2023年，青島確定了90個海洋重點項目，逐夢深遠海，大力發(fā)展海洋制造業(yè)。工欲善其事，必先利其器。作為基礎的海工裝備制造，不僅是挺進深遠海的保障，也是一項潛力巨大的產(chǎn)業(yè)。隨著“國信一號”養(yǎng)殖工船、“深藍一號”等深遠海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，輻射帶動了一大批掌握核心科技的海工裝備制造企業(yè)，成為其中一個細分領域的獨角獸。青島海工裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展如何，未來突破的方向又有哪些？即日起，本報將推出“逐夢深海糧倉”系列報道，帶您一一深入探訪。
海底數(shù)十米，長滿貝類以及海藻的網(wǎng)箱如何清洗？這是深遠海養(yǎng)殖不得不面臨的必解難題。經(jīng)過近一年的研發(fā)，青島一家企業(yè)給出了答案。新型的水下機器人利用精準的算法，做到了洗得干凈，不傷網(wǎng)衣和油漆，徹底粉碎海虹和水草。此前，這一技術都被國外壟斷，一臺設備動輒兩三百萬。而國產(chǎn)的機器人價格不到一半，智能化程度也更高。目前已經(jīng)賣出十多臺，深藍一號，煙臺多家海洋牧場都開始投入使用。
深海“清道夫”
打破國外壟斷
奔向藍色海洋，打造藍色糧倉，這是未來的趨勢。但是，在深海里卻有一個不得不解決的問題，就是網(wǎng)箱上附著的貝類和藻類的清理。如果長時間不清理，整個網(wǎng)兜受力過重，就可能發(fā)生破損的可能。
在近海養(yǎng)殖的漁民都有經(jīng)驗，每年都會進行一次換網(wǎng)。因為人工清理的成本太高，反而不如直接更換掉。即便如此，這也是一筆不小的開支。但是對于深海網(wǎng)箱而言，價格非常昂貴。而且，在深海里更換起來難度也很大。一般情況下，會選擇找潛水員人工清洗?；蛘邚膰赓徣胨聶C器人，但是一臺設備動輒三四百萬。而這僅是裸機的價格，后續(xù)的服務以及維修保養(yǎng)，依然要去找國外的廠商。不僅價格昂貴，平時用起來更不方便。
“最難的不是技術，而是這類裝備用量少，但是前期投入高，”青島森科特智能儀器有限公司的經(jīng)理周奎召說，芬蘭等一些深海養(yǎng)殖技術比較成熟的國家，他們相應的配套設備發(fā)展也較早，國內(nèi)一直都是空白。
但是，隨著國信一號養(yǎng)殖工船的順利出海，作為一種從事海洋裝備研究的企業(yè)。他們看到了其中的發(fā)展前景。不論是近海網(wǎng)箱還是養(yǎng)殖工船，網(wǎng)箱的清洗都是剛需。
于是，他們就組建了一個20多人的團隊進行研發(fā)。整個研發(fā)過程都是從零開始，經(jīng)過近一年的反復試驗，于去年研究成功了性能優(yōu)越的水下機器人，打破了國外對這一技術的壟斷。
突破核心技術
一個海洋牧場一天能洗完
每個地方的海域情況不同，網(wǎng)箱的附著物也不一樣，咱們附近的海域貝類偏多。“技術的核心在于清洗的技術還有算法，”周奎安介紹說，在深海里作業(yè)不僅要考慮到可靠性，還要考慮到清洗的過程中，不能對網(wǎng)箱產(chǎn)生損害。
為了解決這一難題，20多人的科研團隊與中國海洋大學教授團隊合作，掌握了水下空化清洗的關鍵技術。記者在水下拍攝的視頻里看到，在水下機器人清洗的過程中，從毛刷的地方會噴出水柱的同時，還產(chǎn)生了大量氣泡。這些氣泡發(fā)生爆裂以后，附著在上面的貝類就被清洗下來。由氣泡代替了高壓的水柱，這樣就能對網(wǎng)箱起到保護作用。
除了硬件設備，最重要的還是水下機器人的控制算法。在清洗的過程中，工作人員可以隨時控制機器人的位置還有力度。“如何讓機器人更智能，算法很重要，”周奎安說，跟現(xiàn)在的人工智能類似，他們需要搭建好算法，然后通過不停演練實踐，讓水下機器人可以更智能地應對各種場景。
“深海下的網(wǎng)箱都是不平整的，清洗的過程中遇到凹陷或者障礙需要及時調(diào)整，”周奎安說，他們經(jīng)過南、北方多臺網(wǎng)箱的長年實地測試，逐漸掌握技術優(yōu)勢?？梢宰龅狡椒€(wěn)細膩的姿態(tài)控制；機器人毫米級定深；基于聲學里程計的抗流動態(tài)定位以及精度優(yōu)于萬分之一米的推算導航。
在該項技術的賦能下，網(wǎng)衣清洗機器人可以跨越有立柱隔絕的掛片網(wǎng)衣、可以180°翻身底朝上從網(wǎng)衣外側(cè)貼附沉在海底的網(wǎng)衣進行清洗，可以從水平狀態(tài)一鍵自動90°豎起，貼附于側(cè)網(wǎng)清洗。這些功能是國外的同類產(chǎn)品所不具備的，而且做到了洗的干凈，不傷網(wǎng)衣和油漆，徹底粉碎海虹和水草。
不僅如此，水下機器人包括推進器、減速電機、洗盤、泵站等關鍵部件也可以作為單獨產(chǎn)品銷售。
據(jù)介紹，他們研發(fā)了各種類型的水下機器人。以小型的為例，1個小時可以清洗1000立方米?，F(xiàn)在的海洋牧場，一個養(yǎng)殖網(wǎng)箱大概6萬立方米左右。如果是人工下海清洗，最少也得四五天，而且受天氣情況影響較大。如果使用智能機器人，最快只需要1天的時間就能清洗完。不僅如此，成本也不到人工清洗的一半。
成為最強的一環(huán)
瞄準百億級市場
青島森科特的周經(jīng)理介紹，國家的戰(zhàn)略方向如此，當時投入這么多研發(fā)，也是看好了這一個市場。作為深海網(wǎng)箱養(yǎng)殖的剛需產(chǎn)品，未來的市場非常廣闊。
“并不只是針對大型的養(yǎng)殖工船，我們還將對普通的養(yǎng)殖戶開展服務，”周奎召說，對于普通的養(yǎng)殖戶而言，一年可能只需要清洗一次。如果買一臺，即便是小型的也有200多萬元。所以，他們便開始研究提供服務。他們成立了專門的團隊，攜帶著水下機器人給漁民清洗網(wǎng)箱。
從價格上來算的話，要比漁民更換網(wǎng)箱節(jié)省三分之一以上。而這個市場尤其廣闊，粗略估算產(chǎn)值達到百億級別。
周奎召說，由于性能優(yōu)越，目前他們的水下機器人已經(jīng)被很多大型養(yǎng)殖機構(gòu)預訂。其中包括大眾所熟悉的養(yǎng)殖三文魚的“深藍一號”，也已經(jīng)選擇了他們的水下機器人。
不僅如此，除了網(wǎng)箱的清洗，他們也在研發(fā)更多的應用場景。比如攔河壩的網(wǎng)甚至是輪船的船底的等等，未來的發(fā)展空間也會非常巨大。
多項黑科技
打造深海智能養(yǎng)殖
“深海養(yǎng)殖是未來的趨勢，而相關的海工裝備也是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，”青島森科特智能儀器有限公司的經(jīng)理周奎召說，他們公司在2015年成立，一直是從事海洋檢測方面的研究。伴隨著國內(nèi)海洋牧場以及深遠海養(yǎng)殖技術的發(fā)展，他們也切入到這一賽道。
周奎安說，深遠海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，未來肯定是更加智能化，可視化，這也是他們科研的方向。比如海洋牧場，海底到底有多少魚，網(wǎng)箱的具體情況如何？這些如果單純憑人力，很難解決。
這些難點、痛點，也帶給企業(yè)發(fā)展的目標和方向。他們推出的海洋視覺系統(tǒng)包括海洋光學成像和聲學成像，推出了水下雙目攝像機、水下生物聲納技術設備、魚苗計數(shù)器等產(chǎn)品，并將算法應用到雷達光電系統(tǒng)。
通過多個項目的積累和與中科院、海岸帶研究所等水產(chǎn)養(yǎng)殖專家的合作，目前團隊掌握了包括常見網(wǎng)箱養(yǎng)殖魚種（花鱸、許氏平鮋、石斑）的生物習性和魚體特征，并通過機器視覺和深度神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)了實例分割、尺寸測量、數(shù)量統(tǒng)計等功能。
目前，該公司已掌握了78項專利技術、19項軟件著作權，成了國內(nèi)海洋牧場智能裝備的行業(yè)領軍企業(yè)之一。
