裝上“數智腦”，船舶會“思考”

——青島儒海船舶“藍鰭”科創平臺誕生記（上）

▲應船東要求，儒海船舶工程師將主機鼓風機解體送往車間檢測。

開欄語

黃海之濱，膠州灣畔，一場關于生產力的革新正潮聲澎湃。科技星火在車間與實驗室交相輝映，創新脈搏在齒輪與代碼中躍動，那些奔跑在發展前沿的瞪羚企業、扎根于細分領域的專精特新力量，正以突破常規的姿態，鍛造城市經濟的新質筋骨。

在青島市，“10+1”創新型產業體系藍圖宏偉，向“新”聚能，重塑城市產業版圖；在市北區，“2+6”特色產業體系蓄能起勢，向“新”進發，布局新賽道、新藍海。即日起，本刊推出《聆聽新質生產力脈動——市北區高質量發展一線采風》系列報道，我們將踏訪智能工廠，記錄參數曲線里的突破鋒芒；我們將走近研發團隊，捕捉數據圖譜中的創新微光；我們將與“瞪羚”“雛鷹”并行，揭開新興動能“從0到1”的“進階密碼”，記錄這座城市以科技為筆、以改革為墨，在新質生產力發展的畫卷上揮就的生動篇章。

“主滑油泵振動數據異常！電機結構松動！”日前，行駛在大西洋海域的一艘18萬載重噸散貨船突遇故障。離港萬里出故障，是遠洋船舶最讓人擔心的情況。

輪機長緊張地查看新安裝的D-VesselKeeper藍鰭船舶管理平臺（以下簡稱“藍鰭”），系統清晰地給出維修建議：“檢查機組腳螺栓的緊固情況，改善基礎剛性，若有固定鉸鏈，檢查鉸鏈支撐的緊固情況。”

隨即，輪機長迅速安排值班船員檢查并拆解設備。“預警靈，判斷準！”“藍鰭”讓他豎起了大拇指。

給船舶裝上“數智大腦”，是“藍鰭”研發方——青島儒海船舶股份有限公司（以下簡稱“儒海船舶”）20年來深耕的方向。“藍鰭”包括船舶智能運維（PHM）系統和船舶能效管理（EEM）系統，可以提供從設備智能運維到能效優化的全鏈條解決方案。

新質生產力在信息技術上的突破，為破解行業痛點開辟出一條“數智化”轉型新路徑，也為全球航運業帶來巨大變化。

“以往航行中出現設備異常，會增加計劃外停機時間和緊急拖航費用。現在，‘藍鰭’能對設備故障提前預警，平均一年可以減少發動機維修次數兩至3次，備件采購成本減少15%。像這次預警，就讓我們非計劃停航天數減少了15天，運營增收約75萬美元。”船東如是說。

■行業之困

運維成本高，呼喚AI“破局”

船舶航行中設備突發故障時，管理成本、運營成本以及履約成本便會不同程度地增加。在過去20年間，儒海船舶與船東、船舶管理者和廠家共同經歷了諸多搶修、大范圍改裝改造等事后維修工作。為此，儒海船舶聯合船舶關鍵設備智能故障診斷與預測性維護算法團隊、船舶柴油機資深專家團隊，研發了船舶智能運維（PHM）系統。

“PHM系統主要對船舶的柴油機、發電機、渦輪機等關鍵動力設備的運行狀態進行實時監控，故障預測更準確，維護建議更高效。它運用信號處理技術，結合機器學習和深度學習等AI技術，能大幅降本增效。”儒海船舶數字技術產品中心企劃部部長王洋說。

儒海船舶研發的船舶能效管理（EEM）系統，則打破了航運業“控碳”的困局。

“全球大于5000噸的商船都需要遵循國際海事組織（IMO）或歐盟嚴格的碳排放法規，而傳統船舶無法即時掌握相關數據。‘控碳’是航運業長期面臨的一個難題。”王洋介紹，EEM系統能實時自動化采集、記錄燃油消耗、設備性能數據、碳強度指數等關鍵能效指標，船東、船舶管理公司、租家等航運價值鏈主體能及時掌握能效提升效果，也能根據詳盡的運營碳強度報告，及時調整運營策略和船舶低碳/零碳合規化改造方案。

因此，整合PHM和EEM兩個系統的“藍鰭”成為航運市場青睞的解決方案。與目前市面上多數競品只做能效或運維的單一模塊相比，“藍鰭”更能切中用戶痛點和應用場景需求。

“‘藍鰭’的誕生，是儒海船舶20年來深耕船海行業的結果。”王洋介紹，公司成立于2005年，擁有專業工程師和技術人員260余人，在青島、上海、深圳、寧波、南通以及海外的新加坡、巴拿馬共設有7家分公司，累計已為全球4500多家船東船管企業提供服務，年度服務船舶5000余艘次，擁有30多家設備廠家的授權。2022年，站在我國建設海洋強國與“雙碳”戰略的交匯點，“藍鰭”項目啟動，一場突破關鍵技術的戰役自此拉開。

■攻堅之難

破“千重關”，為“捷音傳”

外行說起來容易，內行卻深知難過道道關。研發過程中的一個個不眠之夜，是儒海船舶副總裁吳肖嬋難忘的記憶。

故障預診的精準度、算法優化的深度，像一座座大山橫亙在研發團隊面前。

第一道關“故障預診”便困難重重。要知道，機艙設備運行時，會產生底座振動、相鄰設備共振、船體隨海浪起伏產生的低頻振動等十余種聲音，要從復雜的“噪聲網”中“抓”到真實有效的故障信號，不亞于“大海撈針”。

即使捕捉到故障信號，也只是“萬里長征走了第一步”，更大的挑戰在于第二道關“根因分析”。

據悉，船舶主機運行時，熱工參數、振動頻率、扭振數據、軸功率等會產生數十組參數，形成龐大且實時變動的“數據網”。例如，“軸承異常振動”的背后，可能是設備老化、安裝偏差、負載過高或船體共振等多重因素疊加，要在“數據迷霧”中鎖定根源，無異于“在亂線團中找線頭”。

“第三道關”更是難上加難。眾所周知，科創平臺的核心在于算法的優化，但算法同樣面臨“成長的煩惱”。

“初期搭載的人工智能自學習模型，易被背景噪聲誤導，出現誤報警。模型像身處嘈雜的集市里，需要學會過濾‘雜音’，精準捕捉故障的‘專屬頻率’。”吳肖嬋介紹，尤其是“噪聲網”、設備運行的累積誤差，都考驗著算法的“抗干擾能力”。

搬大山，得請專家來助力。研發團隊邀請具有豐富經驗的船舶專家深度參與故障預診環節，與具備船舶行業基礎科學研究背景的訓練專家合作分析根因，并請來湖南大學專家提供AI數字模型算法支持。多方協作下，研發團隊運用多維知識圖譜與AI大模型，持續提升“藍鰭”的科學性與準確性。

2024年，“藍鰭”成功上線，定位于船舶的“運營管家”，由計劃維保、能效管理、智能運維、智慧倉儲等多模塊組成。用戶可以自主組合，也可以將模塊與現有系統進行集成，為船舶的運營管理提供“智慧化”“定制化”解決方案。

“它的船用發動機根因分析技術，目前已走在行業前列；另一項多源異構數據融合技術，可以形成覆蓋數據采集至決策的全鏈條技術體系。計劃維保系統已通過中國船級社（CCS）認證，能效管理與預測運維系統已取得ClassNK創新認證證書。”王洋說，不僅“藍鰭”，儒海船舶研發的HSQE（健康、安全、質量與環保）系統已成為山東海事局指定的安檢檢查平臺，WMS（智慧倉儲）系統配備完善的備品倉庫數據打包錄入服務，能全面提升船舶的管理、服務和運營效率。

本版文照片由企業提供

■守護之旅

“數字脈搏”有力，為船東提供“安全錦囊”

王洋輕點鼠標，藍鰭平臺的操作界面在大屏上徐徐展開。深淺不一的色塊在設備運行圖上閃爍，宛如跳動的“數字脈搏”。

“你看，紅色代表最高危預警，黃色是次級警示。”他指著色塊解釋，這套預警系統早已超越傳統意義上的“故障報警器”，而是化身船舶設備的“智能守護者”，“預警并非制造焦慮，而是告訴船舶管理人員，即使出現問題，設備還能夠正常運行多長時間，讓船舶從‘被動搶險’轉向‘主動規劃’。”

王洋舉例稱，曾經有一艘貨輪，在觸發主機黃色預警后，系統提示“當前狀態下設備不適宜長時間連續運行”，船東便在最近的港口錨地從容安排檢修，避免了停機風險。

但一艘大型船舶的風險遠不止這些。因此，“藍鰭”預警場景包括了設備異常、運行狀態偏離以及一些漸進性故障征兆，再給出詳細的“應對指南”。

“精確性的背后，源于包含10000余條歷史故障記錄以及40余種故障診斷算法‘大數據知識庫’。”王洋介紹，船東如果在收到預警后無法自行解決，還可以通過儒海船舶研發的“智慧眼”，得到遠程專家的維修服務指導。

“今年以來，我們已成功研發一款EnginePro船用知識生成式大模型，能夠有效解決船用發動機運維長期依賴人工經驗、故障排查效率低、人工成本高、跨領域知識整合困難等問題。目前，我們正在推動EnginePro大模型與‘藍鰭’深度融合，未來可在設備點巡檢中提供實時故障診斷支持。”王洋說。

回望“藍鰭”大屏，實時跳動的數據，不再是冰冷的警示符號，而是串聯起全球航運的智能節點。（劉笑言  黃嵐 ）

責任編輯：張慕鑫