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遠航無憂,賽爾尼柯攜手研華WISE-PaaS走出船舶智能化進階之路

Date: 10/8/2019 7:09:30 PM

賽爾尼柯借力研華WISE-PaaS工業物聯網雲平台,構建了船舶從數據採集、數據傳輸、雲平台組態建模、大數據分析決策以及數據視覺化呈現的一體化遠端監控管理,實現了船舶的即時感知,大大降低了船舶智慧化的前期建設成本與運維成本。
撰文:王聰
專訪:鎮江賽爾尼柯自動化有限公司高級工程師 陳松濤

作為國家的戰略性新興產業代表,船舶海工領域一直被認為對於經濟社會長遠發展具有重大引領帶動作用。近年來中國工信部發佈的《推進船舶總裝建造智慧化轉型行動計畫(2019-2021年)》、《智慧船舶發展行動計畫(2019—2021年)》都提出要加快船舶產業結構升級,大力推動船用設備配套能力和水準,培育具有國際競爭力的優強企業。作為民用船舶自動化、資訊化、智慧化的有力推手,賽爾尼柯自動化有限公司(SaierNico,下文簡稱賽爾尼柯)積極開展創新驅動的發展戰略,正在實現由配電、自動化設備製造商向提供電氣自動化整體解決方案轉型升級

這其中,對船舶設備和系統的運維數據進行即時、不間斷的採集、檢測與分析,從而進行快速的遠端故障診斷,提供預防性維護建議,成為了提升船舶整體性能和運營效率智慧化的重要手段。賽爾尼柯研發部副部長陳總表示:“如今船舶行業正處於邁向智慧化的起步階段,在工業雲平台、大數據等新興技術推動下,數位化和互聯成為了船舶使用者現階段的主要目標。賽爾尼柯攜手研華WISE-PaaS 平台構建基於雲端的遠端監控平台,大大降低了向高端智慧船舶製造轉型成本,成為推進船舶智慧化的‘敲門磚’。

轉型升級,船舶業迎來智慧化發展熱潮

陳總介紹賽爾尼柯創建於1994年,作為船舶電氣與自動化系統專業供應商,是專門從事船舶及海洋工程電氣、自動化系統及其系統集成的研發、生產、銷售及綜合技術服務的高新技術企業。經過20多年的發展,賽爾尼柯已經累計交付各種產品3,000餘船套,提供電氣自動化整合打包項目200餘船套,客戶遍佈全球400多個船東,配套船型涵蓋了散貨船、集裝箱船、油輪、化學品船、液化天然氣船、海洋工程船、客滾船等幾乎所有船型。在船舶配套領域,實現了配電板市場佔有率連續10多年保持市場領先並進入國際前列。

在談到船舶行業的整體資訊化水準上,陳總介紹目前中國船舶行業自動化已經基本實現,資訊化正在逐步完善,智慧化正在起步階段。他解釋這一方面是來自外部經濟形勢,據此前由中國船舶工業行業協會發佈的《2018年上半年船舶工業經濟運行分析》報告顯示,雖然2018年上半年全球航運市場迎來小幅增長,但融資難、交船難、盈利難的問題仍然存在。另一方面,船舶配套產業的轉移對於造船產業具有一定的滯後性,許多用戶在觀念上不像汽車、電子等產業接受度那麼快,船舶客戶需要對智慧化的應用有一個概念認知的過程。

隨著科學技術的發展對船舶行業帶來深遠影響,互聯網技術向傳統行業的滲透影響顯著,這也為船舶智慧化發展起到推動作用。“2019年對於賽爾尼柯而言也是邁向智慧化轉型升級的關鍵時期。”在他看來,隨著大數據、智慧終端機、感知技術等新興技術的出現,發展智慧船舶成為了大勢所趨,通過雲平台實現船舶數據的採集、分析與視覺化呈現,也將大大降低船舶智慧化的前期建設成本與運維成本。

但這並不容易,陳總介紹本身船舶常年離岸,許多遠洋船隻甚至一年才回到基地一次,因此配套設備和系統需要盡可能地降低故障機率;其次,智慧船舶的配套設備雖然實現了自動化,但需要搭建統一的資訊平台和智慧處理平台;最後,智慧船舶的配套設備及系統一旦出現問題,將帶來比普通船舶設備故障更嚴重的影響,甚至有可能導致船舶運營決策方面的失誤。

基於此,賽爾尼柯將數據驅動的船舶遠端監控作為智慧化發展的第一步,通過雲平台實現“一雲兩端(船端-雲平台-岸端)”的管理模式,完成船舶運行數據的採集、傳輸、分析建模、展現,並進行規律模型的建立及修改,説明客戶提高決策的科學性進而提升船舶的整體性能和運營效率。

攜手研華,從雲端承載客戶遠端系統管理需求

在確定目標後,賽爾尼柯開始積極地尋找船舶遠端監控解決方案。面對工業物聯網市場上五花八門的雲平台,賽爾尼柯最終選擇了研華科技。陳總解釋這是因為賽爾尼柯與研華保持了多年的合作,其淵源可以追溯到2010年。

"我們與研華在自動化、數據採集領域合作已近10年,因此非常瞭解研華在這方面的專業性。”陳總坦言研華WISE-PaaS平台在自動化領域積累了很多工業know-how,這使研華在前期的方案討論中能夠提出很多船舶系統整合與數據採集上的細節。此外,陳總還表示研華具有較強的創新研發能力,透過開發了大量針對船舶運營和管理的應用分析軟體,幫助和推動賽爾尼柯完成許多船舶的數位化改造工作。

在經過和研華技術專家討論,賽爾尼柯將遠端監控解決方案分為了三大模組:

首先,是針對船舶的數據採集並儲存至雲平台。賽爾尼柯通過研華WebAccess/SCADA閘道器,實現對船舶機艙、駕駛台、貨艙內各種設備的狀態資訊,以及船舶航行的位置、航速、航向等航行狀態資訊的採集、歸檔與配置,並通過SCADA Data-Worker將SCADA閘道器採集的數據資訊放進雲端資料庫中。這其中,Data-Worker接收數據方式和API介面則由SCADA Photo軟體進行管理。

其次,是實現船舶數據和設備的視覺化。借助研華WISE-PaaS/SaaS Composer的3D組態建模軟體,賽爾尼柯可以將所有採集的數據與設備狀態資訊視覺化呈現。為了展示效果更直觀,研華WISE-PaaS/Dashboard可自動生成餅狀圖、柱狀圖的模式展現數據價值與運營效率。

最後也是最重要的,是研華WISE-PaaS/APM(資產績效管理服務,Asset Performance Management)。陳總表示基於研華APM系統,賽爾尼柯可幫助船舶用戶開發可相容不同種類的設備採集軟體,使船舶上各種不同的資產設備在統一框架下進行管理,運用微服務架構彈性組合所需的服務,例如設備監控範本、告警服務、設備運維、資產績效運算、報表管理等。值得一提的是,研華APM支援手機等行動裝置APP,使用者可以隨時隨地進行設備監控、接受警報資訊和查看分析報告。

數據驅動,賽爾尼柯成就船舶遠航無憂

在陳總看來,在研華的幫助下,賽爾尼柯能夠整合WISE-PaaS平台服務實現雲端組態,構建了船舶從數據採集、數據傳輸、雲平台組態建模、大數據分析決策以及資料視覺化呈現的一體化遠端監控管理,能夠實現船舶的即時感知。陳總介紹目前系統運行良好,可以做到對於新船上1,400個I/O點的全船數據遠端監控,並根據數據重要程度劃分為秒級、10秒級即時上傳,實現了船舶運行情況的即時展現與資訊共享。

這裡,陳總還特別強調了研華SaaS Composer的變量功能 (templating),其為研華WISE-PaaS數位孿生 (Digital Twin)的主要服務項目之一,它取代了傳統圖控的IDE限制,可以依照不同垂直領域繪製圖本,展現即時動態資訊及遠端操控。“我們的任務是產生數據,成為智慧化系統的數據製造者與傳輸者。”因此,陳總認為數據的分析和呈現也十分重要。

“就算有了可利用的數據,也必須能夠轉化為有用的資訊,讓最終使用者可以通過數據產生實實在在的價值。”陳總表示接下來賽爾尼柯會跟研華進一步合作,在WISE-PaaS平台不斷積累數據基礎上,通過研華WISE-PaaS/AFS(人工智慧模型訓練與部署服務框架, AI Framework Service)對數據智慧篩選、儲存、融合、關聯、調用,實現數據的持續儲存、多層挖掘、層次化聚類調用以及規則模型建立,讓數據發揮價值,幫助船舶用戶遠航無憂。“對於賽爾尼柯而言,船舶智慧化之路漫漫其修遠兮,我們會攜手研華,一步一個腳印堅實地走下去。”陳總總結道。

系統架構圖


專案導入

 WISE-PaaS Industrial IoT Cloud Platform: 工業物聯網雲平台

Cloud

WISE-PaaS/EnSaaS: 工業物聯網雲平台PaaS服務

WISE-PaaS/APM: 資產績效管理服務框架

WISE-PaaS/AFS: 人工智慧模型訓練與部署服務框架

WISE-PaaS/Dashboard: 數據分析及可視化服務

WISE-PaaS/SaaS Composer: 3D流程可視化服務

WISE-PaaS/OTA: 集中式遠端軟體升級服務

WISE-PaaS/VPN: 虛擬私人網路

 Edge

 WebAccess/SCADA: 100% 基於瀏覽器的監控暨資料採擷(SCADA) 軟體

ECU-1251: 工業級邊緣智慧閘道器,並預建智能核心管理軟體WISE-PaaS/EdgeLink


WISE-PaaS 工業物聯網雲平台

以端到雲完整架構,提供數據採集、分析、管理、應用的完善AIoT開發環境

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