CCS船舶数字规范体系研究

随着数字化新技术高速发展，数字化、智能化正在成为各行业发展的新方向标。船舶行业也正在根据自身发展需求，加快了数字化变革的进程，推动船舶设计、建造、运营、检验等全生命周期的数字化转型。

船舶数字化的发展涉及到船舶产品的设计、制造、测试与试验、管理和维护等全生命周期的各阶段和各方面，关联了船舶建造厂、船舶设备厂、船东、船舶管理公司等利益相关方。船舶规范是船舶设计、制造、检验及维修等环节度量船舶安全达标与否的重要依据，也是保证船舶安全质量水平、营造公平竞争环境的重要工具。CCS在多年的研究基础上，契合行业发展，初步形成了相关的数字化规范体系。

一、船舶数字化规范体系

目前，船舶行业的数字化已取得一系列进展，有必要建立一套科学的船舶数字化规范及指标体系，用以评估船舶行业数字化建设现状，并指导未来的数字化建设行为。

考虑数字化技术在船舶与海上设施中的检验、试验验证等应用场景，数字规范体系应至少包含以下方面：

1.船舶设备及系统的数字化：针对船舶设备及系统的数字化所对应物理实体、数字系统及虚拟空间在基础共性、空间构建、虚实互操作、系统应用等多个层次建立技术要求； 

2.测试验证：应围绕数字化系统的测试规程、指标、用例等建立适用的技术要求及规则；

3.安全保障：针对船舶及系统的数字化过程安全保障所对应的物理安全、功能安全、数据安全、信息安全、网络安全等各方面建立具体的技术要求。 

图  数字数字化规范体系核心要素

同时，按照CCS规范体系框架要求，数字化规范体系框架从四个层级建立相关技术要求：

第一层：明确对船舶及海上设施的数字化入级范围与条件进行规定，以及非入级服务的检验和技术服务进行规定；

第二层：明确对船舶与海上设施的数字化的基本要素及数据应用能力的要求，是数字化最基本的要求，是其它规范和指南所依托的技术平台；

第三层：针对特定船舶、海上设施、专门技术制定数字化的技术要求和检验要求，并应与具体船舶、海上设施的具化对象建议详细的技术要求及指标，并与第二层基础规范配套使用；

第四层：执行规范要求和新服务需求而制定的指导性的技术方法、技术要求、检验要求，其类别涉及保障要求、标准数据要求、数据范围要求；不同设备及系统数字化与能力验证指标、数据应用能力及数据验证等检验指南。

二、船舶数字化测试验证

对船舶数字化系统进行有效评估确保船舶安全，是船舶检验领域面临的重大挑战，需要持续深入地研究。目前，船舶数字化系统的测试验证采用定性分析与定量评估相结合。首先，从性能、功能、安全性等维度对已实施的数字系统进行定量分析，给出比较客观的评价，定量分析有利于促进数字系统准确性、精确性的提升；再者，通过调研走访、问卷调查等定性分析方法对船舶数字系统进行定性分析，可从整体评估船舶数字系统。基于此，船舶数字系统的测试验证可分为以下四个步骤：

1.构建评价指标体系。通过分析船载系统的业务预期和能力需求，明确系统的输入和输出，确定船载系统的评价指标体系, 同时建立船载系统的能力特征库；

2.生成仿真数据样本。结合船载系统的业务场景，分析系统及设备的特性，推演系统设计的验证要素，设计验证实验，仿真生成实验数据样本；

3.构造实验室能力模型。通过仿真数据样本，拟合船载系统使用的能力模型，建立能力模型的置信区间，并利用测试样本进行测试验证，使其能够能满足评价指标；

4.实船数据验证。从船载系统截取或实时复制一定量具有可验证特征的数据，将其输入步骤3构造的能力模型，通过与评价指标的比对，确定能力模型输出是否满足评价指标。考虑到数据多样性对能力模型的影响，此步骤需综合计算能力模型与评价指标的比对结果，当模型的置信度满足一定的置信区间时，才能确定能力模型符合业务预期和能力要求。

三、结论

随着数字化技术与各行各业的紧密结合，以船舶数字化为主要发展方向的船舶行业将加快整个船舶产业链的信息化进程。规范标准作为船舶标准化的重要依据，不仅可提高行业数据标准化程度，规范数据活动过程，支持数字系统的应用及拓展，更可引领业界对于关键技术进行研究，同时规范也是不断完善发展的，只有契合行业发展趋势，才能更好地促进船舶工业向数字化的方向发展，增强行业的竞争力。

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文章来源中国船检