人工智能引領(lǐng)船舶行業(yè)變革
近日，教育部2021年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果正式公布，全國共有35所高校獲首批人工智能本科新專業(yè)建設(shè)資格，其中包括上海交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、江蘇科技大學(xué)等幾所設(shè)有船舶相關(guān)專業(yè)的高校。當(dāng)前，新一輪技術(shù)**浪潮風(fēng)起云涌，船海院校開設(shè)人工智能專業(yè)可謂是正當(dāng)其時(shí)。作為傳統(tǒng)制造業(yè)，船舶行業(yè)借助人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)哪些變革和突破?船舶企業(yè)又該如何布局發(fā)展人工智能?《船報(bào)》特邀專家進(jìn)行解讀。
中國船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院
劉碧濤 尚家發(fā) 江文成
新一輪產(chǎn)業(yè)變革席卷全球，人工智能成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心方向。如今，越來越多傳統(tǒng)制造企業(yè)在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換中，將人工智能作為發(fā)展的新動(dòng)力，不斷創(chuàng)造出新的發(fā)展機(jī)遇。
人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的結(jié)合，可以優(yōu)化船舶建造的流程，提升船舶建造的效率，更好地實(shí)現(xiàn)智能制造。
人工智能技術(shù)是繼蒸汽機(jī)、電力、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后最有可能帶來新一次產(chǎn)業(yè)**浪潮的技術(shù)。在爆炸式的數(shù)據(jù)積累、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的新型算法與更強(qiáng)大、成本更低的計(jì)算力的促進(jìn)下，人工智能技術(shù)的應(yīng)用場景也在各個(gè)行業(yè)逐漸明朗，開始帶來降本增效的實(shí)際商業(yè)價(jià)值。目前，船舶行業(yè)急需降本增效，人工智能技術(shù)的發(fā)展或?qū)?duì)未來船舶行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生顛覆性的影響。
人工智能
迎來新發(fā)展浪潮
人工智能是一門利用計(jì)算機(jī)模擬人類智能行為科學(xué)的統(tǒng)稱，它涵蓋了訓(xùn)練計(jì)算機(jī)使其能夠完成自主學(xué)習(xí)、判斷、決策等人類行為的范疇。人工智能的概念包含了三個(gè)層次的內(nèi)容：人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)。
在多種因素的合力推動(dòng)之下，人工智能迎來了新一波發(fā)展浪潮。在人工智能技術(shù)的發(fā)展過程中，算法、計(jì)算以及數(shù)據(jù)是推動(dòng)人工智能技術(shù)發(fā)展三大要素，其中算法是核心，計(jì)算與數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)。此外，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)為人工智能的發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。
隨著人工智能在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用場景逐漸明朗，應(yīng)用的行業(yè)與業(yè)務(wù)范圍逐漸增加。在目前人工智能眾多的應(yīng)用領(lǐng)域中，汽車、零售、金融以及醫(yī)療是發(fā)展基礎(chǔ)較為成熟且市場應(yīng)用潛力大的領(lǐng)域，制造、教育與通信行業(yè)是未來人工智能發(fā)展?jié)摿^大的領(lǐng)域。其中，制造行業(yè)雖然在組織機(jī)構(gòu)上的基礎(chǔ)相對(duì)較為薄弱，但由于擁有大量的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)積累以及自動(dòng)化的工作流，為人工智能技術(shù)的介入提供了良好的技術(shù)鋪墊。未來，在裝備制造領(lǐng)域通過人工智能技術(shù)手段建立產(chǎn)線及裝備狀態(tài)預(yù)測模型，預(yù)計(jì)每年可減少企業(yè)10%的運(yùn)維成本，20%的機(jī)器停機(jī)時(shí)間和25%的機(jī)器檢測成本。同時(shí)，通過智能技術(shù)進(jìn)行機(jī)器換人，實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢、裝配、上下料等操作的自動(dòng)化，降低工廠的人力成本。
人工智能
推動(dòng)船舶行業(yè)降本增效
新一輪產(chǎn)業(yè)變革席卷全球，人工智能成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心方向。如今，越來越多傳統(tǒng)制造企業(yè)在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換中，將人工智能作為發(fā)展的新動(dòng)力，不斷創(chuàng)造出新的發(fā)展機(jī)遇。人工智能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)的數(shù)字化程度提出了較高的要求，目前具備較好數(shù)字化基礎(chǔ)的行業(yè)，如互聯(lián)網(wǎng)、高科技、信息等新興技術(shù)行業(yè)，在人工智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用方面具有優(yōu)勢，對(duì)于數(shù)字化基礎(chǔ)較差的制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)，人工智能的應(yīng)用仍處于早期試驗(yàn)階段，僅有極少數(shù)企業(yè)開展了規(guī)模化部署。對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)來說，問題不再是要不要考慮在自身的業(yè)務(wù)及戰(zhàn)略流程中采用人工智能應(yīng)用，而是要制定怎樣的人工智能戰(zhàn)略，以及如何去實(shí)施這一戰(zhàn)略。
船舶行業(yè)作為典型的傳統(tǒng)制造業(yè)，也面臨著絕大多數(shù)傳統(tǒng)行業(yè)所面臨的同樣的處境。一方面，人工智能將成為船舶行業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低企業(yè)成本的主要方式，幫助行業(yè)更好地優(yōu)化生產(chǎn)流程、更好地配置整合資源，貫穿制造體系全流程。另一方面，人工智能的應(yīng)用發(fā)展將改變現(xiàn)有的傳統(tǒng)制造模式與商業(yè)模式，引入外部競爭者，或?qū)⒏淖儌鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)格局。
讓機(jī)器更聰明是人工智能技術(shù)發(fā)展的根本目標(biāo)，降本增效是人工智能發(fā)展的必然結(jié)果。對(duì)于船舶行業(yè)來說，人工智能可以應(yīng)用于從研發(fā)設(shè)計(jì)到建造，以及運(yùn)營維護(hù)的全過程，推動(dòng)船舶行業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效。人工智能技術(shù)的發(fā)展成熟將使得智能設(shè)計(jì)成為可能。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能技術(shù)研究的重要領(lǐng)域，該技術(shù)可以讓機(jī)器像人一樣通過對(duì)大量數(shù)據(jù)資料的“學(xué)習(xí)”掌握相關(guān)知識(shí)，并開展相關(guān)的工作。因此，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展成熟，未來可以讓機(jī)器對(duì)大量的船舶設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行“學(xué)習(xí)”，讓機(jī)器掌握船舶基本的設(shè)計(jì)工作，從而解放船舶設(shè)計(jì)人員進(jìn)行創(chuàng)造性的研究與設(shè)計(jì)，提升設(shè)計(jì)工作的效率。
船舶智能制造將是人工智能技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域。船舶建造是一個(gè)復(fù)雜的過程，包含了制造、管理、物流等多個(gè)方面的工作。人工智能技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的結(jié)合，可以優(yōu)化船舶建造的流程，提升船舶建造的效率，更好地實(shí)現(xiàn)智能制造。例如，通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)船舶生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控，運(yùn)用人工智能技術(shù)先進(jìn)的算法，可有效優(yōu)化生產(chǎn)與物流的管理，提升生產(chǎn)效率。同時(shí)，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展將極大提升制造過程的智能化程度。目前，船舶建造普遍應(yīng)用機(jī)械臂、機(jī)器人等智能化裝備。韓國和日本已擁有完整的智能化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和運(yùn)營管理系統(tǒng);建立了從船舶設(shè)計(jì)、研發(fā)到建造的智能化控制體系。船企廣泛運(yùn)用焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人、噴漆機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等，很大程度上已超越了傳統(tǒng)機(jī)器人，在降低誤差、提高生產(chǎn)率、節(jié)約成本方面效果明顯。
智能船舶將成為未來人工智能技術(shù)應(yīng)用的熱點(diǎn)。人工智能技術(shù)目前在無人駕駛汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在圖像識(shí)別、控制算法等方面發(fā)揮了重要作用。通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用提升智能船舶的識(shí)別能力與處理能力，使智能船舶具備類似于人的自主駕駛能力，這也是智能船舶發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo)——無人駕駛船舶。目前，全球范圍內(nèi)已開展了多個(gè)智能船舶和無人駕駛船舶項(xiàng)目，如中國船舶工業(yè)集團(tuán)有限公司主導(dǎo)開展的綠色海豚38800噸智能示范船建造項(xiàng)目、歐盟資助研發(fā)的代號(hào)為“MARS”的無人駕駛船項(xiàng)目、DNV GL的無人運(yùn)輸船設(shè)計(jì)項(xiàng)目、韓國現(xiàn)代重工的智能船舶聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)項(xiàng)目等。船舶行業(yè)正開展智能船舶研究，而人工智能將推動(dòng)這些項(xiàng)目加速度“前進(jìn)”。
船舶企業(yè)
應(yīng)積極布局人工智能應(yīng)用
人工智能技術(shù)是繼互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后最具顛覆性的**性技術(shù)，將開啟一系列產(chǎn)業(yè)變革。對(duì)于船舶行業(yè)企業(yè)來說，人工智能技術(shù)的發(fā)展在帶來挑戰(zhàn)的同時(shí)也帶來了新的機(jī)遇。布局人工智能應(yīng)用，時(shí)機(jī)就在當(dāng)下。
首先，要未雨綢繆，了解人工智能發(fā)展情況，制定企業(yè)人工智能發(fā)展規(guī)劃。人工智能的大潮勢不可擋，對(duì)于船舶企業(yè)來說，提前行動(dòng)、積極應(yīng)對(duì)是為上策。船舶行業(yè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)明確在目前業(yè)務(wù)中有哪些地方可以應(yīng)用人工智能技術(shù)，有什么機(jī)會(huì)可以把握;了解其他企業(yè)的技術(shù)布局，評(píng)估人工智能技術(shù)在自身業(yè)務(wù)中的應(yīng)用機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)在價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)上的應(yīng)用案例。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合自身發(fā)展情況，制定適合企業(yè)的人工智能發(fā)展規(guī)劃。
其次，要知己知彼，評(píng)估自身人工智能基礎(chǔ)，夯實(shí)企業(yè)人工智能發(fā)展基礎(chǔ)。人工智能的發(fā)展不可能一蹴而就，需要相關(guān)基礎(chǔ)能力作為支撐，評(píng)估自身基礎(chǔ)能力、完善基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于企業(yè)推進(jìn)人工智能技術(shù)的應(yīng)用具有重要作用。船舶企業(yè)需要評(píng)估在組織、數(shù)據(jù)與技術(shù)、應(yīng)用和執(zhí)行能力上具備的核心競爭力，認(rèn)識(shí)到在哪些方面存在不足，并針對(duì)不足為相關(guān)部門提供支持與引導(dǎo)。其中，最重要的是企業(yè)數(shù)字化程度與人工智能人才，提升企業(yè)數(shù)字化程度與培養(yǎng)、引進(jìn)人工智能人才對(duì)于船舶行業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)尤為重要。
最后，要為我所用，結(jié)合企業(yè)發(fā)展需求，推進(jìn)企業(yè)人工智能發(fā)展。船舶企業(yè)需要制定明確的發(fā)展方向和目標(biāo)，繪制發(fā)展藍(lán)圖，并提升相關(guān)配套能力以支持計(jì)劃的執(zhí)行。其中，數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的“能源”，數(shù)據(jù)的積累是一個(gè)長期的過程，應(yīng)該盡早開展，為未來人工智能的推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
人工智能專業(yè)前景如何?