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[自动化] 关于人工智能在船舶海洋工程领域的应用

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发表于 2026-3-13 09:28 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国山东青岛
本帖最后由 东方船夫 于 2026-3-30 10:30 编辑

Thou shalt not make a machine in the likeness of a human mind
                                                                                             --Warhammer 40,000
前言:最近快要毕业了,要回归老本行了,想起来人工智能技术在各个领域都有所应用,但是主要大家感知比较多的是大语言模型,也就是比如豆包、GPT之类。但是人工智能其实还是有很多专用模型面向各种领域的,当然也包括船舶与海洋工程(目前国内不少船厂其实在搞的智能制造本质上是信息自动化,不能称为智能化)。所以接下来我会结合我所学到的东西,结合以往的工作经验,探讨下其于该领域的应用可能性。
读书的时候很多时候都讲究创新性,其实普通人哪来那么多创新,反而我个人感觉能做好应用就很难得了,我回顾了下,其实在船海领域,很多设计、生产流程都可以用人工智能进行加速,而且目前国内船厂已经积累了大量的可训练资料。AI是为了让生活更美好,也希望各位兄弟可以多多讨论。这个帖子我也会不断更新(有时间的话,最近忙着毕业的各项事宜,老板还安排了很多活)。




2026.03.13 基于AI的焊缝拍片检测:
这个方向其实很典型,因为它不像“完全自动设计船舶”那么遥远,也不像“大模型一上来就改变全行业”那么虚。对我而言它的需求比较直观,所以很适合作为船海行业AI应用的切入点之一。
背景:船舶与海洋工程里,焊接质量一直是非常核心的环节,尤其是一些重要结构、关键部位,对焊缝质量要求很高。传统上,焊缝无损检测(NDT)里有一种很常见的方法,就是射线拍片检测。拍完片以后,再由检测人员去看底片或者数字图像,判断有没有气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等缺陷。这个过程依赖老师傅经验和能力,工作量大、重复性强、对经验依赖高,而且不同人之间的判定一致性也不可能完全一样。特别是当项目多、节奏快、拍片量很大的时候,有时候得通宵搞,疲劳了就容易出错。这个时候,AI就比较适合介入进行辅助。
该场景AI作用定位:自动识别焊缝区域、自动发现疑似缺陷位置、自动做缺陷分类和定量统计。可行性研究:数据量大,且形式很适合输入深度学习模型,适合监督学习。人工成本高,可以节省人力成本(但我从来不觉得AI是为了让人失业的,而是为了让人更轻松地挣钱,这是rule的问题,不是tech的问题怎么做:(1)图像预处理
工业现场的数据不可能都很理想。拍片图像往往会有对比度不一致、噪声、亮度变化、背景干扰等问题。
所以第一步通常不是直接上模型,而是先做预处理,包括图像裁剪、图像增强等,这一步有时候采用的是传统图像处理算法,还不涉及到深度学习算法。当然还要手工打标记(画框框,标注标签)
(2)缺陷检测
本质其实是做的目标检测,就是有点像摄像头有时候用方框框住行人车辆这种;还有一种是做语义分割或实例分割。所以语义分割是啥:
image.png -->
这是两种算法,两种模型,一个是画框框,一个是用颜色区分开。
(3)缺陷分类
定位了缺陷之后,要判断是什么缺陷。比如一些条状暗纹,到底是未熔合、未焊透,还是成像噪声,有时候不完全好区分。
这一层可以让模型学习不同缺陷的纹理、形态、位置和灰度特征,然后输出分类结果,当然在训练的时候这些特征分类都是预定义的。
真正落地时会遇到什么问题?
这个方向说起来容易,我之前也想同一些船厂合作做一下这个课题,但是我执行力差,搞不定。我感觉的难点如下:
(1) 数据标注成本高
麻烦的一点,就是片子不是没有,而是高质量标注数据少。焊缝拍片数据很多单位可能都有,但要把每张图里的缺陷位置、缺陷类型、缺陷边界、最终判定结果都整理规范,其实工作量很大,而且必须依赖专业人员参与。
(2) 数据质量不统一
不同设备、不同检测工艺、不同批次材料、不同图像格式,都会影响模型效果。
一个模型在某批数据上效果很好,换一批来源后就不一定稳定了。所以可能需要不同的厂子共同提供资料,然后打乱训练,这就又涉及到好多私密性问题了、协调起来也是很困难的。
(3) 缺陷样本不平衡
可能好片子多,有问题的片子少,而对于模型训练,它就不怎么好训,因为好的范围很广,模型需要的是学习到片子问题部分的特征。
(4)工程上不能只看准确率
落地和设备的融合,怎么做到应用里去,怎么做到手持设备里去以实现实时实地出结果,都是问题。
我个人的看法
我一直觉得,船海领域的AI应用,不一定非要一上来就追求特别高大上的突破。像焊缝拍片检测这种方向,看起来没有那么炫,但它的问题真实存在、数据基础相对较好、容易做出阶段性成果、后续还有优化扩展的空间。
这类方向个人觉得很适合船海行业。因为这个行业本身就是一个靠其他行业的需求驱动的行业,最终还是要看能不能真正解决现场问题,能不能提高效率节省成本。
目前可能已经有些高校做过这东西,也希望有兴趣的人才们能够解决问题,切切实实提高工业能力,将不可能变成可能,将可能落地。



2026.03.16 关于AI用于船舶设计时的尺寸优化
最近在带着学弟做一个MEMS传感芯片的结构设计优化,用模型来对其尺寸进行优化,当然首先需要大量的仿真数据,感觉这个原理同样可以用于船舶,但是我不太了解目前船舶比如设计型线,然后仿真兴波阻力之类的东西,用啥仿真软件,我看看这方面还是有很多工作可以做的,这项工作要是做好了真的可以优化出完美的线型,包括飞机流体外形设计都可以参考。
2026.03.19 最近再搞MEMS电铂传感芯片的AI结合,遇到的第一个问题就是仿真,正在学习ANSYS热点耦合仿真,年纪大了要学的好多。

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发表于 2026-3-13 14:11 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江宁波
加油,未来可期
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发表于 2026-3-14 13:24 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏

看到楼主讲的,这些其实最大的工作,还是一个数据的收集和整理,而数据又是掌握在各自船舶企业手中的,而且可能因为检测人员的技能水平的差异,导致做出来的结构也有差异,这就需要进行大量的收集和分析处理,才能得出一个更加标准和合理的可以用于AI去学习和进行判断的依据。

去年11月份,有幸在浙江海洋大学听到了一场讲座,来自加拿大一个院士和海洋大学及其他几个大学的博士导师、博士教授关于 AI+智慧海洋  的一个科学沙龙。 他们提到了一个关于利用红外探测技术,来进行焊缝和钢结构的检查,并通过学习大数据后的AI来进行状态分析和结果判断,而且,这种红外探测技术,对于高空探测目标,可以通过无人机和红外相机的结合来进行,常见的如,现在的风力发电的风叶的检测,检测风叶的结构是否有出现问题;对于现在电力系统的高压输电线塔,也可以进行类似的检测。但是实际的需要AI进行学习的内容,和楼主说的船舶焊缝检测一样,也是需要行业类各公司提供相关的数据,然后进行分析,在得出结果,最后才给AI进行学习,这些数据的收集和整理,也是一个需要各大公司配合提供才能得到的,也是一个非常不容易的过程。

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 楼主| 发表于 2026-3-15 11:25 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
预船人 发表于 2026-3-14 13:24
看到楼主讲的,这些其实最大的工作,还是一个数据的收集和整理,而数据又是掌握在各自船舶企业手中的,而 ...

是的,涉及到资源整合,所以我一直觉得在船厂出图是现成活,协调才是最难的,不管在哪协调都是最难的
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发表于 2026-3-15 17:08 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
让别人交数据永远是最难的,海舟想搞整合领导都下去了。
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发表于 2026-3-19 07:42 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国
当前行业内实用一些的人工智能技术的确很少
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发表于 2026-3-26 15:02 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
我感觉AI+自动焊接机器人是一个相对容易实现的方向,AI判断哪些是需要焊接的焊缝,然后焊接机器人自动规划路径并焊接
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 楼主| 发表于 2026-3-26 22:09 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
qdlzy88 发表于 2026-3-26 15:02
我感觉AI+自动焊接机器人是一个相对容易实现的方向,AI判断哪些是需要焊接的焊缝,然后焊接机器人自动规划 ...

我个人感觉这个挺难的,因为焊接本身是精度要求极高的,目前的焊接机器人其实是预规划预编程的,您说的这种全自动,涉及到图像识别、图像分割、传感器、轨迹规划等技术,要实现这么一件事是多种算法的混合,并且其机器本身也得升级,焊接过程中高光高热,对于光学传感器和温度传感器也有巨大的要求。
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发表于 2026-4-2 10:24 | 显示全部楼层 来自: 中国广东阳江
  人工智能在船舶大有前途
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 楼主| 发表于 2026-4-2 13:23 | 显示全部楼层 来自: 中国山东青岛
本帖最后由 东方船夫 于 2026-4-2 20:48 编辑
包青天 发表于 2026-4-2 10:24
人工智能在船舶大有前途

能力有限,踏踏实实做事就好
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发表于 2026-5-6 15:28 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏苏州
有几个创业同学做质控检测,比如感图 ,焊缝检测还是用yolo居多,大模型技术感觉还是差一点
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发表于 2026-7-16 09:10 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
AI的质量和数据的质量直线挂钩,可以需要极大的成本才行.感觉现在的船厂没有动力去弄这个东西
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发表于 2026-9-4 14:17 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博
船夫在吗,私信发不过去了。怎么能联系到你。或者你的抖音号我私信你
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