Meyer Werft为何喜欢带着MTP"搭便车"

船舶自动化系统,引领行业先机

  • 7/2/2020
  • Meyer Werft船厂已规划模块化自动化路线,以有效应对造船业日益加剧的时间与成本压力。这家总部位于帕彭堡的企业是WAGO开发的"模块类型包"(MTP)的领军倡导者之一。使用MTP可显著提升项目效率,尤其在船舶调试阶段。考虑到调试周期约为三个月,迈尔船厂对采用预先测试、可轻松集成至船舶自动化系统的系统模块表现出浓厚兴趣。

    技术水平的提升带来更高的舒适度、娱乐性、效率和安全性。一艘现代邮轮目前产生约12万个信号点——且这一数字仍在攀升。"船舶本身就是一座城市——技术上正变得愈发复杂,"迈尔船厂创新部开发工程师Reinert Giere强调道。帕彭堡船厂是国际邮轮建造商的首选合作伙伴,Giere希望保持这一地位。他在迈尔船厂工作近30年,曾主管技术部门和分部。Giere将严苛项目中积累的经验运用于当前岗位,职责包括优化流程和推出新技术,自动化新战略便是其中之一。"我现在正精准聚焦过去20年项目中那些曾引发问题的环节。"

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    使用MTP更快地建造船舶

    三年前,该公司为他提供了必要的空间来改进流程,并在船舶部门之外寻求工业解决方案。他参观了汉诺威博览会的万可展位,无意中发现了MTP。与打印机驱动程序类似,模块类型封装允许系统管理员将子系统或过程模块链接到过程控制层,而无需执行复杂的接口编程。这一功能使Meyer造船公司进一步接近了他们的目标,即在更短的时间内建造更多船舶。“我们的想法是推进调试工作。调试可以发生在交付船舶之前、在供应商处或者在这里, 只是需要在较早的时间点进行,此时船舶仅建造了一半。” Reinert Giere希望在船舶建造期间进行调试。尽管这听起来很容易,但在尝试将其付诸实施时却遇到了许多挑战。作为VDMA MTP工作组的成员,Giere列举了大型系统作为示例:推进系统、电力驱动系统、淡水发生器、LNG系统、垃圾焚烧厂,这些系统通常在制造商的传统测试流程中接受台架测试。由于采用该船舶建造过程,在交付船舶前的12个月就能找出受影响的系统及其所需的性能规格。由于这些系统往往是原型,因此制造商在此期间经常继续研究系统功能,因此技术状态一直处于在波动。这意味着简单的固件更新或新的传感器会在调试过程中造成实际问题。“这些都是微不足道的事情,但却会不断发生,特别是因为我们经常使用原型作为技术领导者,我们的合作伙伴自然将继续对其进行研究。” Giere解释道。然而,如果接口在交付前8周无法正常工作,那么尽管需要采用高科技,仍会认真开始排除故障。“仅在一个大型系统中,我们就需要实际检查一千个信号。如果发生错误,时间将告急;我们会损失一周时间来做更多额外工作。”

    MTP标准化集成

    无论是固件更新还是将新组件集成到现有系统中:如果分布于整个船舶中的顺序控制器都配备了模块类型封装,那么机器模块内的潜在偏差就不会影响船舶自动化的集成。MTP包括控制过程控制技术点(PCT)的所有信息,包括可视化描述说明或可用服务范围,类似于办公室IT的打印机驱动程序。更明确地说:MTP为控制系统提供了概览,指定了模块类型、功能、外观,以及哪些参数可用于哪些数据格式。

    很明显,船舶自动化中的MTP完全独立于制造商。所有知名的自动化系统和组件生产商都在研究这一课题。它仅需一个具有OPC-UA服务器接口和标准化MTP的控制器即可导入过程控制层(船舶自动化)。MTP的结构基于NAMUR、ZVEI和VDMA共同采用的2658指令,该指令标题是“过程工业模块化系统的自动化工程”。万可已经开始研发第二代PFC200和PFC200 XTR控制器,以及用于模块化自动化的触摸面板600。模块类型封装是使用中央工程软件的导出功能生成的。万可还提供附加组件和模块编程功能库,扩展了CODESYS的功能范围。

    借助MTP接口,我们不再操作单个数据点,而是使完整的模块描述实现了标准化[...]。



    Reinert Giere, Meyer Werft创新部门开发工程师

    一站式掌控更多数据

    “作为造船商,我们了解船舶上的所有系统,并希望优化相互作用,”Giere表示,“因此,信号和信息内容的重要性不断提升。如果大型控制系统能够获得更多数据,则性能会更好。” 但是,为了确保使数据集成不会成为调试过程中的新瓶颈,必须采取成本效益思维,考虑在什么情况下可以接受手动连接数据点产生的额外成本。许多公司在面对这种费用时退缩了。MTP为自动化提供了支持,因此不再需要考虑手动连接问题。模块或子系统为船舶提供的所有信息均可一站式应用于船舶自动化系统。“借助MTP接口,我们不再操作单个数据点,而是使完整的模块描述实现了标准化:我们将数据、功能、控制屏幕等捆绑在一起,并通过OPC UA实现标准化访问通信连接,”Giere总结道。通过这种方式,为船主和操作人员开创了更多的可能性,以进一步优化各个系统并对其进行维护。

    结论

    鉴于模块类型封装对于造船商、系统集成商和船东的优势,Meyer Werft决定将MTP作为未来招标的长期目标。整个船舶行业,甚至包括模块制造商,都可以从时间和效率的提升中获益。

    作者:
    Norman Südekum | 万可

    系统运营商

    了解如何通过提高系统的适应性来更快地响应市场需求。

    模块工程师

    一键式模块工程:充分利用MTP的优势。

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