摘要：在经济全球化的发展背景之下，各个国家之间的贸易量不断地得到了增加，货物运输的要求也变得越来越高。水路运输整体的运量非常庞大，成本比较低，在货物运输当中起到了非常重要的作用。水路运输占据了原油运输总量的百分之九十六、铁矿石运输总量的百分之九十八，逐渐已经成为了其他运输方式所不能替代的一种方式。近几年来，网络、人工智能、计算机、新能源、大数据、信息物理系统得到了广泛的应用和发展，加速推进了造船智能化的整体进程，使得智能造船向绿色化、高效化、无人化的发展成为了可能。
关键词：智能造船；技术现状；发展研究
一、智能造船的发展背景
节能减排。为了有效地控制二氧化碳的排放，全球碳排放交易机制正在持续地推进，船运业减少温室气体排放已经成为了未来发展的一个必然的趋势。节能减排技术的广泛应用，在一定程度上可以降低能源的消耗，减少运营的整体成本。使用清洁的能源、设计阻力比较小的船型、使发动机变得更加节能，能效控制技术是现阶段比较有效的造船节能减排措施。人力成本。研究组织最新发布的调查数据显示，每年的造船运营成本都在持续上涨，其中对于船员的工资和整体的维修成本是成本增加的主要组成部分。减少船员的配备，实现造船的无人化是未来航运业的发展趋势，随着造船技术向智能化的方向发展，可以实现机舱值班的无人化，逐渐的减少甚至是不配制造船人员。造船安全性。对造船碰撞事故进行研究和分析，大多数的事故都是由于人的原因，其中还有一些比较潜在的原因。造船一旦发生了安全事故，大多数情况下都会造成人员的大量伤亡、危险品泄露、交通中断等等一些非常严重的后果。加大力度对船运行的整体状态进行有效的监测，积极的引进一些比较先进的故障诊断技术、安全预警技术、信息感知技术，在一定程度上可以有效提高造船的安全性和智能性。在智能技术快速发展的背景之下，智能造船已经不再是简单的技术问题，而是伴随着科技发展的整体趋势，其中会涉及到各方面的技术，比如说大数据、通讯技术、机器人技术、新材料，这些技术都会逐渐的应用到智能造船领域当中。
二、智能造船的概念
《智能造船规范》对智能造船的定义为：智能造船系指利用传感器、通信、物联网、互联网等技术手段。通过应用这些技术，可以自动的感知以及获得船体整体的信息。船舶运行后期管理、维护保养、货物运输等各个方面，都需要向智能化的方向发展，因此才能够保障船舶运行的整体安全性。智能化的发展可以更加综合的考虑到各方面的信息，制定出更加符合造船航行安全、经济、环保方面的重要决策。
三、智能造船的关键技术
（一）信息感知技术
造船信息感知，造船工作在开展的过程当中，需要充分的应用到传感设备、信息处理设备、传感网络，以便于可以获取造船周围环境和船体自身的各方面信息，使得造船技术变得更加完善和科学。自身状态信息和周围造船环境信息是造船感知技术的两大主要组成内容，在了解造船自身状态信息的过程当中，其中会包括货舱、机舱、驾驶台各方面设备的状态信息，除此之外，还需要了解船舶在行驶的位置、航速、等其他的航行状态信息。在了解船舶周围环境的过程当中，其中会包括障碍物、气象条件、视频监测、音频监测等方面的信息。在获取相关电子海图信息的过程当中，需要和船岸之间进行交互信息的获取，在获取信息的过程当中，感知到的信号种类越多，数据总量就会越大，在获取相关信息的过程当中要注意一个问题，大量的信息之间会存在的一些冗余和冲突，对于这个问题要进行更深入的研究和分析。
（二）航线规划技术
对航线进行整体规划的过程当中，需要根据航线的具体特点了解到航行水域的控制信息，除此之外，还需要了解到航道的具体造船密度、船舶公司的信息、航线难易程度、水流分布信息，积极的引进智能化技术，以便于可以对造船的位置进行优化和调整，确保整体造船技术的安全和高效。
现阶段最为常用的航线规划方法包括，模拟退火、遗传算法、混合整数规划模型。通信技术可以应用于智能造船的各系统和设备之间，实现船舶与岸口、船舶与航标之间的交流。常用的通信方式主要包括：VHF（甚高频）、海事专网、海事卫星、移动通信网络（手机网络）等。导行技术指导船舶从指定的航线的一点运动到另一点，其中要包括对于船舶所在位置进行定位，根据实际的需求有效地去选择目的地，计算大概的路径，以便于后期可以对路径进行有效的指导。
（三）状态监测与故障诊断技术
为了有效推进智能化造船技术的发展，需要积极的引进状态监测技术，相关设备在整体运行的过程当中，需要充分的了解设备的状态，及时的判断设备运行的情况，以便于可以对设备运行当中所存在的问题进行及时的解决。为了提高造船故障诊断技术的整体水平，需要考虑到大数据技术，应用更加多尺度的方法对设备运行的状态进行分析和实时的监测。造船机械设备在整体运行的过程当中，通过应用故障诊断技术可以有效了解设备的运行状况，在不对设备进行拆卸的情况下，对问题进行精准的诊断，了解设备是否存在着异常或者是已经处于了故障的状态，对故障的原因进行具体的分析，以便于可以对于问题未来的发展趋势进行有效的预测。智能造船要应用到遇险预警救助技术，水上交通事故会导致严重的经济损失和人员伤亡，无论是在海上还是内河水域，船舶碰撞是最为常见的交通事故类型。在造船时应用遇险预警救助技术，尽可能的降低事故的发生率，减少事故所带来的损失。
船舶在整体运行的过程当中，对于一些基本的设备不进行拆卸，就可以对其中所存在的故障进行有效的诊断。了解设备的运行状态，根据被诊断对象在测试过程当中所获取的信息，对于这些信息进行分析处理，判断该设备在整体运行的过程当中是否存在异常或者是故障。如果设备出现了问题，要判断劣化状态发生的具体部位或者是零件，分析故障产生的原因，对故障劣化的趋势进行有效地分析。整个工作是为了提高设备的运行效率和运行的可靠性，做好预防工作，避免故障的发生。智能化造船未来的趋势就是减少工作人员，实现船舶设备在运行过程当中的自我监测和自我诊断故障技术，充分的应用智能诊断技术和大数据分析技术，尽快发现问题，对潜在的故障进行解决，确保船舶在航行的过程当中的安全和可靠。
四、智能制造技术的具体应用方向
从现有的情况来看，智能制造技术应用于船舶制造的过程当中，主要体现在下面的几个方面，它们分别是智能操控、智能服务、智能运营、智能制造、智能设计和云计算平台。智能操纵。在生产的过程当中，很多情况下不需要人工参与就可以对运行当中的问题进行指出，系统可以根据运行的情况对于问题进行纠正，从可以降低人工输出的成本。智能制造是整个系统当中最关键的环节，应用计算机可以对各个模块进行预先设计，在具体运行的过程当中根据相应的流程就可以完成相关工作。一旦发现系统在运行的过程当中存在问题，机器本身就可以进行判断，随后会采取一系列的措施对问题进行调整。在制造的过程当中，云计算平台可以充分的对数据进行深入的收集，通过对数据进行全面性的分析，可以为智能服务提供数据支持。
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