客户应用 2020年9月15日
力挽狂澜开拓海上新领域

海上工业的每个领域都需要关注效率、可持续性以及安全性——高级数字化网络的使用可改变其前景。我们从船舶制造商、系统集成商、船东以及各船级社等相关方了解到节约燃料并非海运行业唯一的重点——海洋运输行业目前正在经历重大的结构性变革。

毫无疑问,节约燃料即践行了可持续发展之路。然而,在船舶行业中,通过一些措施可降低百分之一的成本,但是,距成为”力挽狂澜者”仍有很长的一段路要走。如果船舶行业采用自动化和数字化,那么成本的节约将远非百分之一。对于非传动系统目标数据采集和数据处理相关的数字化解决方案,会节约更多的成本。交通行业建设量低且成本压力不断攀升,因而更希望大幅降低成本。实际上,整个物流链通过提升全球航运的网络化来优化运营,会带来非常令人振奋的结果。哪里需要实施这一优化措施则取决于参与方的角色。

船舶自动化系统的设计人员一直力图减少设计和调试时间以快速完成项目。造船厂在缩短船舶制造和改造时间方面还欠缺很多。由于预调试系统可加快调试速度,因而对于提前调试好的子系统的需求正在日益攀升。然而,其前提条件是要具有可通信的接口。这正是船舶行业所要面临的主要问题。电气公司对通信与数据协议的关注多很高,专家组与船舶行业协会也需要对此提高关注度。没有经过测试的接口,在数据传输时问题百出,进而造成严重后果,不但会延长调试时间还会增加成本。

为解决上述问题,WAGO尽最大努力开发了符合MTP协议的产品。“模块类型包”(MTP)协议采用OPC UA语言,是船舶行业的明智之选。它的功能就像一个打印机驱动程序,可以使子系统的一个功能性的数字化孪生子系统连接到船舶的整体自动化系统中。该文件包括可视化、函数描述和已定义的数据点(更多内容参见第48页)。

有效促进可持续发展:

船舶行业的数字化机遇

增加数据透明度以提升过程效率

船公司及其船员都会在航运过程中受益于一致的接口和数据结构。Björn Sellschopp,项目管理专家并任HMPP GmbH公司CEO, 认为如果运行数据连续可用且可通过一个中心APP进行处理,那么船舶的日常维护将更加快捷。这样在干船坞的时间即可像进港公式1一样进行计算。Sellschopp说,”进出速度一样快”,他需要一个每个人都可以访问的公共平台。“这样做才是正确的方式,尽管让每个人适应新的工作模式也需要时间。”然而,允许其他人查看数据以及分享数据仍很困难。这需要建立在信任与透明性的基础上。数字化本身并不能解决我们的问题,这是因为不完善的流程并不能通过数字化得以改善。”

较长的国际贸易航线就是一个典型的例子。“在巴西,船舶必须在规定时间范围内进港。经大约十天的航行到达目的港后,也只能三天后进港。船舶需要是根据到达的先后顺序进港。”汉堡苏德航运公司的负责人SHannah Ohorn解释说(详见第24页的专访)。那些认为这艘船理论上可以在13天后抵达巴西,然后直接进港的人,都是大错特错的。在这种情况下,16天内也是无法到达码头的。“如果通信条件更好,那么将很容易改善这种情况。例如,我可以及时了解码头是否被占用,而不仅仅是在船舶到港前两小时才知道。”在欧洲港口运行良好的模式在其他地区并不常见。根据Ohorn介绍,”具有可操作性的计划可为我们带来巨大潜力。数字化确实会为我们带来机会;然而,每个国家所采取的措施不尽相同。数字化可大幅提升效率。”

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甲板下的控制室:对于非传动系统目标数据采集和数据处理相关的数字化解决方案,期望值还是很高的。

在大西洋上以18海里/小时的速度航行,然后在港口外停留三天是没有意义的。

弗伦斯堡应用科技大学的Holger Watter教授

数据文件——并非层层叠叠的纸质文件

据弗伦斯堡应用科技大学的Holger Watter教授介绍,这些问题可通过数字化轻松解决。让我们回到集装箱船的例子,十多天后,plus X号需要在巴西靠岸:基于地图控制的航线优化可助力提升能源效率。这与基于预测控制的无人驾驶汽车类似。“在大西洋上以18海里/小时的速度航行,然后在港口外停留三天是没有意义的。”Watter教授解释道。航行的速度越快,消耗的燃料就越多,消耗的燃料是速度倍数的3次方。也就是说如果以二倍的速度航行,那么会消耗八倍的燃料。反之亦然:如果以一半的速度航行,那么仅需八分之一的燃料。这些变量都是我们可以管控的 “ Watter教授强调道,并希望船长可及时获取当前泊位信息并根据进港排期及时进港 (详见第16页)。

Hubert Hoffmann对此进行了更深层的探索,特别是连续数据存储方面。拥有计算机学位的Hoffmann在汉堡的MSC航运公司担任CIO/CDO,他在一次会议上的演讲中提到将纸质提单视为自己的敌人。使用纸质提单查找信息需翻阅大量纸质文件,因而非常麻烦,而取代纸质提单后,不但可简化工作而且更加经济,例如,与我们签订协议的卡车司机可直接访问MCS的数据服务平台来获取相关信息。直接的信息交换有助于卸货后制定良好的物流计划——即使船舶未在时间计划之内。

Ohorn同时认为将船舶与港口物流进行联网也是非常关键的。”这也是一个需要优化的重要方面。”此外,由于采用自动化与数字化后信息的传输更为便捷,因此船舶传统的报告方式也会受益。以纸质版货运单据到港提货仍是惯例。然后仍需人工核对纸质单据,尽管应该有电子版文件;如果没有电子版单据,我也无法打印出来,”汉堡苏德航运公司的负责人批驳道。这对于必须在现场的人员来说难以接受。”如果数据可以直接传输到船上,”我们可以节省大量时间。”需要人工录入消耗与输出数据的正午报告亦是如此。

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WAGO-I/O-SYSTEM 750为轻松采集多种格式的数据奠定了基础,且数据可以使用可自由编程的算法进行捆绑、精确处理后并输出。

结论

船舶数字化中最重要的是什么:数据,而从中提取的信息远比数据本身更重要。仅仅是在船上的X个点上采集数据,并得出关于如何使船舶以最快的速度抵达港口的做法是错误的。相反,应设置数据采集目标并采集相应的必要信息。这是因为数字化会带来多种可能性,因而我们还需考虑到船上的人员可能会承受数字化所带来的负面影响。汉堡苏德航运公司的负责人HannahOhorn坚信,只有船上人员与办公室人员保持良好的通信,有效的措施才会获益。“我们必须联系上船员并且可以与之进行沟通,”Ohorn说道。此外,更重要的是对我们先前的看法提出质疑并形成新的认知。“我们是一起战斗的队友并朝着共同的目标前进;只是我们所处的地理位置不同。”Hubert Hoffmann确信地说,”我们双方必须构建数字化进程,以更快速的发展。凭借数字化,我可以轻松的做一些新的尝试。”

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„我们必须联系上船员并且可以与之进行对话,”汉堡苏德航运公司的负责人Hannah Ohorn说道。她坚信,只有船上人员与办公室人员保持良好的沟通,有效的措施才会获益。

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