Monohakobi Techno Forum 2023

総括「サイバーフィジカルで切り拓く海事業界の未来」
2023年12月4日

株式会社MTI 取締役
安藤 英幸

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日本郵船・中期経営計画(2023～2026)とMTIにおける研究開発

中核事業と新規事業を両輪とする基軸戦略(AX、BX)と、基軸戦略を支える機能戦略(CX、DX、EX)• MTIの主な研究開発テーマ• NYKグループの競争力向上• 日本海事業界の競争力向上+ 更なる地球温暖化対策取り組み• MTIの研究開発方針• NYK研究開発ロードマップを策定し、中長期方向性をNYKと共有して研究開発進める

引用) 日本郵船株式会社, NYKレポート2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

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Monohakobi Techno Forum 2023
『サイバーフィジカルで切り拓く海事産業の未来』
講演1.

前田, 2050年ゼロエミッションにむけて ～環境規制影響と技術導入検討～
EX

5. 中村, 自動運航船におけるコンセプト設計とMEGURI2040の取り組み
DX

2.

山口, 船舶電化の進展と電力最適制御システ
ムの構築に向けてEX

6. 菅野, 新燃料機関システムにおけるリスク管理スキーム構築の検討EX

3.

角田, 荒天中の船体運動と貨物挙動シミュ
レーション

7. 小知井, 船舶機関シミュレーションによる故障箇所推定手法の構築

小川, 機械学習による波浪中リアルタイム船体運動予測
DX

8. 橋本, サイバーセキュリティの現状 ～IACS
UR E26,27の要求と、海事業界で必要とされる取り組み～

DX

4.

EX

DX

© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

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1. 前田, 2050年ゼロエミッションにむけて～環境規制影響と技術導入検討～• EU-ETS(2024年～)、Fuel EUMaritime(2025年～)導入、段階的な規制強化が欧州で始まる。
• 船舶のゼロエミ化のためカーボンプ
ライシング制度の導入が進むと予想される。
• 高性能船舶、低消費燃料運航の必要性が一層高まり、経済合理性のもの
さしも規制強化と共に段階的に変わる。

引用) 前田, 2050年ゼロエミッションに向けて ～環境規制影響と技術導入検討～, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• 船舶のライフサイクルの経済合理性
評価シミュレーションとデータに基づく合理的な意思決定の必要性が一層高まる。
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2. 山口, 船舶電化の進展と電力制御システムの構築に向けて• 船舶の電化は省エネ・安全向上・省力化の観点などから今後更なる進展が予想される。
• MTIではEMSの開発に国内外のメーカーと取り組み、電力系統の統合制御の効果・価値を確認した。
• 今後、EMSに求める各機能の標準化を協調領域として進める。

引用) 山口, 船舶電化の進展と電力制御システムの構築に向けて, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• 運航者目線の最適システム構築に向け、オペレーションノウハ
ウの言語化、制御面への落とし込み、制御の運用自由度向上を進める。

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3. 角田, 荒天中の船体運動と貨物挙動シミュレーション• 波浪・動揺・貨物挙動の正確な把握は安全な海上輸送に引き続き重要• 波浪レーダー、船体動揺計測、大動揺防止装置を開発。
• 欧州MARIN TopTier JIPに参画し、シミュレーションと模型試験を担当。

引用) 角田,荒天中の船体運動と貨物挙動シミュレーション, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• シミュレーション計算と実験の組み合わせにより、安全運航、輸送品質向上に取り組む。

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4. 小川, 機械学習による波浪中リアルタイム船体運動予測• 船体動揺予測による海上作業の安全性向上。作業時のリアルタイムの船体動揺予測技術の開発。
• 数十秒～数分後の船体動揺を予測したい。

• 船体運動の計測、波浪レーダーはじめ新たな手法で周囲の波高情報を取得し、機械学習と組み合わせることで実現を目指す。

引用) 小川, 機械学習による波浪中リアルタイム船体運動予測, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• 2023年就航のCTVで船体動揺と波浪のデータ収集を開始。
2025-26年頃の動揺予測モデル搭載を目指す。
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5. 中村, 自動運航船とMEGURI2040の取り組み• 自動運航船は安全性向上、船員不足対応、物流の安定を実施するための必要技術• 自動運航船の開発・検証・運用、教育を取りまとめるシステムインテグレーション体制が必要• MEGURI2040で日本版システムインテグレーション体制の構築に挑戦

引用) 中村, 自動運航船とMEGURI2040の取り組み, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• 安全・安定の輸送環境を提供する
ため自動運航船を実装していく
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6. 菅野, 新燃料機関システムにおけるリスク管理スキーム構築• 新燃料船における機関システムの複雑化により、故障伝搬関係も複雑化• 複雑化・高度化するシステムに対しては体系的なリスク評価手法が求められ、リスク評価ツールの導入も有効• 今後は毒性の強いアンモニア燃料船が出てくるなど、より一層リスク評価の重要性が増す。実績・経験の無いシステムに対しては、リスク評価により万全の準備を行う必要がある• 造船所・メーカー・船社が共同でリスク管理を行うスキーム構築が重要
引用) 菅野, 新燃料機関システムにおけるリスク管理スキーム構築, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• MTIとしてNYKグループ重大事故0件に貢献したい8

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7. 小知井, 舶用機関シミュレーションによる故障箇所推定手法の構築• 主機関からのエミッション管理による主機状態把握のため、トヨタ自動車殿との協力の下、シミュレーション解析とOBDノウハウを習得• 今後の新燃料等のシステムへの適用を視野に、実施可能な計装案や検知手法を研究開発し、実船への適用を目指す。

• 更に、この先にはエンジンメーカー、船級の海事産業の協力を得て製品開発や更なる環境性能の向上を目指す。

引用) 小知井, 舶用機関シミュレーションによる故障箇所推定手法の構築, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• 今回のトヨタ自動車によるシミュレーション技術活用とのシナジー効果に見られるように、最先端の技術ノウハウを持つ国内他産業と海事業界とのコラボレーションに引き続き取り組み、技術開発を加速させたい。

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8. 橋本, 船舶のサイバーセキュリティ対策～IACS UR E26,27の要求・課題と、海事業界で必要とされる取り組み～• 2024/7/1以降に建造契約する船舶について、サイバー耐性の強化のためUR E26とE27の適用が決定。
• E26はNISTフレームワークに基づくガイドライン。E27は搭載システムへの技術要件。
• E26で想定される対策シナリオをベースに機器側の対応要否をメーカー側でE27に基づく対策を実施。
• NYK/MTIでは、様々な船級、研究機関と連携し、総合的なCRガイドライン策定を予定。

引用) 橋本,船舶のサイバーセキュリティ対策～IACS UR E26,27の要求・課題と、海事業界で必要とされる取り組み, MTF2023© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

• スマナビ研において、海事業界と共にIACS URE26, 27対応、トレーニングプログラムの構築に取り組む。

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海事業界のおかれる状況

国交省, 船舶産業の変革実現のための検討会(令和5年5月30日)
資料4 「将来の新造船ニーズの分析」

検討会の論点

国交省, 船舶産業の変革実現のための検討会(令和5年5月30日)
資料6 「議論のポイント」© 2023. MTI Co., Ltd. All rights reserved.

①

将来の船舶ニーズと建造需要量の変化？(その中での日本の建造量とシェア？)②

多様化・複雑化する次世代船舶のニーズに対して求められる対応は？

③

ニーズに対応した船舶の供給体制は？

④

他産業との人材獲得競争の中で、働き手に定着してもらうには？

代替燃料・自動運航など新技術への対応力を強化し、高い生産性で、今後の世界的な船舶需要増大の中で優位な建造量・シェアを獲得する、魅力ある産業への転換→ デジタルエンジニアリングの活用と言う打ち手
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ガス燃料船への転換により想定される建造への影響
引用)国交省, 船舶産業の変革実現のための検討会(令和5年5月30日) 資料4 「将来の新造船ニーズの分析」• 基本的には、何れの影響についても、その対策のためにMBD, MBSEの活用を検討するべき。
• 今後、他産業の事例からも学びながら、課題解決のための具体的な研究を進める。

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自動運航、遠隔制御等の実装により想定される設計・建造への影響
引用)国交省, 船舶産業の変革実現のための検討会(令和5年5月30日) 資料4 「将来の新造船ニーズの分析」• 自動運航については、既にMEGURI2040でMBD,MBSEの有効性を確認済み。
• 今後、MEGURI2040の第２ステージで更にMBD,MBSEの活用をブラッシュアップし、規格化の動きとの連携を進める。
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まとめ「サイバーフィジカルで切り拓く海事産業の未来」• 昨今のMTIの研究活動は、NYK全体の取り組みの中に広く組み込まれ、また、海事業界全体の取り組みの中に広く組み込まれるようになりつつある。
• 海事業界が置かれた状況の中で、代替燃料や自動運航など新技術に対応出来るよう、デジタルエンジニアリングの活用による貢献を目指す。
• サイバーフィジカルは、シミュレーションと現実のデータを組み合わせ、最適化やコスト低減を実現するための技術で、日本の産業が高めるべき技術力。
• サイバーフィジカルを活用し、パートナーの皆さまと共に、日本の海事産業の中長期的な競争力の維持強化に取り組む。

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ご清聴どうもありがとうございました。

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