当前，世界新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，能够影响未来的颠覆性技术和前沿技术层出不穷。在全球技术创新发展的驱动下，海洋装备在设计、制造、运营、维护各方面都会受到较大甚至颠覆性影响。未来能够影响海洋装备产业发展的因素主要有机器人技术、清洁能源和节能技术、人工智能技术、可再生能源技术、远程遥控技术、储能技术、自动驾驶技术、纳米技术、物联网技术、增材制造技术、超级工厂和新材料技术等。

1.智能机器人代替人类

未来，机器人将广泛应用到海洋装备领域中，替代人类完成工作。工业机器人可达到人所不及的精密、可靠的生产要求，完成“超越人”的使命；可应用于对人类存在较大风险的危险、恶劣环境中，完成“代替人”的使命；可将人类从简单、重复、繁重的体力劳动中解放出来。从长期发展来看，海洋装备领域要推进智能化、无人化两化深度融合，采用以工业机器人为代表的海洋装备智能制造是最为可行的方式，如果仅依靠人类劳动力无法完全满足要求。

未来一艘船上仅需少量人员，大部分装备的运营、检修维护的工作将由机器人承担。例如，维护机器人能够辅助一些繁重的工作，如在船舶的不同区域焊接、切割等；迷你机器人能够在小区域范围内从事较为危险的工作；消防机器人能够在船上实施消防作业；施工机器人带有安装、维修与建造功能的多功能工具，可用于安装重件等；家政机器人能够为船员的日常生活提供服务等。

2.海洋装备物联网

未来所有的海洋装备、生产制造装备之间通过物联网技术将实现互联，构建出智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的物联网系统，任何装备的运行状态都可随时被掌握，装备之间能够实时进行信息交换和通信。

在海洋装备制造方面，基于物联网技术，企业通过构建物联网系统，将实现人与物的识别、定位、跟踪和监控。同时，通过搭建覆盖海洋装备制造过程的制造信息感知网，将实现信息的有效采集和有效传输。此外，通过连通船厂生产装备物理系统，企业将实现运行设备的实时感知和能源管理的实时管控与优化。

建立船舶物联网系统对于船舶营运的意义则更加深远，利用物联网能够实现人—船舶—环境—货物之间更为广泛的互联，从而最大限度地提高船舶航行、装卸货物和港口作业的经济性、高效性和安全性。此外，传统的船舶维修工作不能实时监控船舶的状态，构建船舶物联网系统，使得对船舶故障的预测和预报变为可能，通过岸与船、船与船之间数据传输，完成咨询、设备维护、故障诊断等活动，提高船舶使用效率，延长船舶使用寿命。

3.海洋装备人工智能全寿命周期管理

未来，日益成熟的人工智能系统将应用于海洋装备领域，通过深度学习算法，实现类似于人类大脑的“思考”过程。在突发环境变化等特殊环境状况下，人工智能系统通过深度学习进行判断，辅助人类或者自主完成决策及操作。全球范围内已开展了多个智能船舶和无人驾驶船舶项目，如中国的“大智”号、欧盟资助研发的代号为“MARS”的无人驾驶船项目、DNV－GL的无人运输船设计项目、韩国现代重工的智能船舶项目等。(www.daowen.com)

人工智能在船舶上的应用，除了运营方面，还有设计和建造。目前，船舶的设计和建造普遍应用软件、机械臂等，这是一种最初级的人工智能应用。在这方面走在前面的国家是韩国和日本，目前都已拥有较为完善的智能化设计、生产运行和运营管理系统，以及从船舶设计、研发到建造的智能化控制体系。同时，由于船舶产品的非标准化和定制化特点，船厂将机器人应用于生产还存在一定的困难，未来具有深度学习能力的人工智能机器人很有可能是解决这一问题的突破口。

4.海洋装备的动力来源

未来，新能源、清洁能源将席卷能源消费的各个领域。相对于传统能源，新能源具有污染少、储量大等特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源枯竭问题具有重要意义。储能技术和清洁能源技术、可再生能源技术的融合将共同推动海洋装备动力向新能源方向发展。

现代船舶特别是远洋船舶因使用传统的化石燃料，从而对环境产生严重的污染。未来，船舶航行动力、控制系统、警戒防务系统、照明系统等都有望采用新能源驱动。新能源目前已经在海洋装备领域得到初步应用发展，例如风帆助航技术已经有了很大发展并在实船上有了应用，且取得了很好的效果，未来依然是风能利用的主要方向。Solar City公司研发的太阳能电池板，太阳能的转化率高达22%，对于推广船舶绿色航行具有巨大推进作用。对于海洋深潜器而言，蓄电池容量、放电能力等是制约深潜器航行作业时间的瓶颈，而新能源电池（如燃料电池）具有较高能量和安全性，将大幅改善深潜器的航行作业性能。

5.海洋装备趋于环境友好型

未来，海洋装备从设计、制造、运营到报废处理的全寿命周期中，都将做到使废弃物和有害排放物最少，减小对环境的影响。例如，在船舶设计阶段，将广泛采用绿色材料、标准化和模块化零部件或单元，在考虑加工制造过程中的材料充分达到利用率的同时，还必须满足船舶产品在营运寿命终止后，报废、拆解等阶段对环境不造成负面影响，并实现部分材料、零部件和设备再生利用；在船舶制造阶段，近年来绿色高效焊接方式得到了广泛的应用，焊剂石棉衬垫单面焊（flux aided backing，FAB）法、自动立脚焊、垂直气电焊、自动横焊、焊机机器人等在船舶制造中的应用充分体现了其高效性，促进了焊接质量的提高，为改善环境、提高能源利用率起到了关键作用。

6.先进材料的使用

未来，海洋装备本身将更多地使用先进材料，先进材料将具有更好的强度、韧性和耐久性，并具备智能、自我修复等能力，从而使海洋装备整体性能得到大幅提升。

船用先进材料的研发将成为提高未来船舶性能的关键，未来的先进材料会具备一些新特性并具有多功能用途。如石墨烯材料的应用可降低一些目前在用产品的重量，从而减轻船舶的整体重量。此外，石墨烯的特定应用会增强热传递性，将来可用在机舱的某些部件上，包括热交换管、过滤器、海水箱、冷凝器和锅炉。陶瓷作为一种应用于水下耐压罐的新型耐压材料，越来越受到人们的重视。美国的新型无人深潜器“海神号”的耐压罐就使用了此种新型的耐压材料。根据国际载人潜水器委员会的报告，碳纤维增强材料、陶瓷耐压材料、低密度、玻璃微珠可加工浮力材料等一大批新材料将越来越多地用于深海载人潜水器的制造中。