船舶轮机自动化系统的国产化替代路径与关键技术突破

摘要：船舶轮机自动化系统是现代船舶的核心技术之一，其国产化替代对于提升我国船舶工业的自主可控能力、保障国家海洋权益具有重要意义。本文分析了船舶轮机自动化系统国产化替代的必要性，探讨了实现国产化替代的路径，并重点阐述了关键技术突破的方向与成果，以期为我国船舶轮机自动化系统的发展提供参考。

关键词：船舶轮机，船舶自动化，替代路径，关键技术突破

    引言

船舶轮机自动化系统是船舶动力装置的核心控制单元，其主要承担着船舶动力系统运行监控、故障诊断、优化控制等关键功能。长期以来，我国船舶轮机自动化系统高度依赖从国外进口，这不仅限制了我国船舶工业的可持续发展，也对国家海洋安全构成潜在的威胁。近年来，随着我国科技水平的提升和国家对船舶工业自主可控的重视，船舶轮机自动化系统的国产化替代成为必然的趋势。

一、船舶轮机自动化系统国产化替代的必要性

（一）保障国家海洋安全

船舶轮机自动化系统可以看作是船舶的“神经中枢”，如果其技术一直“受制于人”，意味着我国船舶在关键时期可能面临被“卡脖子”的风险。实现国产化替代，能够确保我国船舶在任何情况下都能正常运行，更加全面地维护国家海洋安全。

（二）推动船舶工业升级

国产化替代有助于打破国外技术垄断，降低船舶制造成本，提升我国船舶工业在全球市场的竞争力。同时，通过大力开展自主研发，能够推动我国船舶工业向着智能化、高端化发展。

（三）促进相关产业发展

船舶轮机自动化系统的国产化涉及多个不同的领域，如传感器、控制器、软件等。其发展将会带动上下游相关产业的协同发展，继而形成完整的产业链条，为我国经济发展注入新动力。

二、船舶轮机自动化系统国产化替代的路径

（一）加强技术研发投入

在船舶轮机自动化系统国产化替代进程中，技术研发是最为关键的核心驱动力。政府需要发挥引导作用，通过专项资金、税收优惠等政策手段，加大对船舶轮机自动化技术研发的资金支持，为技术创新提供坚实的资金保障。高校、科研机构与企业应紧密携手，构建产学研合作创新体系，打破学科与行业壁垒，汇聚各方智慧与资源，聚焦于船舶轮机自动化系统的关键技术难题，如船舶动力设备的智能监控与故障诊断技术、船舶自动化系统的集成优化技术等，开展联合攻关。以中国船舶七〇三所为例，该所历经多年不间断的研究，成功攻克弹性连杆联轴器的关键技术瓶颈，实现了该核心部件的国产化替代，不仅填补了国内技术空白，还显著降低了船舶生产制造的成本，提升了我国船舶轮机系统的自主可控能力，为我国船舶工业的高质量发展奠定了坚实的技术基础。

（二）建立自主可控的供应链体系

构建自主可控的供应链体系，是船舶轮机自动化系统国产化替代的关键环节。我国应加快培育本土供应商，通过政策扶持、技术指导等系列措施，助力本土供应商提升技术水平和生产能力，逐步提高船舶轮机自动化系统零部件的国产化率。同时，还应注重与国际供应商保持良好合作关系，通过技术交流、合作研发等方式，学习借鉴国际先进技术和管理经验，提升我国船舶轮机自动化系统零部件的质量和性能。在特殊情况下，国际供应商的稳定供应，能够为我国船舶工业的持续发展提供有力保障。近年来，我国在船舶传感器领域取得了亮眼的成绩，部分传感器的精度和可靠性已达到国际先进水平，这不仅为我国船舶轮机自动化系统的发展提供了有力支持，也增强了我国在全球船舶零部件市场的竞争力。

（三）推动标准体系建设

业内皆知，标准是规范船舶轮机自动化系统市场秩序、促进产业发展的重要依据。我国应当结合船舶工业发展实际，制定符合国情的船舶轮机自动化系统标准，明确产品的技术要求、性能指标、测试方法等各项内容，提高产品的兼容性和互换性，降低船舶轮机自动化系统的集成难度和成本。还需要积极参与国际标准的制定工作，将我国在船舶轮机自动化系统领域的先进技术和经验融入国际标准，提升我国在国际船舶工业领域的话语权和影响力。通过开展标准体系建设，能够引导我国船舶轮机自动化系统产业健康发展，推动我国船舶工业向标准化、规范化方向迈进，最终为我国船舶轮机自动化系统的国产化替代创造良好的产业环境。

（四）加强人才培养与引进

船舶轮机自动化系统主要涉及船舶工程、自动化技术、电子信息、计算机科学等多个不同的学科领域，是一个典型的多学科交叉融合领域，对专业人才的综合素质要求极高。我国应加强相关专业教育体系建设，优化课程设置，注重实践教学环节，培养一批既掌握船舶专业知识，又精通自动化技术、计算机技术等多学科知识的复合型人才，为我国船舶轮机自动化系统的发展提供源源不断的智力支持。同时，还需要积极拓展海外人才引进渠道，制定优惠政策，吸引更多的海外高端人才回国创业、参与我国船舶轮机自动化系统的技术研发和产业建设。通过人才的持续引进，能够快速提升我国船舶轮机自动化系统的技术水平，加速国产化替代进程。

三、船舶轮机自动化系统的关键技术突破

（一）传感器技术

在船舶轮机自动化系统中，传感器技术的突破，是实现精确监控和控制的基础。比如我国科研团队通过创新性地采用“双压电晶体+数字信号处理”技术，显著提升了主机振动传感器的精度，将振动测量误差从±0.1g降低至±0.05g，这一成果极大地提高了对船舶动力设备振动状态的监测能力。

此外，我国在燃油压力传感器和温度传感器等领域也取得了重要的进展，自主研发的高精度传感器不仅满足了船舶轮机自动化系统对数据采集精度的要求，还为系统的智能化控制提供了较为可靠的数据支持，进一步推动了船舶轮机自动化系统向更高精度和更高效能的方向发展。

（二）控制器技术

控制器作为船舶轮机自动化系统的“大脑”，其性能直接决定了系统的智能化水平和运行效率。我国在控制器技术领域取得了较好的成绩，例如傲拓科技的NA400系列PLC，凭借其高可靠性、快速响应能力和适应船舶特殊环境的性能特点，成功应用于船舶阀门液压系统。这一成果不仅实现了对进口产品的有效替代，还标志着我国在船舶轮机自动化控制器领域具备了自主设计和制造的能力，为船舶轮机系统的智能化升级提供了有力的技术支撑。

（三）软件技术

软件是船舶轮机自动化系统的中枢，其功能的完善和优化非常重要，是船舶轮机系统智能化发展的关键保障。近些年，我国在船舶轮机自动化系统软件开发方面取得了重要成果，基于开源鸿蒙的工业级智能装备产品，实现了对船舶轮机自动化系统的全栈赋能。该软件具备跨平台兼容、多设备互联等先进特性，能够有效整合船舶轮机系统中的各类设备和数据资源，满足系统在复杂工况下的运行需求，为船舶轮机自动化系统的智能化发展提供了强大的软件支持。

（四）通信技术

通信技术是船舶轮机自动化系统实现设备互联和协同控制的核心。新时代以来，我国在通信技术领域取得了许多重大的突破，比如基于鸿蒙分布式软总线技术的通信方案，支持300+设备连接，并通过设备虚拟化技术实现现场设备的智能调度。这一技术突破有效解决了船舶轮机自动化系统中设备互联的难题，切实提高了系统的运行效率和稳定性，为船舶轮机自动化系统的高效运行提供了可靠的通信保障。

四、结语

总之，船舶轮机自动化系统的国产化替代是我国船舶工业未来发展的必然趋势。通过加强技术研发投入、建立自主可控的供应链体系、推动标准体系建设以及加强人才培养与引进等路径，我国在船舶轮机自动化系统的关键技术领域取得了显著突破。未来，需要继续加大研发投入，深化产学研合作，推动船舶轮机自动化系统的技术创新和产业升级，为我国船舶工业的发展提供强有力的支持。

参考文献

[1]李建军.船舶轮机自动化机舱动力装置与系统[J].山东工业技术,2018,(06):128.

[2]李聚保.船舶轮机自动化技术分析及教学研究[J].山东工业技术,2015,(07):254.

作者简介：叶桂兴，男，1983年4月出生，汉族，江苏泰州人，本科，中级工程师，研究方向：船舶节能减排