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遠洋貨輪長時間航行於公海時,船舶與岸端間往往面臨通訊覆蓋不足、資料傳輸受限等問題,成為航運業推動數位、智慧轉型須先解決的挑戰。陽明海運近幾年持續推動智慧船隊發展,與大世科及伸波通訊合作,建置衛星、5G等網路通訊技術及AI數位應用平台,改善船岸通訊環境,並將船舶設備資料、巡檢影像與維運資訊導入數位化管理。

這項應用是在國發會支持下進行,陽明海運以14,000 TEU級的貨櫃輪「承明輪」(YM Wisdom)及2,800 TEU級「好明輪」(YM Certainty)作為驗證場域,整合高低軌衛星、靠岸公網、船內5G專網與Wi-Fi網路,建立船舶的全時通訊架構,作為無人機AI巡檢、數位雙生管理、生成式AI船務助手等3項應用落地的基礎。

陽明推動智慧船舶,首先讓遠洋船舶具備穩定的資料傳輸能力,讓船上的設備狀態、航行資訊與維修紀錄能夠即時傳回岸端,建立後續資料分析與智慧管理的基礎。

衛星與5G串聯岸上陸地通訊,克服遠洋船舶資料傳輸限制

過去船舶航行至遠洋區域後,由於缺乏穩定網路環境,船岸間容易形成資訊落差。船舶上的設備狀態與操作資訊,多數只能透過有限方式傳輸,岸端管理人員難以及時掌握船況,限制了數位工具的海事場域應用。(下圖來源:大世科)

為此,陽明導入「分層式多重鏈路」通訊架構,依照船舶所在位置與通訊條件,整合不同網路來源。在船舶內部,建置5G專網與Wi-Fi連接設備與應用服務,以突破船體金屬屏蔽,透過展示影片,船上的5G專網,下載速度超過200Mbps;當船在公海航行期間,透過高低軌衛星維持通訊能力,包括Starlink等低軌衛星通訊提供全球覆蓋。當船隻接近港口時,自動切換到陸地的4G/5G公網,獲得更高的傳輸效率,同時降低通訊成本。

透過這套架構,船舶資料不再需要等到靠港後才進行人工整理,在航行過程就能持續傳輸到岸端的管理平臺,使船隊管理人員能更即時掌握設備運作與航行狀況。

大世科總經理劉盈秀表示,過去遠洋船舶容易受到航行位置與網路覆蓋限制,形成通訊斷層,透過衛星、5G與Wi-Fi整合,先建立完整通訊基礎,再將影像、設備資料與AI技術串接,讓船務管理向即時化發展。

無人機結合AI影像辨識巡檢

在建立船岸資料連線後,再將AI應用導入船舶日常管理,其中一項應用是利用無人機協助貨櫃巡檢。

傳統貨櫃船在航行期間,需要船員要登上甲板確認貨櫃固定狀態,包括綁紮設備與扭鎖是否正常。但是,傳統仰賴人工在甲板巡檢容易受到海象影響,且人工巡檢有一定的工作風險。

利用無人機AI巡檢系統,結合自主飛控、智慧航路規劃與5G影像傳輸能力,讓無人機能在船舶移動環境中執行巡檢任務,並且回傳即時影像。

透過AI影像辨識技術,協助船員判斷貨櫃固定狀態,例如辨識綁紮是否鬆脫,以及扭鎖是否缺件或異常。船員則可透過行動裝置查看巡檢影像與結果,降低需要人工進入高風險區域檢查的頻率。

陽明海運表示,導入AI巡檢的目的並非取代船員,而是利用科技協助人員處理高風險與重複性的工作,提高船舶的安全管理效率。

數位雙生整合船舶資料,協助船運管理與碳排分析

陽明也將數位雙生技術應用於船舶維運管理。透過串接船端AMS/SCADA監控系統與岸端的數位雙生平臺,船舶設備運行資料、維修紀錄與狀態資訊能被整合至同一管理架構。

當船舶設備發生異常時,岸端管理人員可透過數位模型回溯事件發生過程,協助分析問題原因,並提供船上人員維修判斷依據。

系統也結合AIS航線資料、油耗資訊與碳排放評估模型,讓航行效率與排放資訊納入管理,協助船隊進行節能與減碳分析。

另外,全機艙的3D點雲掃描建立數位模型,可供新手船員訓練用途,讓新手船員先在虛擬環境中熟悉船舶設備配置與操作流程。

生成式AI船務助手整合海事知識,快速查找維修與法規資訊

航運業累積大量技術手冊、設備資料、維修紀錄與國際海事法規,過去船員與岸端管理人員往往需要花費大量時間查找文件。

陽明導入生成式AI船務管理查詢助手,透過RAG檢索增強技術,將船隊文件、技術手冊、維修資料及法規資訊整合,讓使用者可以透過自然語言方式查詢。

例如可查詢引水人安全的通電公告:

例如,當設備出現錯誤警示時,系統可協助將複雜的故障代碼轉換為容易理解的文字說明,並參考歷史維修紀錄與技術資料,提供可能原因與排故方向。

通常遠洋船隊上有多國籍船員,不同國籍船員協同作業需求,AI也能協助多語系資訊查詢,降低語言差異造成的資訊落差。

陽明海運資訊長張錫昌表示,陽明持續透過數位轉型優化營運流程,透過承明輪與好明輪驗證高低軌衛星、5G專網與AI技術整合,透過無人機巡檢、數位雙生及船務知識庫應用,提高船舶安全與維護效率,也支援智慧化船隊管理。