​【理论知识】船舶行业的发展现状及趋势

2019年11月18日至22日，西门子在美国拉斯维加斯如期举办了两年一度的Converge会议，我们在这里相互交流、分享最佳实践，并承诺在2020年及以后走的更快、更远。这，是令人难忘的一周！这次会议，让我们深刻的记住了一句谚语：If you want to go fast, go alone. If you want to go far, go together.作为企业，我们希望自己走的更快、更远，所以我们并肩前行。这次会议，也一直在重复不断的讲述的一个伟大的故事“Digital Twin” 。作为企业，我们将一直持续不断的帮助客户实现数字化转型。

会议期间我有幸参加了船舶行业的一场会议。听完行业专家的分享，就船舶数字化这一概念略有感触，虽然船舶数字化早已不是一个新鲜的概念，无奈笔者一向愚钝,经常是后知后觉。此次所学、所听，不能尽数复现、更达不到会议分享者对船舶行业百分之一的理解。而谈及“行业”这个词，从来不是一个小话题，笔者能力有限，文中不妥之处，还望广大读者不吝斧批。

关于船舶，我们首先欣赏一个小片段：

看着这艘游艇，如梦幻一般。但你可否知道，这并不是一艘真正的船，而是通过数字化渲染出来的。数字化造船为船东提供了性能更优，更安全和更稳定的产品，也为船厂增加了大量船舶增值业务，同时又可以使船舶供应商更清楚的了解设备、系统，帮助他们改进设计和制造质量。

而中国的造船业近10几年呈现高速增长的趋势，正由“大”变“强”。

但是近几年来，全世界海运行业的现状是，海运货船的生产速度已远超海运贸易的增长速度。“船东弃船”现象,这些年在造船行业有如一个幽灵般的存在，船舶产品已经过剩，这已逼迫许多船厂要重新定位业务模式，通过使用先进技术极尽可能的降低船舶的研发和运营成本，并能适应新的航运需求，同时选择生产高附加值船型，或者向海工、海上风电等相关行业进行业务的拓展。船舶行业发展至今，越来越多的造船订单，对船厂的选择已不再是雨露均沾，更多的订单量，正逐渐被更具有竞争力的少数船厂所占有。2007年的船市订单总量，其中50%由32家船厂分担完成，至2017年，缩减至24家。而其中75%的订单总量，由2007年的101家分担完成，至2017年，缩减至59家。这些数字已表明，船市的竞争给造船企业带来了巨大的压力，低竞争力的船厂，正在逐渐被淘汰。

中国造船业在全世界上，2016年造船总吨位为22，335千吨。位居世界第二。

而中国船市的订单价值总量，全世界排名第四。其中商用船订单价值总量位于世界第二，805亿美元，军用船订单价值总量位于世界第三，260亿美元。这个趋势说明了，一方面，船舶工业作为国家战略性装备制造业的代表，已形成了较强国际竞争力的基础优势；另一方面，军用舰船领域船舶附加值远远大于商用船舶，我国在此领域潜力雄厚，大有可为。

SpaceX公司的总裁埃隆·马斯克说过：“Any company that … stays stationary with their technology will be exceeded by their competitors”，是的，任何固步自封的企业，都将被竞争者所超越。这些企业，成本昂贵，产品周期冗长，频繁的导致订单延期。

这些企业，产品设计性能不佳，频繁导致海运事故的发生。

所有这些失败的案例，要求我们用发展的眼光看世界，不能满足于现阶段所取得的成绩。目前，受能源价格、成本管理的影响，以及世界各国环保意识日益增强，“绿色船舶”在当前乃至相当长的一段时期内，都将是船舶行业建设的主要目标。另外，近几年对休闲娱乐船的需求正不断增加，迫切的要求采用新的材料以及新的生产工艺。随着人类对海洋的不断深入开发，要求运营船能够适应更极端的海况，同时还要满足不断提高的海运安全性要求及其法规。要求船舶在其生命周期(从设计、制造、营运到报废回收)的整个过程中能经济地满足其预定功能和性能，同时实现提高能源使用效率、减少或消除环境污染，并对操作和使用人员具有良好保护的船舶。

随着新一代信息通信技术的快速发展，数字化、网络化、智能化日益成为未来制造业发展的主要趋势，世界主要造船国家纷纷加快智能制造步伐。通过采用新技术对船舶生命周期的成本管理，包括：机器制造及3D打印技术、复合材料及新兴材料技术、船舶互联技术、电力推进&混合动力船舶技术以及自动化船舶技术。

船舶数字化是一个公共的多功能集成平台，可通过船舶的各类接口获取船舶运营的各项数据，典型的场景如：船型设计、材料性能、船舶性能及状态监测、工作海域的海洋气象数据、突发的事件与事故、人员互联以及船舶检查与维护，所有这些，都可以通过评估与分析处理以实现船舶运营的最优化。

船舶的数字化双胞胎，是以数字主线为基础。通过云技术、仿真技术、可视化技术、信息传感与处理技术以及控制技术、通信技术实现的船舶全数字化设计。实现工厂制造全过程的虚拟仿真验证，虚实结合。IT技术与生产线充分融合，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个船舶产品生命周期的新型生产组织方式，为船舶智能制造打下坚实基础。

下面的案例是基于船舶水动力模型，分析救生艇入水时的受流体冲击力的影响，以评估其安全性能及对乘员的影响。现实的场景与数字孪生中的场景分别是这样的：

实船在没有建造之前，就完成数字化模型。从而在虚拟的环境对产品进行仿真和模拟，并将真实参数传给实际的工厂建设。西门子在船舶领域历经130年的持续创新，凭借整体解决方案在确保高效、可靠和环保的船舶运营与海工作业的同时，将引领船舶和海工领域的数字化发展趋势。‘蓝之所现绿色无限’正是西门子对于船舶与海工行业未来发展的全新解读，我们正在用创新的数字化技术引领船舶和海工行业向更加绿色、清洁和环保方向发展。实现船队全生命周期的综合优化管理。最终目标是要实现：提高船舶运行效率，减少人员，准时到达。