12月2日，第20届中国国际海事会展高级海事论坛“船舶与海工配套设备技术”专场在上海举行。论坛主题为“创新技术、智能应用”，来自国内外海事界的10位嘉宾分享了在智能船舶、绿色/智能船用发动机、数值水池、通信技术等领域的研究成果，引发与会者热烈讨论。上海市船舶与海洋工程学会轮机专业学术委员会主任、陕西柴油机重工有限公司执行董事赵同宾，海贸Informa Markets主席克里斯托夫·海曼主持论坛。

智能化是方向
中国船级社（CCS）科创试验中心副主任蔡玉良以《智能船舶发展中的规则挑战》为题，介绍了全球智能船舶发展情况。他说，全球智能船舶处于探索和发展的初级阶段，智能船舶的定义、分级分类尚未统一，智能感知等核心技术尚未突破，智能船舶标准体系、测试与验证体系亟待建立，智能技术工程化应用十分有限，相关国际海事公约法规研究刚刚起步。因此，在发展智能船舶方面仍面临诸多挑战，例如安全问题、法律责任、海事规则等，数据资源需要相应的规则约束、公约规则需要进行相应修订甚至重新建立。“尽管如此，业界一致认为，智能船舶的设计建造营运安全水平不低于现有船舶水平，在这个共识下，后续问题都能得到相应解决。”蔡玉良总结说。
One Sea联盟及DIMECC公司生态系统负责人佩伊维·海科拉的演讲题目为《自主航运技术发展现状及趋势》。她主要介绍了One Sea联盟的战略愿景及近期工作，如参与国际海事组织（IMO）项目和自主航行船舶（MASS）国际标准制定等。她认为，目前，所有研究均未真正进入无人驾驶阶段，而是处于自主技术阶段，节约成本、提高安全性和可持续性是海事业应用自主技术的推动力，因此，One Sea联盟在情境感知技术、碰撞防控技术等方面开展了大量研究。
上海船舶设备研究所科技与信息化部主任王硕丰的演讲题目为《货运船舶自主航行系统技术研究》，他介绍了MASS技术发展现状、基于MASS需求的自主航行系统方案、自主航行船舶控制关键技术、自主航行控制系统应用与试验、自主航行船舶技术展望等内容。王硕丰与参会嘉宾共同探讨了未来的自主航行技术，认为应注重感知技术、自主航行决策与自动避碰技术、控制技术、设备故障诊断与维护技术等。他认为，在感知技术方面，研发感知系统是主要内容，要在弥补单一感知设备不足、研究新感知设备与综合感知系统上下工夫。在自主航行决策与自动避碰技术方面，航行决策的主要问题是自动避碰，要充分利用感知系统提供的信息，对船舶驾驶经验进行分类与量化，形成专家系统，并通过大数据分析优化专家系统，提高决策准确性。在控制技术方面，要充分结合船舶自身特点，分别对自动靠离泊控制、轨迹跟踪、航速航向控制进行研究，研究船舶的多自由度模型和推力分配算法，结合船舶自动舵技术和动力定位技术研究适用于自主航行船舶的控制技术，提高控制的稳定性、可靠性和鲁棒性。在设备故障诊断与维护技术方面，要开展针对现有船舶设备的智能化研究，研究设备的故障诊断方法，通过数据收集和大数据分析研究设备故障的预测方法，研究更有利于故障诊断的新型推进方式，如电池动力推进等。
中船动力研究院有限公司研究员、中国船舶集团有限公司首席专家吴朝晖以《探讨未来船用智能发动机的需求和重点发展方向》为题，介绍了智能发动机在当今社会的需求、智能发动机的主要内涵定义与组成架构、未来影响智能发动机的关键技术、智能发动机未来在船舶行业中的发展等。他认为，数字孪生技术、柔性控制与驱动技术、先进的感知技术和基于云端的智慧计算将是影响智能发动机的关键因素，下一步，船用智能发动机将解决分类分级、设计及标准化、示范与船舶集成、云端化等问题，朝着网络化、信息化、无人化转变。
技术应用是支撑
数字工具正在重塑海事业。为了充分挖掘数字工具的潜力，整个行业都需要改变工作方式（包括企业内部和企业之间）、提升工作能力。分析数据为改善环境、降低成本、提高工作效率与利润等提供了机会，那么企业又该做出什么改变，以便将数字投资转换为竞争优势？
“我们要考虑如何改变组织结构才能实现无人航行。”ABB涡轮增压部门数字客户方案主管克里斯汀·科罗托的演讲题目为《数字化转型要求组织结构再造》，他介绍说，“光靠技术是不够的，还需要数据、科技、领域知识等三大因素，三者缺一不可，单靠其中一个都不会给行业带来改变。”他还认为，时间和空间也是重要的变量，数字化技术的运用主要是为了实现4个“s”，即化繁为简（Simplify）、安全可靠（Secure）、速度（Speed）、技能（Skills），如果行业不能主动拥抱数字化变革，那么4个“s”就不会实现，企业无法实现转型，公司也无法获得价值。
中国信息通信研究院华东分院数字经济研究部副主任郑茂宽以《5G赋能船舶业数字化网络化智能化转型之路》为题，介绍了5G在船舶工业的应用以及未来的设想。他认为，5G是增强型的移动宽带、大规模的机器通信、超高可靠低时延通信，为工业转型提供了支撑。船舶工业是工业领域重要的分支，“船舶+5G”可为现场工艺仿真、设计虚拟仿真、港口码头运营等带来改变。郑茂宽认为，在船舶建造方面，5G可用于船舶设计模型审查、AGV托盘车无线控制、大型钢结构装配精度检测系统、云化涂装机器人、关键物品跟踪等；在智慧港口方面，5G可用于AGV搬运小车进行自动化控制、吊车远程无人控制、集装箱卡车自动编队无人驾驶等。“5G只是阶段化技术，能催生很多新的技术手段，未来还将出现6G、微波等。”他说，面对智能化造船趋势，相关企业可以在“船舶工业全产业链、全生命周期的数字化集成”“基于空天地海一体化网络，构建服务全球的船联网”“基于统一标识构建船舶工业价值链和产业链协同平台”等方面开展探索。
哈尔滨工程大学党委副书记、教授夏桂华的演讲题目为《中国数值水池虚拟试验系统v1.0及应用》。他认为，水动力性能研究是船舶与海洋结构物设计和优化的核心技术。长期以来，水动力性能的研究主要依靠物理水池模型试验实现。物理水池试验虽然仍被认为是当前水动力性能评估测试最为可信的技术手段，但存在试验周期长、成本高，现有水池功能难以满足新需求，船模与实船流动不能完全一致等问题。为更好地规划中国数值水池的发展，2014年，在工业和信息化部支持下，哈工程大与七〇二所联合开展了“数值水池顶层研究”项目，针对数值水池发展规划和途径进行了深入论证，确定了中国数值水池三个阶段发展规划。他还介绍了数值水池虚拟试验系统情况。中国数值水池虚拟试验系统是利用先进的水动力学理论模型和精细数值算法，经物理试验验证后，结合先进的计算机和互联网条件，为全球的行业用户提供在不同的海洋环境中进行船舶与海洋结构物流体动力响应过程的虚拟试验，满足船舶与海洋工程领域研究、设计及工程应用的要求。
德国汉堡水池总裁雅诺·海宁也就水动力主题分享了自己的研究。她以《试验与测试新技术对海事业的影响》为题，提出测量和仪器技术对海事业提供模型试验和全尺度测量服务至关重要，应开展不同类型的模型试验和全尺度测量。“所有的模型研究和计算序列都需要数据，只有将船舶在海上航行的实际工况和数据结合在一起，才能让行业发展得更好。这也是现在的趋势。”雅诺·海宁说，“船舶航行在水面上，需要流体动力学计算方法、基于数据的流体动力学研究，研究非线性的波浪对于船舶的影响，有助于改进船舶的设计建造，从而打造更加高效安全的船舶。”
环保法规日益严苛，IMO在2030年和2050年分别设定了二氧化碳和温室气体减排目标，这给许多发动机研发制造商带来了挑战。曼恩能源方案公司（MAN ES）二冲程推广及客户支援主管托马斯·斯托尔加德·汉森以《2020年之后——脱碳之路》为题，介绍了气体发动机在船舶工业的应用。他表示，随着经济贸易和航运业的发展，未来船队数量会翻一番，但是碳排放却要实现减半甚至是零排放的目标，这就需要各公司制定短期-中期-长期的环保策略。为应对环保要求，MAN ES较早地开展了双燃料发动机的研发，并计划于明年发布全球第一台液化石油气（LPG）燃料发动机。“一直以来，我们都在致力绿色环保机型的研发，研发的气体机和双燃料发动机已积累运行了55万小时。”据他介绍，MAN ES目前可提供两大类液化天然气（LNG）发动机，分别是ME-GI和ME-GA，与此同时，该公司正在开展混合燃油发动机的研发，即一种可以同时使用LPG、LNG、液化乙烯气体（LEG）等的发动机，还计划在2024年成功交付以氨（NH3）为燃料的发动机。“去碳化是前方的目标，但没有人知道通往目标的路哪一条最宽。”他总结说。
江苏科技大学深蓝研究院陶永宏对《中国船舶与海工装备制造业专利指数发展报告》进行了介绍。据了解，江苏科大对我国船舶与海工装备制造企业申请的全部专利数据进行了科学分类、统计分析和综合比较，对我国船舶与海工装备制造业专利现状及发展趋势进行了研究。专利数据统计结果显示，截至2018年12月31日（公开公告日），我国拥有专利申请的船舶与海工装备制造企业共计208家，分布在上海、江苏、广东、辽宁、浙江、山东、湖北、安徽、福建等15个省市。其中，上海、江苏、广东的专利申请量位居前三，申请量占全国船舶与海工装备制造企业申请总量的比重分别是25.26%、20.84%、18.79%，合计约65%；江苏、浙江、广东拥有专利申请的企业数量位居前三，占全国总量的比重分别是25%、17.79%、12.02%，合计约55%。在2018年前十位的专利指数企业排名中，上海振华重工(集团)股份有限公司排名第一，广船国际有限公司在2014年后排名上升较快并迅速跻身前三。