脱炭素化に直結する船舶性能改善とIoS-OPの貢献(株)シップデータセンター
森谷 明©2023 JSMEA

11.スマナビ研成果の実ビジネス活用事例©2023 JSMEA

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スマナビ研成果の実装共通IT基盤としてのShipDC
船のIoTデータ利用に関する日本の提案とポジション～ISO16425, 19847, 19848, 23807～
ISO NP 19847 (改訂)船上データサーバーの各種要件
ISO NP 19848 (改訂)船上機械及び機器用データ標準

Shore
Data Center

Service Provider

User

Performancemonitoring

Ship
operator

Data center(operated byneutral body)

LAN
M/E
D/G

Softwareagent

Boiler
T/G…

Asia

broadband

Shipboarddata server

Security / access control

ShiprequestWeather routing
Ship
Managementcompany

Class Society

Radar

dataECDIS
BMS

Onboard application

Cargocrane•••….
••

Shipowner

Enginemonitoring

VDR

Weather routing
Performancemonitoring
Enginemaintenance
Plant operation
optimization•

ISO NP
23807 船陸非同期
データ通信

Data center(operated byneutral body)
EuropeISO NP 16425 (改訂) 船上通信ネットワーク装備指針©2023 JSMEA

Energymanagement
Security / access control••

Shipyard

Engine maker

RemotemaintenanceMarketingandBig dataanalytics

Shipequipment
maker.
.
.
3

スマナビ研成果の実装共通IT基盤としてのIoS-OP
・ IoS-OPコンソーシアムは、公平で公正なデータ活用を目指し会員制による取組として2018年に立ち上げ・海運・造船・舶用工業・ICT・保険を含む68社が参画(2023/5現在）

邦船3社のご理解とご協力により世界最大級の船舶IoTデータベースに発展4ISO19847＆19848に対応すれば、以下のとおり最適化が可能に©2022 JSMEA

5【事例1】標準技術を実ビジネスでの活用

ISO1984８

ISO19848©2023 JSMEA

6【事例2】標準技術を実ビジネスでの活用
美須賀海運が新造船“MV MAINE SOLEIL”において、IoS-OPを活用

ISO1984８

美須賀海運殿
ISO1984８

日立造船殿
寺崎電気殿
TMIP
ISO19847

美須賀海運殿©2023 JSMEA
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2.脱炭素化に直結する船舶性能改善に向けた取り組み©2023 JSMEA

8船舶性能改善に向けたデータの活用とIoS-OPの役割
航海毎の燃料増減要因分析のためのデータ収集頻度
は、「1日1点のデータでは不十分→ VPMSの導入」（2015/12・MTI角田様)

船主・傭船者の当事者が、・船舶のエネルギー効率改善の可能性についてベストプラクティスの共有
・関連データの毎日収集・共有・報告「NK等のCII自己評価ツールなどを活用し、事前に対応」(海事新聞）

ShipDCの役割:関係者が同じデータを見て業務改善を行うために・アクセス権限に基づくデータ共有©2023 JSMEA

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運航データ活用を活用した性能改善に向けた手順

1.船社が運航プロファイリング作成方法を理解する
事で、2.造船所やメーカーに対する個船に応じた性能改善依頼が進み、4.船社による性能改善効果の検証が進む

3.適切な性能改善施策が実施され、
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2.1.運航データ解析により何が分かる?
解析結果は、どんな意思決定につながるか

11

性能悪化の把握による燃費改善策の検討

船速-回転数カーブ分析

燃費改善：運航時の時系列データ：新造時の試運転相当カーブ

縦軸：回転数比 RPM/RPM＠MCR[%]：運航データを補正して得られた平水中カーブ

横軸： 船速[knots]

運航データから得られた平水中カーブを新造時と比較することで、同じ船速を実現するために必要な回転数の変化を確認できる。
（本グラフでは新造時よりも，同一船速を実現するに必要な回転数が増加しており、新造時よりも性能が悪12化している）

プロペラの経年劣化などの把握による対応策の検討
燃費改善

回転数-馬力カーブ分析：運航時の時系列データ：新造時の試運転相当カーブ

縦軸：

馬力比 BHP/MCR[%]：運航データを補正して得られた平水中カーブ

横軸：

回転数比 RPM/RPM＠MCR[%]

運航データから得られた平水中カーブを新造時のカーブと比較することで、同じ回転数を実現するために必要な馬力の変化を確認できる。
（本グラフでは新造時よりも馬力が増加しており、新造時よりも性能が悪化している）
プロペラの経年劣化等の判断基準になり、プロペラの水中清掃・研磨等の判断材料にできる。
13

船体汚損状態の把握による対応策の検討

燃費改善：運航時の時系列データ：新造時の試運転相当カーブ：運航データを補正して得られた平水中カーブ

縦軸：

馬力比 BHP/MCR[%]

SPカーブ分析

横軸： 船速[knots]

運航データから得られた平水中カーブを新造時のカーブと比較することで、同じ船速を実現するために必要な馬力の変化を確認できる。
（本グラフでは新造時よりも馬力が増加しており、新造時よりも性能が悪化している）
船体汚損による抵抗増加等の評価基準になり、船体清掃等の実施を検討する判断材料にできる。
14経年劣化把握による性能改善
燃費改善

回転マージン分析（プロペラ清掃・研磨・エッジカット等の検討）

設計時の想定カーブから1%ずつ上下にずれたカーブを複数プロットし、運航データがどれくらいずれているかの目安としている。

回転数比 RPM/RPM＠MCR[%]

設計時の想定カーブ

縦軸：

縦軸：

回転数比 RPM/RPM＠MCR[%]

想定よりプロペラ性能が悪いと、データが全体的に想定カーブより下にずれた分布になる。
（本グラフではおおむねロードダイアグラム中心の分布になっている）

横軸：

馬力比 BHP/MCR[%]

横軸：

馬力比 BHP/MCR[%]

航海中の主機の回転数と馬力をプロットし、回転マージンごとの曲線と比較することで、プロペラが設計通りの性能を出せているか等を確認できる。
プロペラ性能の経年劣化等が可視化できるため、水中清掃・研磨やエッジカット等の性能改善の検討に使用できる。
15性能把握による対応策の検討
SPカーブ分析
B.F.Scale影響確認② ①にB.F.Scaleの各段階での海象による性能悪化を加味したSPカーブ群をプロットする。

燃費改善③ ②の各カーブで、回転数の同じ点をつないだカーブ群をプロットする。

馬力比 BHP/MCR[%]

高馬力・高回転数のところでは、トルクリミットのために③から大きくずれる点が多い。

縦軸：④ 運航データから、決まった回転数の点を抜き出してプロットする。
プロペラ性能が想定通りであれば、海象影響で①からずれてもおおむね③の線上に分布する。

① 新造時の試運転相当カーブ

横軸： 船速[knots]

決まった主機回転数ごとに航海中の馬力と船速をプロットすることで、プロペラ性能が想定通りか確認できる。
また、ある海象下でどのくらいの船速で運行されているかも確認できる。
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シーマージンの設計時・傭船契約との乖離の検証
燃費改善

シーマージン分析

縦軸： 確率[%]

縦軸： 確率[%]一般にLADENでシーマージン15%程度を想定して設計される。
本グラフでは15%付近が最頻値になっている。

横軸： シーマージン[%]
SeaMargin=𝑃𝑀𝑜𝑛𝑖𝑡𝑜𝑟𝑖𝑛𝑔 −𝑃0𝑃0× 100%

横軸： シーマージン[%]
SeaMargin=

𝑃𝑀𝑜𝑛𝑖𝑡𝑜𝑟𝑖𝑛𝑔 −𝑃0𝑃0× 100%※)P0は新造時のS-PカーブもしくはOCTARVIA推定カーブ

船の速力性能は一般に海象や経年劣化のために新造時よりも悪化するため、ある程度の悪化分(シーマージン)を加味して設計船速を設定している。
運航中のシーマージンとその頻度を分析することで、傭船契約時の推定シーマージンと比較し良し悪しを評価できる。
17トルク分析による主機の稼働状態の検証(安全への貢献)

18

詳しい解説は、IoS-OPマンスリーウェビナー勉強会IoS-OPオープンキャンパスで19

2.2.運航性能解析ツールと必要となるデータ

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性能解析に必要となるデータ
NO12345項目
計測日時
船位(経度)
船位(緯度)
対地船速
対水船速

英名
Time Stamp UTCLongitude DEG
Latitude DEG
Speed over the ground
Speed through the water

必須〇〇〇〇〇〇
(※1)
〇(※1)
〇(※1)
〇〇〇〇
(※2)

6針路Course over the ground7

船首方位Heading

8舵角

Rudder angle

91011

相対風速
相対風向
主機回転数

Relative Wind Speed
Relative Wind Direction
M/E revolution speed

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主機出力

M/E power

13

排水量

Displacement

〇

14

燃料消費量

Fuel Oil Consumption〇

Data Name
Sampling Time (UTC)
Ship Position (Longitude)
Ship Position (Latitude)
SHIP SPEED (GROUND SPEED) (knots)
SHIP SPEED (WATER SPEED) (knots)

WIND SPEED (m/s)
WIND ANGLE (deg)MAIN SHAFT REVOLUTION (min-1)

M/E ESTIMATED LOAD FROM EICU (%)※1:進路(cog)、船首方位(Heading)、舵角(Rudder angle)が取得できない場合は、AIS情報を活用し船舶の推進方向とする。
(性能解析精度は下がる)※2:馬力計の数値を使用。馬力計がついていない場合は、計算式を用いて算出。
21

運航性能解析の手順①
船舶運航データ

日時・緯度経度

気象海象公開データ(追算値)

標準名称変換②燃料消費量
航海時排水量Load用
中間ファイル

解析ツール③要目データ（船級データベースより入手可)

NK船の場合船舶要目データ

運航プロファイリイング
レポートの作成

他船級の場合船舶要目データ
ユーザーが、船級データベースなどから手入力

お客様(船社)
提供

ShipDC提供
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運航データの見える化の方法①アプリケーションソフトの利用②解析ツールを利用してご自身で解析・運航プロファイリングの作成

船舶運航支援、船舶性能解析、
機関予兆診断、航路最適化、各種可視化・モニタリングなど、13社のアプリが稼働

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アプリケーションソフト提供事業者（登録SP）

Fleet Intelligence

ClassNK CMAXSIBIS PLUS

Ship Data Viewer

Tsuneishi

NAPA Ltd.

ClassNKコンサルティングサービス

Ocean Network Express

日本郵船株式会社

常石造船株式会社

Nautilus Labs

NabcasHiZAS VDA
Vessel Data Analysis

Optimum Ship Routeing
Safety Status Monitoring
Capt's DOSCA JS

CMP-MAP

Nautilus Labs Inc.

ナブテスコ株式会社

日立造船株式会社

株式会社ウェザーニューズ

中国塗料株式会社

seawiseSALVIA-OCT.-webseawise株式会社

海上技術安全研究所

Smart Ship Hub

24

3. 船社の船舶性能改善に向けたIoS-OPの貢献©2023 JSMEA

25

3.1.運航性能解析人材育成に向けた
IoS-OPの取り組み

26

IoS-OP主催船社向け運航性能解析勉強会
参加者の声• 傭船契約でのスピコン設定に反映できる• 最適運航ルートの選定に役立つ• 省エネ付加物の効果算定に役立つ(初級)
運航性能解析勉強会
対象：船社およびスポンサー企業
内容：EXCELを使用した解析（平水中性能・実海域性能）
形式：対面+リモート(中級)
運航性能解析勉強会
対象：・造船所（初級レベルの理解がある方）
・初級受講の船社
およびスポンサー企業
内容：OCTARVIAを使用した解析
形式：対面+リモート(基礎)
運航性能e-Learning
対象：受講を希望する方すべて
内容：パワーカーブ・環境規制の理解
形式：e-Learning

2023年9月提供予定(開発中)

2023年5月開催

2023年10月開催予定
(開発中)

27

スポンサーのご協力により、1社2名まで2万円と格安で提供
講義→演習→宿題の提示→宿題の解説のやり方で実施。欠席時や復習用に利用できるビデオも提供<スポンサー>28

3.2.NK運航プロファイリング作成
トライアルの募集

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運航プロファイリング作成トライアルの募集
1.

トライアル主体者:日本海事協会
1. 委託先:シップデータセンター
2. その他、性能改善の提案を行う事業者(事前に相談します)2.

募集内容:作成する運航プロファイリングの検証と意見交換
1. 対象船は、データが充足している事
2. トライアルは、各社1隻でお願いします。

3.

募集期間:6月末まで

4.

船社にご用意頂くもの
1. 運航データのご提供と利用許諾
2. 航海時喫水情報
3. トリム情報(あれば)5.

問い合わせ先:ShipDC森谷 (a-moritani@classnk.or.jp)30

4.まとめ©2023 JSMEA

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ShipDCへの船舶運航データ登録による船社のメリット
1.

IoS-OP規約利用によりデータの思わぬ使われ方やデータ利用にかかる紛争を回避(データガバナンス)

2.

データ取得費用を収集者と利用者が案分する事で個々のデータ関連費用負担の削減(コスト低減)

3.

造船所やメーカーなどの関係者とのデータ共有により安全・環境・経済性向上への寄与(本船への支援拡大)

4.

ShipDCへの運航データ登録により気象海象情報(追算値)を紐付けられるため性能解析が容易となる

5.

船舶のライフサイクルに適合したソリューションの選択を可能にするデータポータビリティを実現 (ベストプラクティスの選択)

32

船社の皆さまへのお願い

1. 本船のデータ収集は、国際標準(ISO19847)に準拠したデータサーバーのご採用をご検討ください
2. 本船より収集するデータは、ShipDCへのご登録をお願いします
3. 建造造船所やメーカーとのデータ共有にご理解をお願いします33

ご清聴ありがとうございました。
お問い合わせはShipDC森谷までお願いいたします。
担当：㈱シップデータセンター 森谷
E-mail ：a-Moritani@classnk.or.jp
URL：http://www.shipdatacenter.com©2022 JSMEA

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