美國船級社：船舶智能功能的確認(rèn)與驗(yàn)證

2019年的SMART4SEA會議期間，美國船級社（ABS）的高級工程師Demetres Armanes先生闡述了已在海運(yùn)船舶和近海船舶上越來越普遍的船舶智能，智能化為船員提供關(guān)鍵信息來幫助決策。他進(jìn)一步解釋了基于ABS目標(biāo)的技術(shù)要求和基于風(fēng)險(xiǎn)的必要智能功能系統(tǒng)評估，如何為智能功能提供明確的確認(rèn)和驗(yàn)證途徑。以下是其演講稿編輯版：
　

每艘船都是獨(dú)一無二的。因此，在智能功能方面，我們需要考慮每艘船需要什么。

支持智能功能的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)已經(jīng)可用。我們正在開發(fā)用于實(shí)時計(jì)算船舶不同部分之間物理現(xiàn)象的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，并且唯一剩下的就是確定智能互聯(lián)設(shè)備能夠做出更好的安全決策和性能決策時，而這些決策今天是由船員完成的。

但直到時機(jī)成熟時，我們才可以說自主運(yùn)作船舶達(dá)到了第一個里程碑，在那之前是不可能的。

在這方面，以數(shù)據(jù)為中心的資產(chǎn)的等級服務(wù)成為焦點(diǎn)，建立新等級服務(wù)的第一步是建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

更重要的是，當(dāng)你將陸上公司或供應(yīng)商辦事處視為船舶運(yùn)營的自然延伸時，需要單獨(dú)建立和驗(yàn)證通信連接的所有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括衛(wèi)星通信鏈接，目的是將這些系統(tǒng)作為船舶的自然延伸納入進(jìn)來，用于遠(yuǎn)程控制過程或?qū)崟r遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用。

考慮到這一點(diǎn)，我們認(rèn)為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)鍵考慮因素是：

　　傳感器和儀器;

　　船載數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施;

　　船載數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析和決策輔助;

　　船載系統(tǒng)集成;

　　陸上數(shù)據(jù)傳輸;

　　網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)完整性。

這些關(guān)鍵因素定義了我們建立技術(shù)要求的三角框架。ABS關(guān)于智能船符號的指南將于2019年第二季度出版。指南大體上包括非強(qiáng)制性船級設(shè)計(jì)的一般要求，但如果船東需要投資此類功能，則可逐案處理。智能船系列包含指南和指導(dǎo)說明，5個主要智能組分別是：

　　結(jié)構(gòu)健康;

　　機(jī)械健康;

　　資產(chǎn)效率;

　　運(yùn)營績效;

船員協(xié)助和功能增強(qiáng)。

這些智能組中定義的功能要求受到必要且重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求才能支持其功能。最重要的是，我們正在定義驗(yàn)證確認(rèn)原則，我們的工程師和驗(yàn)船師將遵循這些原則，來獨(dú)立驗(yàn)證此功能是否符合所宣傳的。

對于高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)，我們已經(jīng)建立了ABS網(wǎng)絡(luò)系列技術(shù)出版物和用于技術(shù)出版物的ABS軟件系列，我們將用它來審查和批準(zhǔn)船上高風(fēng)險(xiǎn)的智能功能。

本指南將擴(kuò)展基于目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)制定方法，涵蓋之前定義的兩個主要智能組的功能要求：結(jié)構(gòu)健康和機(jī)械健康。還將擴(kuò)展基于風(fēng)險(xiǎn)的方法，涵蓋重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)要求，并且還將推出三個新標(biāo)記：

　　智能RDY：專注于數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)和軟件;

　　智能MHM：機(jī)械健康監(jiān)測;

　　智能SHM：結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。

對于目前尚未真正關(guān)注機(jī)械健康和結(jié)構(gòu)監(jiān)測的公司，我們提供基于目標(biāo)的框架，他們可以探索和定義他們的特定問題，定義目標(biāo)，然后定義這些目標(biāo)的功能要求，技術(shù)要求以及ABS提供的必要確認(rèn)驗(yàn)證活動，以證明該設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)。

獨(dú)立確認(rèn)和驗(yàn)證風(fēng)險(xiǎn)評估基于指南中的技術(shù)要求，這些技術(shù)要求由智能功能的風(fēng)險(xiǎn)矩陣選擇。風(fēng)險(xiǎn)矩陣由智能功能故障的可能性定義，目的防止智能功能故障對公司運(yùn)營的影響。風(fēng)險(xiǎn)矩陣越高，我們的計(jì)劃就越詳細(xì)，可以涵蓋船上幾個系統(tǒng)屬性的所有因素，即系統(tǒng)安全性、可靠性、性能、功能和可操作性。

最后，我們已經(jīng)采取措施來定義智能功能的各個實(shí)現(xiàn)階段以及各種作用。第一步是為特定問題定義具體目標(biāo)。在采用解決方案之前，需要了解問題。我們可以幫助你選好的供應(yīng)商，幫助你確定特定船舶的目標(biāo)。然后，通過供應(yīng)商，我們可以幫助你為特定的船舶操作定義你所需的功能要求，并且進(jìn)一步獨(dú)立審查供應(yīng)商提供的技術(shù)規(guī)范，滿足你定義的功能要求。經(jīng)過這個階段，我們實(shí)際上可以通過船廠或供應(yīng)商的支持，按計(jì)劃提供正在實(shí)施的系統(tǒng)驗(yàn)證，最后驗(yàn)證船舶整個生命周期內(nèi)的運(yùn)作，供應(yīng)商將根據(jù)批準(zhǔn)計(jì)劃維護(hù)和升級系統(tǒng)。

在開始探索該問題的解決方案之前，你需要調(diào)整并理解每艘船舶的問題。