船舶与海洋工程信息化进展

船舶与海洋工程信息化进展

沈康

江苏新扬子造船有限公司, 江苏 靖江  214532

摘要：海洋作为蕴含着巨大自然资源的宝库,也是国家重要的战略发展空间。海洋信息化是建设海洋强国的关键一环,加快建设以信息为主导的“智慧海洋”,可以有效提升我国开发和管控海洋的能力,是发展海洋经济、保护海洋环境、建设海洋强国的时代要求。

关键词：船舶与海洋工程，信息化，构想，展望

1关于船舶与海洋工程信息化模式的构想

如何加快船舶与海洋工程信息化建设，笔者认为必须建立一个高效的信息系统模式。俗话说得好：“一个好模式重于有个好软件”。一个高效的信息系统模式，其数据库必须达到很高的可靠程度，要形成设计、生产、物流与管理一体化且信息能够在这些子系统间实现转换。一个高效的信息系统必须包含与行业相关的信息资源和二次开发能力，能将相关业务信息集成在统一的信息平台上，及时准确地收集、处理、传输与存储各类管理信息。一个高效信息系统模式的构建，不但要面向整个船舶的生命周期，而且还要包含许多服务信息和咨询功能；不仅能处理数值计算，还能处理非数值计算，应该是一个全方位的数字化信息系统模式。它主要包含以下几个部分:

1.1基础数据库

该数据库包括以下内容:（1）船东国籍，历史背景，为其服务的公司，所经营的船型，经营其他业务的情况。把船东按其经营规模和项目进行分类。（2）国际和国内各大船厂的主打产品类型，生产规模和能力，主要技术特点，产品开发方向，所具备的资源优势，科研能力以及与其关系密切的船东。（3）国内各船厂的生产模式，管理办法，应用先进技术的能力和水平。针对船舶生产的编码体系、过程建模、资源配置、数据支撑、相关标准。（4）国际和国内造船所需材料和配套件的供应渠道和价格，产品供应链。（5）售后服务点及修船厂的位置，修船能力。（6）相关的造船规范，检验机构和检验程序。（7）各国对造船生产的相关法规，政府干预的情况。（8）船舶科研所的研究项目。

1.2分析数据库

它是基础数据库的拓展，主要是应用统计工具把几年的数据列成表格或画出走势图。它应该包括以下内容:（1）国际造船趋势分析。包括近20年造船品种和数量的走势图和统计表格;造船集中地域的分布图。（2）船东的发展情况。（3）国际和国内各大船厂的生产效率,经营成本和利润的走势图。（4）船舶及配套件质量和价格的跟踪调查，相应的分析和调查报告。（5）因船舶质量问题导致的海上事故原因分析。将基础数据库和分析数据库的内容进行结合，是其最有价值的部分。

1.3动态数据库

它是充分运用知识工程、专家系统、虚拟测试等都存储在工程师、工人的头脑中,如何把这些知识挖掘出来,加以整理，给予储存和继承，是当今船舶行业信息化建设的要点和重中之重。其内容包括：（1）在以上数据库的基础上生成动态图线。例如石油价格变化因素、集装箱货运量变化因素、外汇汇率变化因素、造船原材料价格变化因素、供需关系变化因素等等都应列入动态图线中。当其中一个因素发生变化,其他因素的变化也能看出来。这样的动态图就很实用很方便,而且具有咨询和指导作用。这是一项庞大的工作,可以用构建数学模型的方法把相关的条件考虑进去,关系不大的条件应忽略。根据不同的主题,比如运输问题、成本问题、库存问题，列出一个通用的模型，各个船厂将自己的参数代入就可以求得结果,并且当参数变化时结果受到怎样的影响也可以看出来。把所有船厂的资料搜集整理,列成图表,就可以作出这样的动态图线。目前已经有一些工程人员在做这方面的尝试。但是涉及面还很窄，没有形成规模。这需要资金和人力的投入，需要专门的组织和国家的扶持。（2）专家的预测、分析以及由专家组成的远程协助。（3）新技术投入生产以后产生的一系列影响。采用虚拟设计、仿真设计技术，在计算机中拟建一条船舶，并对其从设计、制造、投放市场、使用、维护等全生命周期以及各种因素响应的情况进行仿真，从而节约设计成本。

2我国船舶与海洋信息化未来展望和发展建议

2.1智慧化是船舶与海洋信息化发展的必经之路

近年来,CPS、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术飞速发展，推动人类社会逐步由工业社会向信息社会转型。海洋作为对信息具有高度依赖性的特殊领域，更是迎来了划时代的发展机遇。

从整体来看，新一代信息技术体系已经具备构建与人类所在物理空间相对应的虚拟空间的能力。凭借海洋物联网获取的与日俱增的海量数据，加上长期积累的各类历史数据，通过以云计算平台为支撑的工业大数据、社会大数据、科学大数据的分析处理，可在虚拟空间中构建海洋环境演变模型、海上设备运行模型、涉海人员活动模型。在此基础上，利用大量实时真实数据驱动虚拟空间中的各类模型，可以实现在虚拟海洋空间中模拟和预测实体海洋空间的发展变化情况。由此，一方面可利用模拟预测结果对实体海洋空间的活动和决策进行指导;另一方面可利用实体空间产生的大量数据促进虚拟空间的成长,提升模型的准确程度和预测能力。从而形成实体海洋空间与虚拟海洋空间相互指导、相互映射的良性互动关系。这正是CPS技术的核心思想。

在以CPS技术为核心的海洋信息化发展框架下，随着网络环境的不断完善、相关数据的不断积累、模型准确性的不断提升，海洋实体空间与对应虚拟空间的深度交互与融合将成为必然，从而使得“虚实融合”的海洋信息化体系进一步朝着智能化的方向发展,逐渐形成海洋信息的智能感知、智能管理、智能分析、智能决策等一系列核心能力，最终成为智慧海洋。可见,智慧化是海洋信息化发展的必经之路。

2.2发展建议

在深刻认识到我国海洋信息化发展中存在的问题的基础上，应充分借鉴国外该领域积累的经验和形成的理念，立足现有“数字海洋”“透明海洋”，从全局战略性角度出发，加强海洋信息化发展的顶层设计，完善信息共享机制，大胆利用新兴信息技术，充分发挥其对现有业务模式的开创性作用，形成后发优势，分2步实现对世界先进水平的赶超，实现对海洋强国战略发展的有力支撑。

第一步主要解决现存问题，夯实完善海洋信息体系。通过海洋物联网、海上宽带通信、海洋工程装备等方面的发展,，打造覆盖全球的海洋信息基础设施网络。通过海洋大数据、云平台等方面的建设，提升我国海洋信息开放共享、分析处理、价值挖掘等方面的能力。通过为各涉海领域提供具有准确预测能力的信息应用服务开发平台和环境，鼓励海洋信息服务产业发展，形成涉海领域全面覆盖的信息服务体系。

第二步主要提升信息体系能力，构建智慧海洋。顺应海洋信息化发展的必然趋势，着力推动大数据、云计算技术的深入应用，加强海洋数据分析挖掘能力，完善信息交互传输网络，提升虚拟信息空间运行真实程度，真正实现“虚实融合”“智能自治”的智慧海洋。

3结语

总之，不论我们是否自觉地认识到，船舶与海洋工程的信息化建设必将是企业获得竞争优势的最终选择。也就是说，造船业必须改变原来的生产观念，转变成以信息为主导的制造业。我们必须再次强调：没有夕阳的工业，只有夕阳的技术。机不可失，时不再来。

参考文献

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[2]曹爱霞,周新院,杜友威.专创融合视角下船舶与海洋工程专业人才培养探索与实践[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2021(07):69-71.

[3]季林帅,于超,刘国炳.独立学院船舶与海洋工程专业人才培养方案探讨[J].职业,2018(18):31-32.

姓名:沈康，性别:男，出生年月:1982.5，民族:汉，籍贯:江苏江阴，学历:本科，职称:工程师，研究方向:船舶与海洋工程