浅析大数据在船舶与海洋工程行业的应用基础及展望

浅析大数据在船舶与海洋工程行业的应用基础及展望

张飞龙1何越桥2

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1.新大洋造船有限公司江苏扬州225107；2.江苏扬子鑫福造船有限公司江苏泰兴225453

摘要：随着智能制造和工业互联网的发展，越来越依赖信息技术，特别是大数据技术作为关键要素进行支撑。无论是国际船舶制造业的领先企业，还是我国船舶制造业国家战略都明确了工业大数据技术研发的重要性。本文从大数据技术的概述出发，简要分析了大数据技术在船舶与海洋工程行业的相关应用，从而为提高船舶与海洋工程行业的管理水平，普及工艺知识，突破技术封锁，完成换道超车提供重要保障。

关键词：大数据技术；船舶与海洋；应用展望

1大数据技术概述

所谓大数据，其实际上是通过对互联网技术及计算机技术进行充分利用，从而对大量的数据进行获取和整合。对于大数据处理技术而言，其将大数据作为技术核心，而对于数据而言，其拥有着极为庞大的数据量，正因如此才使得我国的传统数据处理技术无法将当下社会发展的实际需求进行充分的满足，而为了顺应时代的发展，大数据处理技术也随之取得了快速的发展和完善。对于大数据处理技术而言，顾名思义，针对大数据也要开展处理工作，如果大数据没有经过科学处理，那么这些数据便会没有任何的应用价值。随着大数据处理技术的不断发展，再借助互联网等先进的技术，使得大数据处理技术在我国的各个行业领域中都得到了广泛的应用。在对大数据开展处理工作的过程中，其涵盖很多工作内容，其中包括数据的产生、对数据进行的采集和储存以及对数据进行的分析和应用。对于大数据技术而言，最为常见的技术其涵盖了信息管理系统以及数据库等。此外，大数据处理技术之所以得到快速的发展，其主要是因为互联网以及传感器等技术的不断进步和完善。在大数据处理技术的发展过程中，越来越多且具有极强性能的大数据处理系统逐渐形成，同时在我国各个行业领域之中也都得到了广泛的应用，这对于我国社会的发展以及时代的进步都有着极为重要的作用。

2大数据技术在船舶与海洋工程行业的相关应用

船舶工业的大数据主要包括设计数据、管理数据、运营数据等结构化和非结构化的数据。随着信息化管理的逐步深入和各个信息子系统多年的应用，各家船企都积累了大量历史数据，但关键问题是需要考虑历史数据的应用和有价值信息的挖掘。

2.1大数据技术在船舶管理系统的工作流程

由于港口船舶数据具有实时性、数据量大等特点，因此对数据管理系统的数据传输与处理性能有较高的要求。大数据技术正好可以满足港口船舶数据处理的需求，为改善港口船舶的调度和管理提供了重要的数据参考。

图1大数据技术在船舶管理系统的工作流程

2.2突破船舶的研发设计

在船舶的研发设计中，大数据技术的应用同样可以带来突破。例如，在概念设计阶段，可应用大数据分析技术，从海量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息，同时结合人工智能、机器学习、模式识别、统计学、数据库、可视化技术等，高度自动化地分析船舶市场及客户的需求数据，进行归纳性的推理，从中统计客户的共性需求，并挖掘出潜在的客户需求，帮助船舶设计人员调整产品研发设计规划，通过正确的决策来减少风险。在船舶产品详细设计及生产设计阶段，则可以应用大数据分析提供的技术支持，在船舶结构设计、模型仿真、工艺设计、实验设计等方面，一方面提供协同化的研发设计平台环境，一方面提供最优化的决策支持方案，以缩短船舶详细设计及生产设计周期，提高成功率，降低开发成本。在船舶产品设计方案改善提升阶段，通过获取船舶运行数据、客户反馈数据、市场变化趋势信息等，应用大数据技术分析船舶的船型、结构、动力系统等方面的最优化配置系列方案，以固化相关的成熟设计要素及标准，同时分析客户及市场需求的变化，及时把握未来船舶设计的特征及需求，以便提前做好技术规划方案。

对于制造过程优化与智能决策，大数据技术可通过基于大量历史数据和实时数据进行的分析预测，为管理层进行快速决策提供依据。这些预测主要包括计划执行预测预判、精度控制和预测、工厂物流优化等。此外，大数据分析技术在船舶制造过程中的人力资源管理、信息系统整合、非结构化数据价值的挖掘等方面均可提供智能决策优化的相关技术支持。

2.3促进船厂改革转型换道超车

随着近几年船厂信息化水平不断提升，船舶制造业信息技术依赖性逐渐增加，产品的整个生命周期都会在信息化系统中产生诸多数据，面对暴涨的数据，如何合理挖掘、分析是当前制造业的重点工作，而大数据能够通过对所有相关数据进行分析，高效地提升船厂生产效率、产品质量，对粗放型生产、劳动密集生产方式进行有效转变，提高船舶制造的智能化水平。对于工业大数据而言，主要分为3种类型，即外部跨界、企业信息化以及工业物联网三大数据。其中，工业物联网、企业信息化中，机器所产生的时序数据，是扩大数据规模的重要来源，同时也是工业物联网以及智能制造的核心内容，其本质为借助促进数据自动流动，对业务问题进行有效解决以及控制，提高在决策中的准确性，并尽可能对人工决策中频繁失误的问题进行克服。

2.4大数据智能造船是实现我国工业4.0的重要保障

工业4.0强调了智能制造，就是为了能够提升生产灵活性、生产力以及生产效率等。首先，在整个生产周期中很多人工操作及人工管理的环节将被人工智能技术逐步替代，但是人工智能的发展背后离不开大数据的支持，自动工艺的编程、机器参数配置、维护预警等都需要通过对数据的采集、处理、分析来不断地更新更完美的算法。不仅限于人工智能技术，在现代船舶制造过程中，设备、运输、产品等各个方面均可通过配备传感器，同时借助标准协议实现彼此通讯，为船舶制造业提供源源不断的元数据，通过大数据技术的分析，不仅可以优化自身的造船周期，更可以了解和预测航海业、零部件制造业等其他行业的发展趋势，做到胸有成竹。

3结语

随着国际上船舶保有量绝对值的增加，所涉及相关服务的业务量将急剧增加。大数据分析在不同类别的服务中也将发挥巨大作用，而大数据分析技术的推广，将在船舶工业服务领域带来一场革命。因此，大数据技术在船舶工业有着广阔的应用前景，对于船舶工业结构调整和转型升级有着极大的促进作用，并将推动我国船舶工业加快实现智能化制造的发展新目标。

参考文献

[1]陆校君.大数据时代的船舶安全监管模式的研究[J].科技风,2018(08):21-22.

[2]尹健.大数据时代的船舶安全监管模式探析[J].世界海运,2016,39(03):25-28.

[3]杜力.大数据背景下的船舶管理风险评估[J].舰船科学技术,2019,41(02):85-87.