造船市場競爭日益激烈，曾經(jīng)的造船大國日本為了進一步提升自身競爭力，尋找發(fā)展新引擎，在未來市場搶占一席之地，近日提出，將聚全國之力，合作強化新一代船舶技術(shù)研發(fā)，力爭到2030年實現(xiàn)新一代船舶接單量全球第一的目標。

政策引導(dǎo)及支持

2024年8月，日本國土交通省組織成立的“實現(xiàn)船舶工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展研究小組”編制發(fā)布了《實現(xiàn)船舶工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的報告》。報告提出，到2030年，日本新一代船舶的市場份額達到全球領(lǐng)先水平，自主航行船舶是4類新一代船舶之一。實現(xiàn)2030年發(fā)展目標的主要措施包括利用數(shù)字技術(shù)推動設(shè)計、建造變革以及企業(yè)間合作；建立新一代船舶供應(yīng)體系；培養(yǎng)人才；改善造船業(yè)競爭環(huán)境。

此外，曾經(jīng)的造船巨擘自從在21世紀初被韓國超過之后，便開始江河日下。如今，想要重新塑造新的核心競爭力以提升日本在國際航運市場的競爭力，智能船舶的研究與發(fā)展也成為不二之選。作為老牌造船強國，日本從20世紀30年代末就開始關(guān)注船舶自動化，并在后續(xù)幾十年中不斷推進相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，如今日本在智能船舶領(lǐng)域已有著深厚的技術(shù)積累。

除了本次推出的新報告外，為了全方位引導(dǎo)和助力本國智能船舶的研究與發(fā)展，日本政府給予了極大支持。2016年，日本政府推出了一項新的船舶產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新政策——i-Shipping，計劃從提升產(chǎn)品和服務(wù)能力、開拓商業(yè)領(lǐng)域、提升船舶制造能力和加強人力資源儲備等4個方面助推日本船舶工業(yè)進一步創(chuàng)新做強，以擴大產(chǎn)品出口量，提升產(chǎn)業(yè)價值。2017年4月，通過修訂《海上運輸法》和《海員法》，建立了認證體系，用于計劃引進先進船舶 的相關(guān)事宜。該體系已于2017年10月投入運行，一直為相關(guān)計劃的制定提供支持。2018年，日本國土交通省設(shè)立船舶遠程駕駛示范項 目，將建設(shè)岸基駕控中心和實現(xiàn)遠程操作為目標。同年，日本政府發(fā)布《海洋政策基本計劃》，其中重點強調(diào)應(yīng)加強對i-Shipping等智能船舶項目的支持，以進一步提升日本智能船舶技術(shù)水平。

此外，日本政府還不斷加強與國際機構(gòu)和主要造船國的交流與合作，積極參與國際規(guī)則和造船規(guī)范標準的制定和修訂，并鼓勵國內(nèi)企業(yè)與國外制造企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)進行 合作。

財政支持和補貼方面，2021年3月，日本內(nèi)閣會議通過《科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新基本計劃》，規(guī)定日本政府將在2021年至2025年期間投入30萬億日元，支持人工智能和低碳技術(shù)研發(fā)等重要科技領(lǐng)域，比上一個五年計劃增加了15.4%。2023年6月推出的“新資本主義”實施計劃修訂案提出，為了支持能創(chuàng)造新業(yè)務(wù)的初創(chuàng)企業(yè)，公共部門和私營部門將共同努力，在未來5年內(nèi)將投資額擴大到10萬億日元。除了政府的直接資金投入之外，日本政府還通過財政補貼方案來進一步促進未來船舶的技術(shù)開發(fā)，推動物流、經(jīng)濟和社會基礎(chǔ)設(shè)施的變革。例如日本創(chuàng)新前線基金、革命性產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金、日本開放創(chuàng)新獎等。

重點項目

日本在智能船舶方面的研究主要由相關(guān)企業(yè)和科研機構(gòu)主導(dǎo)和承擔。組織方式上，主要以具有國土交通省背景的社會團體組織牽頭智能船舶應(yīng)用平臺開發(fā)工作，聯(lián)合船企、船級社、船東等利益相關(guān)方，旨在讓各方加強合作，以協(xié)同之力積極促進行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

2012年，日本啟動了智能船舶研究的旗艦項目——“日本智能船舶應(yīng)用平臺”(SSAP)項目，旨在建立船舶和岸端獲取船舶設(shè)備數(shù)據(jù)的標準化方法，為智能航運所要求的船-岸高效信息交互奠定基礎(chǔ)。該項目的根本目標在于解決智能導(dǎo)航問題，研發(fā)包括綜合船舶航運系統(tǒng)、陸上保障系統(tǒng)、惡劣條件航行系統(tǒng)、異常事態(tài)處理系統(tǒng)等智能系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)自選最合適的航線、速度，航行中自我判斷風(fēng)暴，避免撞船危險。2014年，SSAP開始實施，研發(fā)周期為2014年1月至2017年3月期間，計劃向該項目投入120萬美元研究經(jīng)費。該項目由日本船舶機械與設(shè)備協(xié)會(JSMEA)牽頭，三菱重工(MHI)、川崎重工(KHI)、日本大發(fā)柴油機株式會社、東京計器株式會社、日本郵船(NYK)、商船三井(MOL)和日本船級社等27家造船、配套、航運和檢驗單位共同參與。該平臺已經(jīng)在日本的一艘渡船和一艘原油運輸船上安裝應(yīng)用。這一項目的成果不僅推動了日本在智能船舶領(lǐng)域的技術(shù)進步，還促成了多項國際標準的制定，如《船載設(shè)備和系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)布設(shè)指南》(ISO 16425)等。

2017年，MOL聯(lián)合三井造船株式會社、國家海事研究所、港口和航空技術(shù)協(xié)會、東京海洋大學(xué)、日本船級社、日本船舶技術(shù)研究協(xié)會以及昭島實驗室(三井造船)等單位組成的研究聯(lián)合會開展了“自主遠洋運輸系統(tǒng)技術(shù)概念項目”的研究，該項目入選了日本國土交通省(MLIT)的“FY2017交通運輸研究和技術(shù)推廣計劃”。該研究聯(lián)合會利用各參與公司的優(yōu)勢，發(fā)展自主海運的技術(shù)理念，為實現(xiàn)可靠、安全、高效的海運自主船舶提供所需的技術(shù)基礎(chǔ)。此外，該項目還分析有關(guān)無人自主遠洋運輸?shù)纳虡I(yè)理念、系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施以及產(chǎn)業(yè)化實施之間的關(guān)系。

2019年，日本財團(The Nippon Foundation)發(fā)起了“無人駕駛船實證實驗相關(guān)技術(shù)開發(fā)共同項目”征集，截至2020年6月，共確定5個子項目。2020年，日本財團正式啟動了完全自主船舶項目“MEGURI 2040”，該項目為日本目前在智能船舶方面的主推項目。“MEGURI 2040”項目致力開發(fā)和驗證完全自主船舶，目標是到2025年實現(xiàn)無人船實際應(yīng)用，到2040年50%內(nèi)航船舶實現(xiàn)自主航行。“MEGURI 2040”項目的5個子項目包括完全自主船舶未來設(shè)計(DFFAS)項目、沿海集裝箱船和汽渡輪完全自動技術(shù)驗證測試項目、全自動水陸兩棲駕駛技術(shù)開發(fā)項目(Yanba Smart Mobility)、橫須賀猿島無人船項目以及智能渡輪開發(fā)項目，這些子項目分別由5大聯(lián)盟負責(zé)開發(fā)研究與測試。該項目是目前全世界涵蓋船種最多的自主航行研發(fā)項目，創(chuàng)造了多項世界之最。在項目的第一階段，2022年1月至3月期間，5個聯(lián)盟分別開展了6次針對不同船型、不同條件下的自主航行示范試驗，在無人船領(lǐng)域創(chuàng)造了6項世界紀錄。2023年7月，“MEGURI 2040”項目正式開啟第二階段，11月，日本川崎汽船(KLINE)宣布，第二階段的DFFAS+項目成功完成了大型滾裝船自主航行系統(tǒng)的海上示范試驗。據(jù)川崎汽船介紹，經(jīng)驗證，自主導(dǎo)航系統(tǒng)的識別、分析和決策都執(zhí)行得非常準確。當系統(tǒng)設(shè)定為運營設(shè)計域(ODD)的海域時，該系統(tǒng)的平均運行率可達約96%。

標準化工作

日本結(jié)合自身優(yōu)勢及積累，制定出了具有自身特點的船舶智能化之路。在智能船舶的研發(fā)方面，日本更加注重智能船舶標準的建設(shè)，其通過積極參與國際標準化工作、創(chuàng)新前瞻技術(shù)研究、跨國際合作等各種方式積極推進相關(guān)標準化工作，旨在通過項目研發(fā)搶占國際話語權(quán)，利用標準占據(jù)先機。

2013年，由日本主導(dǎo)的《船載設(shè)備和系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)布設(shè)指南》(ISO 16425)正式發(fā)布，該指南幫助日本在數(shù)據(jù)聯(lián)通技術(shù)和標準方面搶占了先機。

2014年開始實施的SSAP項目在設(shè)計階段便已明確了國際標準與技術(shù)研發(fā)同步推進的策略。該項目成功建立了船舶設(shè)備數(shù)據(jù)的標準化方法，為智能航運所要求的船-岸高效信息交互奠定了基礎(chǔ)。2015年8月，日本在ISO/TC8會議中提交的《用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)共享的船舶數(shù)據(jù)服務(wù)器》《船載海上工況數(shù)據(jù)服務(wù)器》正式被審核通過，這兩項國際標準是SSAP項目的重大研究成果。同時，該項目還對《船載設(shè)備和系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)布設(shè)指南》進行相應(yīng)的升級和拓展。此外，SSAP項目團隊還推動智能船舶應(yīng)用平臺成為國際海事組織(IMO)E-Navigation的測試版，并在IMO、國際標準化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)等層面積極推動關(guān)于系統(tǒng)模型、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容的標準化工作。顯然，該項目不僅有效推動了相關(guān)標準的制定和升級，形成了以“Ship DC”架構(gòu)為核心的標準族群，成為航運數(shù)字化國際標準的事實參考基準。

2017年，日本船級社發(fā)布了《自動操作船舶概念設(shè)計指南》，涉及智能船舶安全設(shè)計要素、風(fēng)險評估、自主等級分組以及遠程遙控等多個方面。2020年，日本船級社發(fā)布了《數(shù)字智能船舶指南》，為“數(shù)字智能船”船級符號制定了相應(yīng)標準，為智能船舶的安全性和可靠性提供了保障。

此外，日本許多創(chuàng)新性的前瞻性研究也為其提升國際標準話語權(quán)提供了有利支撐。2016年11月，MOL推出了智能船舶項目“ISHIN NEXT”，通過該項目，MOL將同用戶和其他股東共享其技術(shù)發(fā)展策略，從而收集更多樣的需求和各種技術(shù)起源。通過將它們進行匹配，MOL計劃開發(fā)船舶安全操作和減少環(huán)境影響這兩個技術(shù)領(lǐng)域的智能船舶。2017年6月，MOL與三井造船就共同開發(fā)基于實時數(shù)據(jù)的下一代船舶監(jiān)測和支持系統(tǒng)達成合作，該系統(tǒng)基于實時數(shù)據(jù)構(gòu)建。此外，雙方還將就短周期數(shù)據(jù)和采集的大數(shù)據(jù)分析方法進行研究。2017年11月，MOL與旭化成株式會社(AEC)達成協(xié)議，合作進行振動傳感器預(yù) 測船用設(shè)備異常情況的驗證研究，該研究將利用分析軟件和振動傳感器，對正在建造的汽車運輸船和VLCC上的關(guān)鍵輔助機械，如泵和凈化器狀況進行監(jiān)測。2017年12月，MOL與羅爾斯羅伊斯公司達成協(xié)議，進行智能感知系統(tǒng)(IAS)合作，該項目涉及船舶為MOL旗下的“Sunflower”號客船。