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Scheepsengineering
Ethernet-TCP/IP tussen schip en wal
Bert Belmans, Control & Automation Magazine
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française
In 2002 stelde het engineeringbedrijf Aker Kvaerner één van haar klanten voor om
een modern controle- en communicatieplatform te kiezen voor een
scheepsbouwproject. De bedoeling was om een Ethernet/TCP/IP-systeem met
diagnosefuncties te gebruiken die zowel aan boord als via de kantoren aan wal
toegankelijk waren.
Op dat moment mocht dit inderdaad een gedurfde vraag genoemd worden. Ethernet
werd nog niet als deterministisch en voldoende betrouwbaar beschouwd om met
kritieke sturingsprocessen overweg te kunnen. De vakpers – inclusief dit
magazine - stond vol van artikels die de pro’s en contra’s tegen elkaar afwogen.
Toch besliste de klant, Eidesvik AS, op het vooruitstrevende voorstel in te gaan
en een voortrekkersrol te spelen.
Het Noorse Aker Kvaerner is een zwaargewicht in scheepsengineering. Het groeide
uit de fusie van verschillende scheepvaartgerelateerde bedrijven. Het biedt
expertise aan in engineering, scheepsconstructie en diensten via diverse
dochtermaatschappijen. De groep is actief in olie&gas, raffinage&chemicals,
biotechnologie, energie, pulp&paper en scheepsbouw en telt zowat 22.000
medewerkers wereldwijd.
Oil & Gas Vice President Arne Stenensen van Aker Kvaerner: ‘We zochten een open,
uniforme en transparante oplossing. Een kapitein vertelde me eens dat hij elke
dag met niet minder dan 20 PC-systemen werkte. Transparantie is bovendien
cruciaal voor alle communicatie tussen schip en wal. Een ander kritisch aspect
is betrouwbaarheid van het controlesysteem, omdat dit type schepen aanmeert aan
grote olieplatforms op de woelige Noordzee.’
Eén van de belangrijkste punten op het verlanglijstje, was een oplossing om
brandstof te besparen in de tijdspanne dat het schip zich in positie houdt vlak
voor het aanmeren aan een olieplatform. Dit kon alleen met een zeer flexibel
controlesysteem voor de propulsie. Doordat het schip een eigen
elektriciteitscentrale heeft, was het ook belangrijk dat de opwekking en
verdeling van elektriciteit via hetzelfde controlesysteem kon verlopen.
Aker Kvaerner en haar klant kozen uiteindelijk voor de Transparent
Ready-architectuur van Schneider Electric (zie kadertekst). Het controlesysteem
interfaced met meerdere systemen aan boord. Zo worden snelheid en
propellerpositie automatisch zo geregeld dat het schip in positie blijft, ook
bij een woelige zee en sterke stroming. Het systeem stuurt ook de volledige
elektriciteitsdistributie van de 2 dieselmotoren en bewaakt alle
nutsvoorzieningen, - inclusief de elektrische installaties - zoals verwarming,
airconditioning, verlichting, boorinstallatie, pompen en tanken van brandstof,
en de ballast. Data worden in realtime via een satellietverbinding naar het
vasteland verzonden.
Projectmanager Vermund Hjelland van Eidesvik: ‘Wanneer er een storing of defect
optreedt, hoeven we niet meteen een technieker aan boord te sturen. Vaak kunnen
we het meteen herstellen, en dat spaart aardig wat tijd en geld.’ Een andere
kostenbesparing blijkt voort te vloeien uit het gebruik van diagnose op afstand.
De diagnose loopt op het vasteland en op basis van analyse van deze gegevens,
kan onderhoud perfect ingepland worden. De juiste wisselstukken kunnen op
voorhand worden besteld, zodat reparaties onmiddellijk worden uitgevoerd na het
aanmeren aan wal. Goed nieuws dus voor de eigenaar van het schip, want elke
minuut in de haven kost flink wat geld. Aker Kvaerner biedt Transparent Ready
intussen in al haar projecten voor nieuwe schepen aan. <<
Ingénierie navale
Ethernet-TCP/IP relie le bateau et le quai
Bert Belmans, Control & Automation Magazine
En 2002, la société d’ingénierie Aker Kvaerner proposa à un de ses clients de
choisir une plate-forme de contrôle et de communication moderne, dans le cadre
d’un projet de construction navale. L’objectif était d’utiliser un système
Ethernet-TCP/IP offrant des fonctions de diagnostic accessibles tant à bord qu’à
partir des bureaux sur le quai.
A l’époque, la proposition pouvait effectivement être qualifiée d’audacieuse.
Ethernet n’était pas encore considéré comme déterministe et suffisamment fiable
pour pouvoir assumer des processus de commande critiques. La presse
professionnelle – y compris ce magazine – regorgeait d’articles évaluant le pour
et le contre. Pourtant, le client Eidesvik AS décida de donner suite à la
proposition avant-gardiste et de jouer un rôle de précurseur. La société
norvégienne Aker Kvaerner est un poids lourd en ingénierie navale. Elle est
issue d’une fusion de diverses sociétés navales. Elle offre une expertise en
ingénierie, construction navale et services via diverses filiales. Le groupe est
actif dans le pétrole et le gaz, le raffinage et les produits chimiques, la
biotechnologie, l’énergie et enfin, la pulpe et le papier. Il emploie 22.000
collaborateurs dans le monde entier. “Nous recherchions une solution ouverte,
uniforme et transparente” remarque Arne Stenensen, vice-président Oil & Gas
d’Aker Kvaerner. «Un capitaine me raconta un jour qu’il utilisait chaque jour
pas moins de 20 systèmes PC. La transparence est en outre cruciale pour toute
communication entre le bateau et le quai. La fiabilité du système de contrôle
est un autre aspect critique car ce type de bateaux s’amarre à de grandes
plates-formes pétrolières dans la Mer du nord agitée.» Un des principaux points
repris sur la liste des desiderata concernait la recherche d’une solution
permettant d’économiser du carburant pendant la période où le bateau maintient
sa position juste avant de s’amarrer à une plate-forme pétrolière. Cela n’était
possible que moyennant un système de contrôle très flexible de la propulsion. Le
bateau disposant de sa propre centrale électrique, il était également important
que la production et la répartition de l’électricité puissent passer par le même
système de contrôle. Aker Kvaerner et son client optèrent finalement pour
l’architecture Transparent Ready de Schneider Electric (voir encart). Le système
de contrôle est interfacé avec plusieurs systèmes à bord. La vitesse et la
position de la propulsion sont ajustées automatiquement de manière à maintenir
le bateau en position, même si la mer est agitée et le courant important. Le
système pilote aussi l’ensemble de la distribution électrique délivrée par deux
moteurs diesel. Il surveille en outre tous les équipements utilitaires - y
compris les installations électriques - comme le chauffage, la climatisation,
l’éclairage, l’installation de forage, les pompes et cuves de carburant et les
ballasts. Les données sont envoyées en temps réel sur la terre ferme via une
connexion par satellite. «En cas de panne ou de défaut, nous ne devons pas
envoyer immédiatement un technicien à bord» explique le chef de projet Vermund
Hjelland d’Eidesvik. «Souvent, nous pouvons solutionner directement le problème,
ce qui nous permet d’économiser du temps et de l’argent.» Le recours à un
diagnostic à distance constitue une autre source d’économie. Le diagnostic est
transféré vers la terre ferme. L’analyse des données permet ainsi de planifier
parfaitement l’entretien. Les pièces de rechange adéquates peuvent être
commandées à l’avance afin de réaliser les réparations immédiatement dès
l’amarrage au quai.Autant de bonnes nouvelles pour le propriétaire du bateau
puisque chaque minute au port lui coûte de l’argent. Depuis, Aker Kvaerner
propose Transparent Ready dans tous ses projets de nouveaux bateaux. <<
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