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海上「特斯拉」領航無人船時代

8月15日,「Yara Birkeland」號項目的合作夥伴挪威康士伯海事(Kongsberg Maritime)對外宣布,全球最大的化肥製造商挪威Yara集團已與VARD簽署了價值2.5億挪威克朗(約合2960萬美元)的建造合同,計劃在2020年年初交付。這意味著全球首艘無人貨船取得實質性的進展,航運業無人船時代的到來正式進入倒計時。

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全球首艘

全自動趨勢正在盛行,無人風正吹向各式交通工具,繼私人車輛與公交車等陸運之後,海運也正式加入戰局。

Yara Birkelan為電動船舶,將按照現代化標準進行小型化,容量為100-150個集裝箱,但它的到來可能是全球航運業的巨大轉折點。該船最初將被投放到挪威南部一條長37英里(約合59.5公里)的航線上,用於肥料的運送。

Yara Birkeland的造價約為普通船隻造價的三倍,但由於採用純電動和無人駕駛設計,通過節省燃料和機組人員成本,每年將節省高達90%的運營成本。

在2020年以前,Yara Birkeland將首先由船上的船員進行遠程操作,然後才逐步過渡到完全自主的運作。那時候,無人駕駛船舶的管理規則預計將部署到位。

一旦法規到位,公司將計劃建造更大的船隻,可以工作更長的路線。由於產能過剩和速度下降,全球航運業多年來一直在掙扎,導致大型企業的利潤下滑甚至破產。在就業方面,無人駕駛船舶的影響可能比無人駕駛貨運卡車的影響要小。無人駕駛卡車可以使成千上萬的人在美國失去工作,但幾十年來船上的相關船員需求已經下降了。許多集裝箱船,包括載有超過10000個集裝箱的船隻,只需有30名或更少的船員。——Yara執行官

Yara是世界上最大的礦物化肥生產商,在全球 50 多個國家進行化肥生產與銷售,年營業額達 620 億克朗。而在挪威的 Her?ya 港口到 Brevik 港口之間,為了原物料運輸、物流的穩定,Yara 每年有 40,000 趟的陸上貨運往返兩地,除了在人口密集地區產生不少空氣污染妨害居民健康,也可能在都市馬路行駛造成交通意外。因此,Yara提出全自動、零污染的海上運輸 Yara Birkeland 計劃,用更環保、更低人力消耗的貨運方式來提升物流效率。

2017年5月,Yara宣布與科技公司Kongsberg建立合作夥伴關係,開發全球首艘無人駕駛電動集裝箱船。

模型的初步測試是成功的,證明了概念和技術。在SINTEF Ocean的測試標誌著發展的一個重要里程碑。這艘船對於整個海運業來說都是重要的,Yara的主創性和努力值得讚揚。Yara Birkeland是為實現國家和國際環境影響目標作出重大貢獻的開始,並將成為海運運輸的全球里程碑。——Kongsberg總裁兼首席執行官

Yara Birkeland 使用全自動海上貨運技術,離港、靠港全都靠船上的位置與距離感測器搞定,完全無需人力介入。只要在貨船上裝妥定位及感測器,即可在遠程使用極少人力監控整個海上貨運過程。不像傳統燃料排放大量二氧化碳與燃燒廢料,Yara 采電池發電,為零碳排放的全電力動能,除了船隻航行本身,對環境幾乎不會造成影響。加上目前船隻航線在水流相對穩定的區域,也幾乎可以排除安全問題。

在技術層面,Yara 找上同在挪威、擅長高科技系統的 Kongsberg Gruppen(康斯堡航天防衛)協助開發,畢竟無人操控系統不在 Yara 的範疇之內。從感測器、遠距與無人操控到全電能動力等關鍵科技皆由 Kongsberg 進行研究與開發,使用軍事等級的研發技術(Kongsberg 主要負責航運、防衛武器甚至坦克瞄準系統的開發)來增加整個無人航程的安全與穩定性。

透過將陸地運輸改成海上運輸,Yara Birkeland 計劃達到「降低國內與國際間的環保衝擊」的目標,此新概念大體來說也是海上 運輸的一大步。

什麼是無人船?

提到無人船,不得不說智能船舶。

近年來,伴隨著大數據、雲計算、虛擬現實、人工智慧技術以及區塊鏈等新技術迅猛發展,無人車、無人機、無人超市、無人船等被推到了聚光燈前,愈發受到社會廣泛關注。而出現無人船熱之前,業界提到更多的則是智能船舶。

智能船舶是個相對寬泛的概念,並且在不斷發展中,甚至目前對智能船舶的定義也還存在爭議。對於「智能船舶」,中國船級社有過四點明確定義:一是具有感知能力,也就是具有能夠感知船舶自身以及周圍環境信息的能力;二是具有記憶和思維能力,即具有存儲感知信息及管理知識的能力,並且能夠對信息進行分析、計算、比較、判斷、聯想、決策等;三是具有學習和自適應的能力,即通過專家知識以及與環境的相互作用,不斷地學習積累知識並適應環境變化;四是行為決策能力,即對自身狀況及外部環境做出反應,形成決策並指導船岸人員,甚至控制船舶。

智能船舶的發展是一個循序漸進的過程。最初階段為互聯互通,實現對船舶的遠程監測。第二個階段為系統整合,通過制定統一的船舶數據標準,逐步將多源異構系統整合為單一集成系統,實現平台化管理。

第三個階段,通過遠程通信手段,實現對被控制船舶的操控。最終,利用高度複雜的軟體技術、控制演算法,實現自主操作。第三階段的遠程控制,第四階段的自主操控,是無人智能船所具備的特點。通過各個階段技術的進步和完善,最終實現不需要人在船舶上操控,就能實現船舶按照預設任務在水面上自主航行。

無人船優勢

更安全、更高效、更節省成本

為什麼全球都對無人船如此關注?這很容易解釋:無人駕駛的船舶更安全、更有效率、更節省成本。

位於德國慕尼黑的安聯保險2012年發布報告稱:75%-96%的海上事故是人為錯誤的結果,而且往往都是疲勞導致。遠程控制和自主控制船舶將減少這種錯誤的發生,降低船員受傷甚至死亡的風險,當然也降低了船舶自身所面臨的風險。

海盜也不再是個威脅。無人船的船型設計讓海盜很難登船,即便登船也很難進入操控系統。電腦可以讓船舶拋錨停船或者以低航速前進,讓海軍艦船可以很容易趕來增援。而且,重新奪回船舶也更容易,沒有船員被扣押為人質,海盜手上就沒有高價籌碼。因此,對於海盜來說搶劫無人船既無法獲得高昂的贖金又存在巨大風險,得不償失。

無人船的另一個優點是擁有更大的貨物運載量和更低的風阻。因為沒有船員,所以不需要甲板室、宿舍以及通風、加熱、排污系統,這讓船舶更輕的同時減少燃料消耗、減少操作和建造成本。當然,智能船舶還能解決海上專業人才越來越短缺的困局。傳統船舶要求船員擁有很高的學歷,掌握精深技術,智能船舶將工作轉移到了陸地運營中心,而遠程控制和無人駕駛技術,可以重新吸引高素質的年輕人進入海運行業。

然而無論是採用人工智慧方案還是遠程遙控方案,以先進的計算機、數據傳輸與虛擬現實技術為依託的「無人船」,在問世前還需要翻越信息傳輸安全性、動力裝置穩定性和遠程操縱可靠性「三座大山」。

隨著智能技術的快速發展,無人貨物運輸船將會成為未來航運發展的新趨勢。航運業正經歷根本性的變化,更多的變化仍在孕育之中。向無人船的轉變,無疑將徹底改變全球航運模式,並創造出新的業態。

業界動態

全球首家無人船公司誕生。挪威航運巨頭威爾森集團(Wilhelmsen)和康士伯計劃聯手建立全球首家無人船航運公司——「Massterly」,新公司設在挪威呂薩克,並將於2018年8月全面投入運營。兩家公司計劃通過新公司為無人船提供完整的價值鏈服務,涵蓋設計、開發、控制系統、物流服務和船舶運營。新公司將建立陸基控制中心,來監測和運營挪威和其他國家的無人船。

康士伯收購羅羅商船業務。7月,康士伯與羅羅公司達成協議,將收購羅羅商用船舶業務,價格約為5億英鎊(約合6.6614億美元)。羅羅表示,商用船舶業務的企業價值為5億英鎊,其凈收入約為3.5億至4億英鎊。不過,最終的收購價格將根據羅羅商用船舶在交易完成時的現金、債務和營運資本決定。康士伯將通過新股權和新債券貸款為羅羅商用船舶業務的收購提供資金。收購價格將在交易完成後以現金支付。

2025年實現!歐洲企業合作推進無人船研發。歐洲企業正在政府的支持下合作推進自主控制無人船的研發進程,爭取在未來三年內在波羅的海實現完全遙控船舶運營,到2025年實現自主控制的商業海上運輸。

芬蘭計劃於2025年實現自主航運。芬蘭國家技術創新局於2016年宣布推出一個「新商業生態系統」,匯聚了自主技術領導者以及信息與通信技術(ICT)行業中的新創公司,以研發自主航運解決方案。目標是在2025年,提供全球首批無人海事產品、服務和一個「極具活力的生態系統」。其具體規劃如下:計劃2017年在波羅的海試驗區以合作的方式實現船舶遠程遙控監控。在2020年通過自主設計實現完全遠程控制船(載人)以及特別批准的無人遠程控制船舶。在2023年逐步提升無人自主船舶的自主控制程度。2025年將通過全尺寸測試驗證實現波羅的海無人自主商業海上交通。

芬蘭VTT研發無人船導航系統。芬蘭VTT技術研究中心正在研發一種新的操舵技術,用於未來遠程監測和控制的無人駕駛船。據悉,這種稱為Apilot的新技術將設計用於導航系統和船舶駕駛儀,幫助船舶進行無人駕駛。未來的船舶將主要由人工智慧控制,但這些無人自動駕駛的船舶仍需要岸基專業人員進行監測和控制,這也為無人船導航系統帶來了新的挑戰。

必和必拓欲打造「無人」散貨船船隊。全球最大的礦業集團——澳大利亞必和必拓(BHP Billiton)正在研發超大型自動航行「無人」散貨船,將用於運輸鐵礦石和煤炭等各類礦產。必和必拓期望這項技術可以在10年之內實現,該計劃一旦實現,全球海運市場必將會迎來一場翻天覆地的變革。

日本出台無人船實施規劃。2017年5月16日,商船三井航運公司(MOL)宣布,其與三井造船株式會社的聯合項目——開發自主遠洋運輸系統的技術概念,已入選日本國土、基礎設施、交通和旅遊省(MLIT)的「FY2017交通運輸研究和技術推廣計劃」。該項目的研發將去除不必要的航程,降低物流成本,實現與其他運輸方式的無縫連接,改變海洋運輸的工作方式,減少船員的工作量以及海上事故的發生,並減少對環境的影響。另根據中國船舶工業經濟與市場研究中心的消息,日本航運業正大力研發無人駕駛船,計劃在2025年打造出大型無人駕駛船隊。

無人商用船舶遠程測試成功。2017年6月20日,羅羅(Rolls-Royce)與馬士基集團旗下的拖輪公司斯維澤Svitzer 共同宣布,其在丹麥哥本哈根港成功的進行了世界上第一次對商用船隻進行遙控操作展示。

無人貨運船開發聯盟在滬成立。2017年6月,本著共同的認識和願景,由海航科技物流集團與中國船級社(CCS)共同推動,國內外六家單位聯合發起了「無人貨物運輸船開發聯盟」的籌建工作。該聯盟是國內首個無人船聯盟,該世界級聯盟同時也是未來航運發展的組織者和引領者,技術產品規則規範的建立者和推動者。

IMO將把自動船舶事項列入今後會議議程。繼挪威海事局(NMA)倡議後,國際海事組織IMO現正將自動駕駛船舶(autonomousships)問題列入到議程。在最近召開的IMO海安委(MSC)第98屆會議期間考慮了挪威、丹麥、愛沙尼亞、芬蘭、日本、荷蘭、韓國、英國和美國的提案後提出該事項。

歐洲正在研究無人船運營法規。構建這種未來船舶的技術條件已經具備。更大的挑戰來自於,監管機構是否允許這種船舶出海運營。目前,全球航運規則對無人船還沒有清楚的規定,例如是否允許無人船航行、如何保險以及如何判定發生事故時的責任人等等。據了解,歐洲至少還有兩個機構正在研究修改法規以明確這些問題。它們都是AAWA項目的成員。其中一個是SARUMS(歐洲無人駕駛海事系統安全與監管機構),由7個國家共同組成,瑞典是主導國。另一個是英國的海事無人駕駛監管工作小組(Maritime Autonomous Systems Regulatory Working Group)也在從事相似的工作。他們的目的是確保《國際海上生命安全公約》在下一次更新迭代時,能夠反映新技術的發展。監管者顯然最關心無人船到底有多安全,工程師們正在融合相關技術,避免所有可能的危險。

對無人船的思考維度

除了以上所提到的無人船以外,最近幾年,無人船的信息不絕於耳。比如,2017年6月28日,由海航科技集團發起的無人貨物運輸船開發聯盟成立大會暨第一次理事會在上海隆重召開。2025年實現歐洲企業合作推進無人船研發。羅羅公布無人船未來願景。羅羅與Tampere技術大學合作研發無人船技術。芬蘭計劃於2025年實現自主航運。芬蘭VTT研發無人船導航系統。必和必拓欲打造「無人」散貨船船隊。日本出台無人船實施規劃。無人商用船舶遠程測試成功。IMO將把自動船舶事項列入今後會議議程。歐洲正在研究無人船運營法規。這麼多信息撲面而來,應該如何認識?

首先,無人船逐步替代傳統船舶是大勢所趨。船岸工資差已經越來越小,不足以彌補船上工作的艱辛和孤單。船東經營壓力使得其很難對船員提高工資水平。船員所得稅雖經多年的爭取,但是仍然沒能得到推行。船員的獲得感越來越小。從根本上來講,航海的不確定性越來越小,稀缺性越來越弱,使得航海這項工作無法獲得更多的溢價。船員在付出辛勞後仍然無法獲得滿意的收入,這是難以改變的現狀。船員短缺現象會越來越普遍。應對船員短缺的辦法,包括通過航海日宣傳海員這個職業,也包括招募我國中心部地區、菲律賓、孟加拉等國家的船員,但這些方案並不能根本解決問題。無人船恰好給出了解決途徑。而且,無人船肯定更為經濟,機器替代勞動力的過程中,都伴隨著成本的下降和效率的提升。這些都是船東所歡迎的。

其次,無人船的技術解決方案尚未定型。無數公司致力於無人船領域,從不同的技術路徑來給無人船助力,這必將是一個技術和資本的長期角力。這既需要具有爆發力,還需要具有耐力,哪個技術最終能夠勝出不得而知。任何一項新興領域的創新,都是「九死一生」的探險。激烈競爭的過程中,最適用的技術將脫穎而出。因此,現階段討論智能船舶的技術方案為時過早,船舶智能化還是岸基智能化並不確定,這需要無數公司在與現實的磨合過程中「小步快走」,不斷迭代出一個可行的路徑來。

第三,對現有船舶資產的替代需要時間。新技術的逐步流行並成熟,需要一個過程。一個明顯的阻礙,就是現有的船舶資產十分龐大,總體的平均船齡也不超過10年,要讓這些船退出市場,最佳的方式是隨著其不斷老化和拆解過程中,用無人船逐步替代。無人船大規模替代現有運行良好的船舶很困難,現有船東不會那麼激進,沒有搞無人船的船東則會強烈反對。新舊勢力的博弈,既取決於新技術是不是足夠好,還取決於舊勢力是不是足夠強大。為應對海運業近些年的低迷,2萬多標箱的集裝箱船不斷下水,需要等待這些新資產漸漸老去。如果20年後,無人船佔據整個航運市場運力供給量的30%,無人船佔據新造船市場的70%,那麼無人船就算是功德圓滿。

第四,規則重建需要博弈。隨著無人船的逐步到來,對海上航行規則的改變產生了巨大的需求。可以想見,SOLAS公約將會隨著船上船員的不斷減少而發生巨大變化,無人船在航行中產生的權責利也需要重新界定,這都需要去挑戰運行了幾百年的海上航行規則。這些規則的保守勢力十分強大,新興力量也只有集聚了足夠的力量,才具有挑戰行規的實力。規則的改變,是無數的博弈和利益權衡,這都需要時間,並非一蹴而就的事情。現在首先要考慮的是,無人船真正對傳統船舶產生了較強的壓力,才會有足夠的動力去改規則。

無人船是船舶行業的未來,具有如同智能手機一樣的顛覆性。這也意味著,所有和船有關的行業,包括船舶設計、船舶建造、船舶營運、船舶交易等的業務模式和格局都將發生翻天覆地的變化。數百萬船員將棄船上岸,數十萬艘船將更新換代,無人船無疑將掀起船舶行業的巨浪。

發展障礙:不在技術而在監管

知名法律評論員認為,任何與無人駕駛船舶相關的國際法出台,至少還需要7年時間。專家們在倫敦國際航運周期間的一次小組討論中稱,無人船的主要障礙不在於技術,而是監管。國際船級社協會(IACS)主席Knut ?rbeck-Nilssen對於大型無人駕駛船舶可能將會很快出現的說法並不認同,「我認為,談論船舶完全實現無人駕駛將會進入一個死胡同,但可以很容易地通過船上留有所需要的人員數量看到可能會帶來的巨大好處。」?rbeck-Nilssen表示,考慮在技術方面有了巨大的進步,無人駕駛船舶可能將更早被允許在各國國內航行。

知名法律評論員Joshua Rozenberg表示,法律的工作是使得系統內的其他部分運作起來,包括保險和技術。國際海事組織(IMO)海上安全委員會已在6月同意對自動船舶進行為期4年的調查活動,該調查將考慮是否以及如何將其加入到IMO公約中去。Rozenberg表示,一些IMO的公約將會被修改,而且可能再過三年,任何修訂都將生效。

?rbeck-Nilssen說,任何監管方面的變化將不會出現極端的情況,而將會是一個循序漸進的過程。

Rozenberg補充說,遠程控制船舶可以隨時隨地由不同的國家所控制,根據船舶的位置或時間,從一個中心移交給另一個中心。Rozenberg說:「為了這項工作,IMO將需要建立一個全球營運中心,以確保其他船舶和國家當局能夠隨時找到並聯繫到每一艘自動或半自動船舶,以對其進行控制。」這些指揮中心也將具有法律管轄權,因為中心位置和船舶依賴於國家的法律,即使這艘船與該國毫無關係,亦或者與其沒有任何貿易聯繫。

(根據國際船舶網、海運網、中國船檢等編輯整理)

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