SaierNico kết hợp với Advantech WISE-PaaS để phát triển hệ thống tàu biển thông minh tiên tiến
15/01/2020
Dựa trên nền tảng đám mây IoT công nghiệp WISE-PaaS, SaierNico đã xây dựng một hệ thống quản lý và giám sát từ xa tích hợp để thu thập dữ liệu, truyền dữ liệu, cấu hình mô hình nền tảng đám mây, phân tích dữ liệu lớn và ra quyết định, trực quan hóa dữ liệu nhận thức về tàu theo thời gian thực và giảm đáng kể chi phí xây dựng, vận hành và bảo trì tàu thông minh.
Là một ngành công nghiệp mới nổi nhưng có tầm quan trọng chiến lược, ngành vận tải biển và hàng hải luôn được coi là động lực hàng đầu của sự phát triển kinh tế lâu dài. Trong những năm gần đây, Bộ Công nghiệp và Công nghệ thông tin của Cộng hòa Nhân dân Trung Quốc đã ban hành Kế hoạch hành động thông minh hóa ngành công nghiệp đóng tàu (2019-2021) và Kế hoạch hành động phát triển tàu thông minh (2019-2021). Cả hai kế hoạch được thiết kế để tăng tốc độ nâng cấp cơ cấu ngành hàng hải, thúc đẩy mạnh mẽ năng lực hỗ trợ và trình độ của thiết bị hàng hải, và nuôi dưỡng các doanh nghiệp mạnh, tang sức cạnh tranh quốc tế. Là nhà thúc đẩy hàng đầu về tự động hóa, thông tin hóa và thông minh hóa tàu dân sự, SaierNico Electric & Automatic Ltd. (sau đây gọi là SaierNico) đang tích cực phát triển một chiến lược phát triển theo định hướng đổi mới và hiện đang thực hiện chuyển đổi và nâng cấp các giải pháp tự động điện của hệ thống phân phối điện và sản xuất thiết bị tự động hóa.
Trong lĩnh vực này, việc thu thập, việc phát hiện và phân tích dữ liệu vận hành, bảo dưỡng thiết bị và hệ thống hàng hải tức thời và không bị gián đoạn để thực hiện chẩn đoán lỗi từ xa nhanh chóng, giúp đưa ra các khuyến nghị bảo trì phòng ngừa đã trở thành chìa khóa để cải thiện hiệu suất tổng thể và hiệu quả hoạt động của tàu. Theo ông Chen, Phó Giám đốc Sở Nghiên cứu và Phát triển tại SaierNico thì hiện tại, ngành hàng hải đang trong giai đoạn đầu của quá trình thông minh hóa. Với việc thúc đẩy các công nghệ mới nổi như nền tảng đám mây công nghiệp và dữ liệu lớn, số hóa và kết nối đã trở thành mục tiêu chính của các doanh nghiệp trong giai đoạn này.
SaierNico đã hợp tác với quyết định sử dụng nền tảng IoT công nghiệp WISE-PaaS của Advantech để xây dựng một nền tảng giám sát từ xa dựa trên đám mây giúp giảm đáng kể chi phí để chuyển đổi sang sản xuất tàu thông minh cao cấp; trở thành một “bước chân đá” thành công trong việc phát triển các hệ thống tàu biển thông minh hơn.
Nâng cấp và chuyển đổi: Ngành hàng hải chào đón sự thông minh
Theo ông Chen, SaierNico được thành lập năm 1994, là nhà cung cấp chuyên nghiệp các hệ thống điện và tự động hóa cho tàu thuyền. Đây là một công ty công nghệ cao chuyên về R & D, sản xuất, bán hàng, dịch vụ kỹ thuật toàn diện cho hệ thống điện và tự động hóa, và tích hợp hệ thống cho tàu và kỹ thuật hàng hải. Sau hơn 20 năm phát triển, SaierNico đã giao hơn 3.000 bộ sản phẩm tàu khác nhau; cung cấp hơn 200 bộ gói tích hợp tự động điện. Công ty cung cấp dịch vụ cho gần như tất cả các loại tàu, bao gồm tàu chở hàng lớn, tàu container, tàu chở dầu, tàu chở hóa chất, tàu LNG, tàu kỹ thuật hàng hải và tàu ro-ro cho hơn 400 khách hàng trên toàn thế giới. Trong lĩnh vực thiết lập tàu, công ty đã duy trì vị trí hàng đầu trong thị phần trong hơn 10 năm và luôn là cái tên hàng đầu trên thị trường quốc tế.
Khi nói về mức độ thông tin tổng thể của ngành hàng hải, ông Chen nói rằng việc tự động hóa ngành hàng hải của Trung Quốc về cơ bản đã được thực hiện; thông tin hóa đang dần được cải thiện, trong khi quá trình không liên quan đang ở giai đoạn sơ khai. Ông giải thích rằng điều này là do tình hình kinh tế bên ngoài; theo Phân tích hoạt động kinh tế của ngành công nghiệp đóng tàu trong báo cáo nửa đầu năm 2018 do Hiệp hội ngành công nghiệp tàu thủy quốc gia Trung Quốc ban hành, mặc dù thị trường vận tải toàn cầu mở ra một sự gia tăng nhỏ trong nửa đầu năm 2018, khó khăn về tài chính , giao hàng, và lợi nhuận vẫn tồn tại. Mặt khác, việc chuyển giao ngành thiết lập tàu khiến ngành công nghiệp đóng tàu tụt hậu so với tổng thể. Nhiều người dùng tỏ ra dè dặt để chấp nhận các thay đổi so với ô tô, điện tử và các ngành công nghiệp khác, và khách hàng tàu cần phải trải qua quá trình nhận dạng khái niệm cho các ứng dụng thông minh.
Sự phát triển của khoa học và công nghệ đã có tác động sâu sắc đến ngành công nghiệp đóng tàu và tác động của sự thâm nhập của công nghệ Internet vào các ngành công nghiệp truyền thống là rất quan trọng, điều này cũng thúc đẩy sự thông minh hóa của tàu. Đây là giai đoạn quan trọng để SaierNico hướng tới việc thông minh hóa, chuyển đổi và nâng cấp. Theo quan điểm của ông, với sự xuất hiện của dữ liệu lớn, thiết bị đầu cuối thông minh và công nghệ cảm biến, sự phát triển của tàu thông minh đã trở thành xu hướng của thời đại. Thu thập, phân tích dữ liệu và trình bày trực quan thông qua các nền tảng đám mây cũng sẽ giúp giảm đáng kể chi phí xây dựng, chi phí vận hành và bảo trì để triển khai cho các tàu thông minh.
Nhưng điều này không dễ dàng. Ông Chen giải thích rằng các tàu thường ở ngoài khơi và nhiều tàu đi biển chỉ quay trở lại căn cứ của họ mỗi năm một lần. Vì vậy, xác suất thất bại của thiết bị và hệ thống hỗ trợ phải được giảm đến mức tối thiểu. Thứ hai, mặc dù các thiết bị hỗ trợ của tàu thông minh đã được tự động hóa, một nền tảng thông tin thống nhất và nền tảng xử lý thông minh phải được xây dựng. Cuối cùng, nếu có vấn đề với thiết bị và hệ thống hỗ trợ của tàu thông minh, tác động sẽ nghiêm trọng hơn so với sự thất bại của thiết bị tàu bình thường và thậm chí có thể dẫn đến sai lầm trong quá trình ra quyết định vận hành tàu.
Do đó, SaierNico đã coi việc giám sát tàu từ xa dựa trên dữ liệu là bước đầu tiên của sự phát triển thông minh và nhận ra chế độ quản lý của đám mây một, hai bên (nền tảng đám mây tàu biển) qua nền tảng đám mây để hoàn thành việc thu thập, truyền tải, phân tích, mô hình hóa và trình bày dữ liệu hoạt động của tàu. Nó đã thiết lập và sửa đổi mô hình thông thường, giải thích cho việc cải tiến sử dụng khoa học trong việc ra quyết định của khách hàng, từ đó, cải thiện hiệu suất tổng thể và hiệu quả hoạt động của con tàu.
Bắt tay với Advantech WISE-PaaS để lưu trữ các yêu cầu quản lý hệ thống từ xa của khách hàng trên đám mây
Sau khi xác định mục tiêu, SaierNico bắt đầu tích cực tìm kiếm các giải pháp giám sát từ xa cho tàu. Trong số các nền tảng đám mây khác nhau trong thị trường IoT công nghiệp, SaierNico đã chọn Advantech. Ông Chen giải thích rằng sự lựa chọn này là do nhiều năm hợp tác với SaiechNico; quan hệ đối tác đã được bắt đầu từ năm 2010.
“Chúng tôi đã làm việc với Advantech gần 10 năm trong lĩnh vực tự động hóa và thu thập dữ liệu, vì vậy chúng tôi hiểu tính chuyên nghiệp của Advantech trong các lĩnh vực này”. Ông Chen thừa nhận rằng nền tảng WISE-PaaS của Advantech đã tích lũy rất nhiều bí quyết công nghiệp trong lĩnh vực tự động hóa, giúp Advantech đề xuất nhiều chi tiết về tích hợp hệ thống tàu và thu thập dữ liệu trong giai đoạn thảo luận. Ngoài ra, ông Chen cũng cho biết, Advantech có khả năng nghiên cứu và phát triển sáng tạo mạnh mẽ, và thông qua việc phát triển một số lượng lớn phần mềm phân tích ứng dụng cho hoạt động và quản lý tàu, có thể giúp SaierNico hoàn thành việc chuyển đổi kỹ thuật số của nhiều tàu.
Sau khi thảo luận với các chuyên gia kỹ thuật của Advantech, SaierNico đã chia giải pháp giám sát từ xa thành ba mô-đun chính:
- Đầu tiên: thu thập dữ liệu tàu và lưu trữ trên nền tảng đám mây. Thông qua WebAccess/SCADA gateway của Advantech, SaierNico đã có thể thu nhận thông tin về trạng thái của các thiết bị khác nhau trong phòng máy, cầu và không gian hàng hóa, cũng như việc thu thập, lưu trữ và cấu hình thông tin trạng thái điều hướng như vị trí, tốc độ và tiêu đề. Dữ liệu được thu thập bởi SCADA gateway được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu đám mây thông qua SCADA Data-Worker. Phương thức nhận dữ liệu và giao diện API của Data-Worker được quản lý bởi phần mềm SCADA Photo.
- Tiếp theo: trực quan hóa dữ liệu tàu và thiết bị. Với WISE-PaaS/SaaS Composer của Advantech, đây là phần mềm cấu hình đám mây với quy trình làm việc 3D trực quan, SaierNico đã hình dung được trạng thái thiết bị và dữ liệu thu được. Để hiển thị thông tin trực quan hơn, WISE-PaaS/Dashboard sẽ tự động tạo biểu đồ hình tròn và biểu đồ để hiển thị giá trị dữ liệu và hiệu quả hoạt động trong thời gian thực.
- Cuối cùng, và quan trọng nhất, là WISE-PaaS / APM (Asset Performance Management). Ông Chen cho biết, dựa trên hệ thống APM của Advantech, SaierNico đã giúp người dùng tàu phát triển phần mềm tương thích cho các loại thiết bị khác nhau, cho phép các thiết bị tài sản khác nhau trên tàu được quản lý theo khung thống nhất và sử dụng các dịch vụ siêu nhỏ để kết hợp linh hoạt các dịch vụ như giám sát thiết bị mẫu, dịch vụ báo động, vận hành và bảo trì thiết bị, tính toán hiệu suất tài sản và quản lý báo cáo. Điều đáng nói là APM của Advantech hỗ trợ các ứng dụng di động cho các thiết bị di động như điện thoại di động, cho phép người dùng giám sát thiết bị, nhận thông báo và xem báo cáo phân tích mọi lúc, mọi nơi.
Được thúc đẩy bởi Dữ liệu lớn, SaierNico có được những chuyến đi mà không phải lo lắng
Từ quan điểm của ông Chen, với sự giúp đỡ của Advantech, SaierNico đã tích hợp dịch vụ nền tảng WISE-PaaS để hiện thực hóa cấu hình đám mây và xây dựng một hệ thống quản lý và giám sát từ xa tích hợp để thu thập dữ liệu, truyền dữ liệu, mô hình cấu hình nền tảng đám mây, phân tích dữ liệu lớn và ra quyết định, trực quan hóa thông tin để hiện thực hóa việc giám sát tàu theo thời gian thực. Ông Chen cho biết hệ thống hiện tại đang hoạt động tốt, có thể đạt được sự giám sát từ xa toàn bộ dữ liệu của 1.400 điểm I/O trên tàu mới và việc tải lên dữ liệu theo thời gian thực xảy ra trong khoảng thời gian một giây hoặc 10 giây; hiện thực hóa việc hiển thị thời gian thực và chia sẻ thông tin về các điều kiện hoạt động của tàu.
Tại đây, ông Chen cũng nhấn mạnh việc tạo khuôn mẫu cho WISE-PaaS/SaaS Composer của Advantech, đây là một trong những dịch vụ chính của WISE-PaaS Digital Twin. Nó thay thế giới hạn IDE điều khiển hình ảnh truyền thống và có thể tạo các bản vẽ theo các trường dọc khác nhau để hiển thị thông tin động thời gian thực và điều khiển từ xa. “Nhiệm vụ của chúng tôi là tạo ra dữ liệu và trở thành người tạo và truyền dữ liệu của các hệ thống thông minh”, ông Chen tin rằng việc phân tích và trình bày dữ liệu là rất quan trọng.
Ngay cả khi có sẵn dữ liệu, nó phải chuyển đổi thành thông tin hữu ích cho người dùng cuối để tạo ra giá trị thực từ dữ liệu. Ông Chen nói rằng SaierNico sẽ hợp tác hơn nữa với Advantech để lọc, lưu trữ, tích hợp, tương quan và sử dụng dữ liệu một cách thông minh thông qua WISE-PaaS / AFS (AI Framework Service) của Advantech dựa trên dữ liệu được tích lũy bởi nền tảng WISE-PaaS để đạt được khả năng lưu trữ dữ liệu liên tục, khai thác nhiều lớp, phân cụm phân cấp và tạo quy tắc và tạo mô hình, để giá trị của dữ liệu là mang ra để giúp người dùng tàu thuyền quản lý và vận hành tài sản một cách hiệu quả.
“Đối với SaierNico, con đường đến với những con tàu thông minh còn dài và rất xa. Chúng tôi sẽ làm việc với Advantech để cải tiến hệ thống một cách chắc chắn từng bước một”, ông Chen kết luận.
Kiến trúc hệ thống
Triển khai dự án
- WISE-PaaS/EnSaaS: Industrial IoT PaaS Cloud Service
- WISE-PaaS/APM: Asset Performance Management
- WISE-PaaS/AFS: AI Framework Service
- WISE-PaaS/Dashboard: Data Analysis and Visualization
- WISE-PaaS/SaaS Composer: 3D Flow Visualization
- WISE-PaaS/OTA 2.0: Over-the-air Centralized Remote Software Upgrade
- WebAccess/SCADA: 100% Web-based SCADA Software
- ECU-1251: Edge Intelligent Communication Gateway với WISE-PaaS/EdgeLink, một phần mềm gateway nhẹ giúp tải dữ liệu từ biên lên đám mây
/WebAccess.b20180426164007.jpg)
/ECU-1251_B20170531114130.jpg)
