Monohakobi Techno Forum 2017

IoTデータを活用した機関予防保全の取り組み

広島会場: 2017年11月17日
東京会場: 2017年11月22日

株式会社MTI 船舶技術グループ
射手 陽平

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© Copyright 2017
MTI Co., Ltd.

目次
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

2

機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化
ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
まとめ

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目次
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

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機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化
ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
まとめ

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1.機関予防保全の高度化のための取り組み
安全運航を実現するために、見える化からはじまり、知らせる化に向けた取り組みを実施中。更には、メーカーとのコラボレーションによって機関予防保全の高度化を目指す。

①ユーザー視点による見える化（実施済）

現 ②ユーザー視点
在 による知らせる化⇒ （実施中）③メーカー知見を導入した
予防保全

本船にて取得されるSIMS等の機関データをシステムに表示••••

LiVE for Shipmanager(陸上にてSIMSデータを閲覧)
LiVE for Chief Engineer(本船にてSIMSデータを閲覧)
電子チェック（本船上で手入力したデータを陸上へ送信）
きらり NINJA*(シリンダ内画像撮影)

熟練エンジニアの知見をもとに異常検知。関係者に知らせる•••

Basicアラーム
Conditionアラーム
事故予兆アラーム

舶用機器メーカーの設計ノウハウも含めた予防保全の仕組みを構築••

知らせる化の精度向上
新たな予防保全手法の構築＊「きらり NINJA/kirari NINJA」はダイトロン㈱の登録商標です。

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目次
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機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
まとめ

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2.ユーザー視点による見える化
見える化するために開発してきたツール
・センサーデータの見える化：SIMS
LiVE for Shipmanager
LiVE for Chief Engineer
・手入力データの見える化：電子チェックシステム
・主機燃焼室内の見える化：きらりNINJA

船陸間で情報共有が容易となり、陸からもサポートが出来る

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2.ユーザー視点による見える化（センサーデータの見える化）
SIMS
センサーデータの収集を行い船陸間送信をするツール
船上システム（データ収集）ウェザールーティング
サービスプロバイダー

1時間毎のデータ送信 / 本船
メール経由での送信

Data Center
陸上での本船データモニタリング

VSAT/FB

本船とのコミュニケーション

Operation Center

分析
業務改善
本船へのフィードバック• GPS• Doppler log• Anemometer• Gyro Compass

Singapore, ….

SIMS ユニッ ト
本船Viewer
陸上 Viewer

VDR- 本船データのトレンド表示
データ収集、一次解析<Navigation Bridge><Engine Room>• Main Engine• FO flow meter• Torque meter

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DCS, IAS, Engine
Data Logger

動揺センサー- 機関モニタリング

SIMS（Ship Information ManagementSystem）© Copyright 2017
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2.ユーザー視点による見える化（センサーデータの見える化）

LiVE for Shipmanager
SIMSにより送られてきた1時間毎のデータをトレンドグラフ等により陸上の船舶管理担当者が確認。船陸で同じ情報をリアルタイムに共有。
本船位置機関データ

アラーム表示8© Copyright 2017
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2.ユーザー視点による見える化（センサーデータの見える化）
LiVE for Chief Engineer
LiVE for Shipmanagerと同じ画面を本船で確認。1分毎のSIMSのデータが確認可能。本船乗組員が手入力し、自動取得できないデータも取得可能。

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2.ユーザー視点による見える化（手入力データの見える化）
電子チェックシステム
タブレット端末を利用した手入力データの取得
SIMSでは取得出来ない補機データも取得可能

異常値判定

画像報告

 手入力データの船陸間共有

陸側アプリ（LiVE）
でデータ参照可能

グラフ表示

データ送信

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2.ユーザー視点による見える化（主機燃焼室内の見える化）

きらりNINJA
舶用エンジンシリンダ内部撮影装置
主機燃焼室内を無開放にて目視で確認
画像を船陸間で共有
１．インターバル撮影設定
２．ピストンの上に設置
３．ピストン1往復

販売中
Exhaustvalve surface

写真は鮮明で、10分間※で手軽に撮影。

NYK/MTI/ダイトロン㈱で共同製作※1人分に換算した際の1シリンダ当たりに費やす時間

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撮影画像

FO Injection
Nozzle

特許出願中

Cylinder liner upper part© Copyright 2017
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2.ユーザー視点による見える化（LiVE for Shipmanager活用事例）
異常の発見
M/E No.3 Cyl排ガス温度異常

No.3cyl.の排気温度が上昇

排気弁が吹き抜けていた

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2.ユーザー視点による見える化（LiVE for Shipmanager活用事例）
姉妹船比較

運航データにおいて他船と乖離が有る場合に早期発見ができる。
VESSEL A

VESSEL B

主機冷却水
出口温度

温度低

VESSEL C

主機負荷13© Copyright 2017
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2.ユーザー視点による見える化（LOデータ活用事例）
メーカー比較
メーカー毎の主機システム油の性状比較

投影限り

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2.ユーザー視点による見える化（きらりNINJA活用事例）
現在と過去の画像及び運転データを同時に確認が可能。

主機燃焼室内の画像

主機負荷
主機回転数

展開図によりシリンダ全体の状態を把握

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シリンダ注油率
冷却水温度掃気温度
FO性状© Copyright 2017
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機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化
ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
まとめ

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3.ユーザー視点による知らせる化（LiVE for Shipmanager）
システムにて異常を検知して知らせる

・Basicアラーム ・Conditionアラーム ・事故予兆アラーム※各項目は架空の状態が入力されています

機器の状態を信号機表示

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人がすべてのデータを確認しなくても異常に気付くことが出来る© Copyright 2017
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3.ユーザー視点による知らせる化（LiVE for Shipmanager）
Basic Alarm

設定した閾値を超えた場合に赤信号及びメールで知らせる。

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3.ユーザー視点による知らせる化（LiVE for Shipmanager）
Condition Alarm

複数の条件を組み合わせてアラームを設定、信号表示にて知らせる。
 SSS (Super Slow Steaming)異常警報:
JCFW outlet temp > 84℃, Exh Temp > 250℃, Scav Temp > 45℃を外すと警報
 D/G T/C汚損警報：
発電機が複数台運転時にFO Temp > 100℃, Load＜35%の場合に警報 スピード超過警報:
東京湾、シンガポール海峡といった速度制限のあるAreaにおける速度監視および超過警報

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3.ユーザー視点による知らせる化（LiVE for Shipmanager

LiVE for Chief Engineer）

事故予兆アラーム
熟練機関長の知見をロジック化することにより事故リスクを信号機にて知らせる。
経験に関係なくどの機関長も同じようにリスクを把握できる。

異常のある項目についてグラフ表示20

異常のある項目については赤表示© Copyright 2017
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目次1.
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機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化
ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
まとめ

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4.予防保全の高度化（ユーザー知見＋データ解析＋設計ノウハウ）

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4.予防保全の高度化（ユーザー知見＋データ解析）
主機状態診断SIMSの運転データ、過去の整備記録、FO分析データにきらりNINJAの画像を合わせることで無開放により主機燃焼室内の状態診断を実施する。
主機パワー
カーブ
主機負荷毎の運転時間

画像
FO分析データ

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SIMS
データ

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4.予防保全の高度化（ユーザー知見＋データ解析＋設計ノウハウ）
設計ノウハウが加わることでより精度の高い状態診断が可能となる。また、状態に基づい主機状態診断た合理的な保守整備（CBM）が可能となる。
※特許出願中主機パワー
カーブ
主機負荷毎の運転時間①各部品の摩耗量・摩耗率②各部品の余寿命予測
SIMS
データ

画像
※CBM:
Condition Based Maintenance24

FO分析データ③シリンダライナ
環境シミュレータ© Copyright 2017
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4.予防保全の高度化（ユーザー知見＋データ解析＋設計ノウハウ）※国土交通省補助事業「先進船舶技術研究開発支援事業」にて実施中①画像によるシリンダライナー摩耗量把握

提供：株式会社ディーゼル ユナイテッド

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4.予防保全の高度化（ユーザー知見＋データ解析＋設計ノウハウ）②燃焼室部品の余寿命予測

運航データから各部品の状態を推定
限界値
劣化点数

①
現状運転時間

②

整備推奨
③

余寿命

劣化点数

項目A
10
項目K
項目B
5
項目J
項目C
項目I

①高負荷運転：磨耗量多②現状運転条件：現状維持③低負荷運転：磨耗量少26

評価：64点

0

項目H
項目G

項目D
項目E
項目F

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4.予防保全の高度化（ユーザー知見＋データ解析＋設計ノウハウ）③シリンダライナー環境シミュレーション
シリンダ内圧

ライナ温度分布

注油情報

凝縮水分布

圧縮温度、圧力Tcomp

腐食環境分布Pcomp

2. 腐食の原因となる凝縮水分布を計算

計測
観察1. 主機燃焼室内の圧力・温度を算出

資料提供：株式会社ディーゼル ユナイテッド

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湿度センサ

4. 状態に応じた最適シリンダ油量を算出

Under developing

ライナー温度モニタ

FOのS分

Engine controlsystem

F/B・精度向上

シミュレータ（デジタルモデル）

運転データ※国土交通省補助事業「先進船舶技術研究開発支援事業」にて実施中

3. 腐食リス
クを推定

Drip oil

ドレン油分析
オンラインTF-Detector
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4.予防保全の高度化（ユーザー知見＋データ解析＋設計ノウハウ）
シリンダライナー環境シミュレーター

凝縮水分布

掃気温度

資料提供：株式会社ディーゼル ユナイテッド

28※国土交通省補助事業「先進船舶技術研究開発支援事業」にて実施中© Copyright 2017
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4.予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
メーカーとのコラボレーションによる主機燃焼室状態診断の効果①状態に基づいた保守整備（CBM)

燃焼室無開放による状態診断、精度の高い燃焼室の異常予兆の検知、燃焼室部品在庫管理の最適化②機器の性能を最大限に発揮

きめ細かなシリンダ注油率の設定、シリンダ注油量のminimize③新しいことへの挑戦

ライナー寿命のコントロール、船級による燃焼室検査の合理化

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機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化
ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
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5.各舶用機器メーカーとの取り組み

機器の予防保全高度化のために舶用機器メーカーとコラボレーションして取り組んでいる

データロガー：寺崎電気/
渦潮電機/JRCS

清浄機：三菱化工機

燃料油フィルタ：神奈川機器

主機：J-ENG/DU

ボイラ：サンフレム/栗田工業/MHI-MME

ポンプ：浪速ポンプ

多くの知見を所有される大学、研究所、船級、造船所、機器メーカー等とのコラボレーションを是非ともお願いしたい。
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機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化
ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
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6.将来の展開
現在

ユーザー
・購入/運転/保守整備

イニシャルコスト重視

メーカー
・設計/製造/販売/修理対応

将来
ユーザー＋メーカー（データ、情報の共有）①予防保全の高度化 ②性能を最大限に引き出す運転③設計へのフィードバック ④システムインテグレーション

ライフサイクルコスト重視
各機器システムの自動化
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新しいサービスの創出© Copyright 2017
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機関予防保全の高度化のための取り組み
ユーザー視点による見える化
ユーザー視点による知らせる化
予防保全の高度化（メーカーとのコラボレーション）
各舶用機器メーカーとの取り組み
将来の展開
まとめ

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7.まとめ• これまではユーザー視点により、運転データ等の「見える化」を推進、異常の「知らせる化」の仕組みを構築してきた• 今後コラボレーションすることで、精度の高い異常予兆の検知、無駄の無いメンテナンス、性能を最大限に発揮する運転、性能と信頼性が向上した新しいシステムの設計、新しい船級検査等の創造
実現の鍵• 運航、運転、保守整備データをタイムリーにユーザーとメーカーで共有し、改善を継続していく

新しいサービスの創出を目指しましょう

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ご清聴ありがとうございました

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