TechnipFMC在首個項目中展現(xiàn)了數(shù)字技術在海洋工程船的動力定位系統(tǒng)遠程驗證方面的可行性,該項目首次獲得DNV“數(shù)據(jù)驅動驗證(DDV)”船級符號。
通過在工程支持船“深星(Deep Star)號”的年審中采用由康斯伯格海事開發(fā)的“動力定位數(shù)字檢驗(DPDS)”系統(tǒng),這家能源技術供應商在行業(yè)中處于領先地位。這些要求的檢測旨在驗證動力定位(DP)系統(tǒng)的完整性,該系統(tǒng)用于船舶在管道敷設和海底結構安裝中的精確操控、定位和航跡跟蹤。
DP系統(tǒng)的嚴苛監(jiān)管要求
“深星號”年審涵蓋了廣泛的測試計劃,包括涉及動力定位的多個機械系統(tǒng)的約95次測試——如螺旋槳、推進器和配電系統(tǒng)等——以滿足嚴苛的運行監(jiān)管要求。
年審通常需要一名獨立的船級社驗船師和/或第三方DP FMEA顧問登船,花費數(shù)天時間對各類DP相關系統(tǒng)開展詳細檢驗和手動測試,并且在數(shù)百頁厚的測試文件上打勾。
TechnipFMC負責OneFleet的創(chuàng)新高級經(jīng)理Pawel Panka表示,隨著DPDS數(shù)字檢驗應用的實施,“審批流程已經(jīng)完全改變”。“作為‘數(shù)字化船舶’項目的一部分,我們已經(jīng)在整個船隊中采用了這一系統(tǒng),目標是確保海上船隊的數(shù)字化程度與陸上環(huán)境保持一致”,他指出。
DP驗證流程向岸上轉移
“與傳統(tǒng)檢測最大的不同在于,這種測試是漸進式完成,驗證也從海上轉移至陸上”,Panka總結。
“數(shù)據(jù)驅動驗證(DDV)能自動采集DP系統(tǒng)生成的測試數(shù)據(jù),為驗證提供大量準確的證據(jù),之后由驗船師在陸上進行遠程分析和評估”,他解釋。
遠程訪問驗證數(shù)據(jù)
現(xiàn)在,船員可以開展測試活動,并在DPDS中標注已經(jīng)完成的步驟。根據(jù)DNV的要求,船員和陸上驗船師都必須接受DPDS的使用培訓。
測試計劃會自動獲取船舶行為數(shù)據(jù),岸上檢驗人員通過遠程訪問,使用數(shù)字回放應用進行評估驗證。
“DDV方法提供了完全的透明度,加強了船員資質(zhì)并且提升船舶運營效率”,Panka強調(diào)。
通過“深星號”動力定位系統(tǒng)的遠程驗證,TechnipFMC在行業(yè)中處于領先地位。
更強的靈活性,更短的船舶停運時間
“除了獲得執(zhí)行測試的資質(zhì)外,船員還擁有更高的靈活性,因為測試可以在船舶待命期內(nèi)開展,時間范圍更寬裕,而傳統(tǒng)方法則需要在三天左右的固定時間內(nèi)開展”,他解釋。
這有助于縮短船舶停運時間,從而提高客戶的運營成本效益,還能減少由檢測造成的燃料消耗。此外,據(jù)Panka介紹,由于無需為船舶往返運送驗船師,可最大限度地削減相關成本,也對TechnipFMC的碳足跡帶來了更積極的影響。
可持續(xù)性和降低成本是軟件的驅動因素
康斯博格海事公司數(shù)字化油氣應用和船舶智能產(chǎn)品顧問Amir Klepper Zanganeh表示,“可持續(xù)性、降低成本和提供DP運行數(shù)據(jù)的完全透明度是開發(fā)DPDS的根本原則。”
軟件梳理了DP系統(tǒng)持續(xù)生成的存儲數(shù)據(jù),并以可視化的方式為相關方面提供運行績效的描述。
“動力定位數(shù)字檢驗系統(tǒng)能把數(shù)據(jù)系統(tǒng)化處理,這些數(shù)據(jù)是船上運行情況的真實記錄,并以邏輯形式呈現(xiàn)出來便于驗證。因此,重要的是采集每個特定測試的相關數(shù)據(jù),并整合起來供高效驗證”,他說。
安全數(shù)據(jù)采集的嚴格標準
該系統(tǒng)要求生成基于數(shù)據(jù)的一系列防篡改證據(jù),這意味著船員無法更改或過濾云端傳輸給岸上檢驗人員的數(shù)據(jù),并且所有測試結果(無論好壞)都是可訪問的。
在DNV海事DP系統(tǒng)高級首席專家Aleks Karlsen看來,數(shù)據(jù)覆蓋面、質(zhì)量和可靠性都是關鍵要素,此外還有網(wǎng)絡安全。“數(shù)據(jù)采集必須在時間上同步,并且對于每個測試系統(tǒng)都有高度針對性、高效性和故障-安全性,才能應用于多艘船舶”,他指出。
自動采集的測試數(shù)據(jù)為驗證提供了大量準確證據(jù)。
DDV船級符號規(guī)定了數(shù)據(jù)的采集、處理和交付要求,以確保用于船級評估的數(shù)據(jù)質(zhì)量,同時也包括了網(wǎng)絡安全需求。它包含了幾種不同的驗證方法,除了數(shù)字檢驗應用外,還有自驗證系統(tǒng)和數(shù)字孿生。
改進故障診斷法
DPDS的另一大優(yōu)點是,運用DPS系統(tǒng)將歷史運行數(shù)據(jù)可視化,從而更易于回溯和診斷任何故障的起因。Panka認為,這樣可以把調(diào)查和維修所需的時間從數(shù)天縮短至數(shù)小時,而驗證此類維修的時間滯后也相應縮短。
Karlsen表示,盡管存在“淹沒在數(shù)據(jù)中”的風險,可能導致船級社評估耗時冗長且成本極高;但項目合作伙伴為此花費了大量時間和精力,對測試方案和DPDS進行微調(diào),以便為每個測試篩選出關聯(lián)度最高的數(shù)據(jù)點。
檢驗工作的靈活性
據(jù)Karlsen介紹,DDV為驗船師開展評估提供了更大的靈活性,減少了人員運送中浪費的時間。因此,數(shù)字檢驗是自主航運的基石之一。
但他也補充,在缺少熟悉船舶所需的實地勘驗情況下,驗船師需要提高對數(shù)字測試結果的理解和解讀能力。此外,為確保正確的數(shù)據(jù)輸入,對船員培訓的要求更高,這也包含在DDV符號中。
Panka說,已經(jīng)對傳統(tǒng)測試計劃進行了針對數(shù)字界面的調(diào)整,使其兼容數(shù)據(jù)驅動的驗證。強大的互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接是船舶在DP模式下實現(xiàn)DPDS遠程訪問的重要因素,而不必等到在航或在港時。
全船隊實施DPDS
Zanganeh說:“TechnipFMC是傳統(tǒng)能源和新能源行業(yè)領先的技術供應商,根據(jù)TechnipFMC的反饋以及DNV的投入,該系統(tǒng)仍將不斷完善。”他補充說:“從最初的安裝版本起,該系統(tǒng)已經(jīng)取得了長足進步,很多初期問題都在長期改進中得到了解決。”
DPDS也獲得了DDV符號下的原則性批準,已在TechnipFMC船隊中的另外三艘船上實施并等待船級批準,另有四艘船舶定于明年年初開展接受度測試。
據(jù)Panka介紹,TechnipFMC力爭到2023年中實現(xiàn)所有船舶均符合DDV要求。