部門，通過集成的智能設(shè)計(jì)和工程信息管理系統(tǒng)，為各個(gè)領(lǐng)域提供三維設(shè)計(jì)和制造解決方案，以提高產(chǎn)品全生命周期的效率和質(zhì)量，并支持可持續(xù)的制造流程。
KOMERI相關(guān)人員表示：“隨著各國(guó)政府和企業(yè)對(duì)數(shù)字化船舶設(shè)計(jì)和建造的關(guān)注度不斷提高，KOMERI計(jì)劃順應(yīng)這一趨勢(shì)，將數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為主要研究領(lǐng)域，以保持韓國(guó)造船和海洋工程產(chǎn)業(yè)的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?！?/p>
據(jù)了解，今年4月份，KOMERI還與韓國(guó)海洋交通安全工團(tuán)（KOMSA）簽訂了《韓國(guó)沿海船舶海上交通安全研究與造船、海洋器材產(chǎn)業(yè)發(fā)展諒解備忘錄》，并將首先推進(jìn)利用高密度聚乙烯（HDPE）和碳素纖維強(qiáng)化塑料（CFRP）等環(huán)保新材料的船舶建造技術(shù)相關(guān)聯(lián)合研究。
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慶尚南道表示：“為支持道內(nèi)船廠的訂單業(yè)績(jī)，急需解決生產(chǎn)人力不足的問題。雖然最近簽證制度的改善使外國(guó)工人招聘工作變得順暢，但為了確保持續(xù)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力，必須通過工藝創(chuàng)新來改造工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>
為此，韓國(guó)慶尚南道與巨濟(jì)市、中小造船研究院于今年3月共同申請(qǐng)了韓國(guó)產(chǎn)業(yè)部推進(jìn)的“產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”和“船舶零部件生產(chǎn)智能化創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)”領(lǐng)域的公開招募項(xiàng)目。該申請(qǐng)于近期通過，到2027年將獲得350億韓元（折合人民幣約1.925億元）的政府資金。
其中，“產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”項(xiàng)目將在2027年之前投資264億韓元（國(guó)家支出100億韓元，地方支出164億韓元），擬在巨濟(jì)市張木面（音譯）建設(shè)四層規(guī)模的生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新中心，占地6381平方米。在此期間，還將同步構(gòu)建生產(chǎn)自動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型試驗(yàn)臺(tái)（test bed）以及15種性能評(píng)估設(shè)備，以在慶尚南道創(chuàng)建智能造船生態(tài)系統(tǒng)，重點(diǎn)支持造船業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)新。
到2026年，“船舶零部件生產(chǎn)智能化創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目將投資358億韓元（國(guó)家支出250億韓元，地方支出150億韓元，私人資本93億韓元），計(jì)劃通過普及分段制造階段的生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，在船廠和分包企業(yè)之間建立有機(jī)生產(chǎn)過程協(xié)作體系。
為最大限度地發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，慶尚南道計(jì)劃讓新建的生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新中心負(fù)責(zé)正在推進(jìn)的“中小造船智能生產(chǎn)創(chuàng)新支持項(xiàng)目”和“智能船廠專業(yè)人才培養(yǎng)項(xiàng)目”。
此外，為開發(fā)船舶建造設(shè)計(jì)、組裝、噴漆等全周期生產(chǎn)工藝技術(shù)，韓國(guó)產(chǎn)業(yè)部還將積極推進(jìn)造船領(lǐng)域后續(xù)研發(fā)（R&D）公開募捐項(xiàng)目。
慶尚南道有關(guān)人員表示：“為構(gòu)建可持續(xù)的造船業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝創(chuàng)新至關(guān)重要。該項(xiàng)目將顯著降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，為確保造船業(yè)的超差距競(jìng)爭(zhēng)力做出貢獻(xiàn)?！?/p> ]]>
早些時(shí)候，ABS發(fā)布了關(guān)于船廠智能技術(shù)應(yīng)用的詳細(xì)要求，并認(rèn)可Seatrium是第一家根據(jù)《ABS船廠智能技術(shù)指南》在運(yùn)營(yíng)中部署智能技術(shù)的造船集團(tuán)。
據(jù)悉，Seatrium基于物聯(lián)網(wǎng)（IOT）和平臺(tái)技術(shù)的移動(dòng)可穿戴個(gè)人設(shè)備（MWPD）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)獲得了ABS的產(chǎn)品設(shè)計(jì)評(píng)估（PDA）批準(zhǔn)，該系統(tǒng)整合在智能設(shè)備中，并部署在整個(gè)船廠。這些設(shè)備可以佩戴在手腕上，具有跌倒監(jiān)測(cè)、地理定位、緊急連接和實(shí)時(shí)安全通知等功能，有助于提高船廠工人的整體健康和安全。同時(shí)，通過指揮中心進(jìn)行監(jiān)控，能夠縮短對(duì)緊急情況的反應(yīng)時(shí)間，更有效地部署安全信息。
ABS對(duì)MWPD監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的認(rèn)可是雙方持續(xù)推進(jìn)多項(xiàng)合作的一部分，通過多年的聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目（JDP），共同開拓海工、船舶與能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
此外，根據(jù)聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目，ABS和Seatrium還將進(jìn)一步合作開展智能船廠計(jì)劃，涵蓋廣泛的創(chuàng)新數(shù)字解決方案，例如使用5G技術(shù)的智能眼鏡進(jìn)行遠(yuǎn)程檢查，以加強(qiáng)船舶建造期間和之后的檢驗(yàn)。
自2022年以來，Seatrium已經(jīng)在其船廠運(yùn)營(yíng)中啟動(dòng)了5G基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了船廠范圍內(nèi)的聯(lián)接，使試驗(yàn)和部署多功能用途成為可能，其中包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）遠(yuǎn)程檢驗(yàn)平臺(tái)和智能視頻分析。
ABS有關(guān)人員表示：“造船業(yè)正在加速向數(shù)字化轉(zhuǎn)型過渡，通過與Seatrium等行業(yè)巨頭合作，將共同引領(lǐng)該行業(yè)的發(fā)展。智能技術(shù)可以改善設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)流程，也可以優(yōu)化船廠健康、安全和質(zhì)量流程。ABS新發(fā)布的指南是支持造船業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步?！?/p>
Seatrium有關(guān)人員表示：“智能設(shè)備是Seatrium遠(yuǎn)大戰(zhàn)略的一部分，通過數(shù)字技術(shù)將推動(dòng)公司勞動(dòng)力、產(chǎn)品和服務(wù)轉(zhuǎn)型，以提高訂單競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全、卓越運(yùn)營(yíng)，以進(jìn)一步增強(qiáng)智能船廠愿景。通過與ABS合作，將推進(jìn)造船業(yè)智能技術(shù)的發(fā)展，創(chuàng)造價(jià)值，造福所有利益相關(guān)方?！?/p> ]]>