全船队实施新一代船体完整性智能监测

通过与全球领先的穿梭油轮运营商Altera Infrastructure合作，DNV成功实现了业内最先进的基于数字孪生技术的船体完整性智能监测系统—“Nerves of Steel”在整个船队上的实施应用。

数十年以来，对于船舶结构完整性状态的假设都是基于船龄、设计以及检验获取的观察结果，只能为当前工况提供静态的快照。由于缺乏更具体且得到验证的数据，不同的利益相关方不得不自行做出涉及安全、定期维护、检验、商业运营、租船协议以及保费计算等方面的关键决策。更糟糕的是，这些决策基于假设的质量会随着船龄增长而降低，因此，在管理评估船舶结构完整性的真实状况方面仍有很大提升空间。

“Nerves of Steel”提供更精准的决策支持

据DNV海事咨询业务总监Antonio Goncalves介绍，DNV致力于开发一种名为“Nerves of Steel”的工具，可提供船舶结构更加动态的概况，不仅有助于解析过去的检验结果，还能让船东预测船舶未来的退化情况。“只需要把船舶位置的AIS数据与该船特定信息进行对比，我们就能更准确地计算出船体承受的波浪载荷”，他解释说，“通过运用DNV的船体完整性分析专业知识以及其他相关数据，我们可以为船东和其他利益相关方提供更好的决策支持。”

除了降低安全风险外，“Nerves of Steel”可以更经济有效、更主动地安排船舶进坞，并更好地指导检验人员聚焦于发现潜在损伤，从而节约船厂的时间。“‘Nerves of Steel’是一款用户友好的工具，为经营者提供了船队高质量的汇总概况，并根据船队遭遇的天气条件给出船体完整性指标”，Goncalves说，“这种洞察让船东能更好地理解和管理船体结构完整性。”

运用数字化新技术评估运营影响

越来越复杂的软件工具例如数字孪生和船上传感器在许多船舶上得到应用，也为进一步开发“Nerves of Steel”创造了机遇。“例如，通过利用‘数字孪生’计算船体由波浪引起的损伤风险，船队经理可以实现所有关键部件的可视化，并开展分析计算”，Goncalves解释，“通过这种智能监测方式，船东可以更好地把握船舶结构性和功能性部件的长期运营影响。”

2020年，DNV与Altera Infrastructure正式合作开发船体结构智能监测系统，提升该公司穿梭油轮船队的附加值。DNV海事咨询数字产品经理Lars Holterud Aarsnes表示，与Altera Infrastructure的合作提供了宝贵的洞察力。“通过共享第一手经验以及运营专业知识，Altera Infrastructure确保了该工具能为终端用户提供正确的功能和可用性”，Aarsnes指出，“DNV的贡献在于分析计算以及开发监测系统，帮助客户实现了每艘船舶船体利用情况的智能评估及可视化。”

穿梭油轮运营商Altera Infrastructure是全船队实施“Nervesof Steel”船体结构管理系统的首家公司。

Altera受益于船队安全性提升

Altera Infrastructure的结构完整性经理James Fowler表示，由于“Nerves of Steel”侧重于通过船体完整性监测关注安全性，该理念与公司的商业目标不谋而合。“在与DNV的合作中我们得到了深入了解，通过辨识穿梭油轮船队特有的安全、运营和商业优先事项，我们获得了符合需求的解决方案”，他说，“我们已经在整个穿梭油轮船队中落实了基础的‘Nerves of Steel’指标，目前正在四艘船上开展数字孪生服务的试点，从而提供接近实时的船体完整性监测。”

Fowler指出，“Nerves of Steel”能让他们进一步确立主动检验和维护制度，并及早发现较小的缺陷，避免酿成大祸，这一点至关重要。“这不仅是安全问题”，他说，“整个船队的利用率都很高，如果一艘船暂停运营、接受计划以外的船体维修，对于整体业务不利。而且，随着对更为详细的船体完整性评估需求的提升，‘Nerves of Steel’有助于加强租家和保险公司对我们集团的信心。我们的管理不再是建立在假设基础上，而是在经过验证的数据之上。”

“在与DNV的合作中我们得到了深入了解，通过辨识穿梭油轮船队特有的安全、运营和商业优先事项，我们获得了符合需求的解决方案。”

- James Fowler

Altera Infrastructure结构完整性经理

潜在船舶损伤的可视化

该项目的重点之一是开发智能监测仪表盘系统，为Altera提供船体完整性的实时可视化。“仪表盘式的监测系统帮助我们更好地了解船舶运营方式、天气和船体完整性之间的关联”，Fowler表示，“我们可以评估恶劣天气环境下开展运营的后果，同时也为我们提供了前瞻性评估，有利于对航行线路做出更明智的决定。通过减少船舶暴露于较高波浪载荷的几率，我们能定量地延长资产寿命，延续穿梭油轮的运营，或者选择合适的资产开展进一步改造分析。”

“Nerves of Steel”提供的数据还帮助Altera进行溯源分析。“除了更好地了解某一特定船舶的结构缺陷如何发展，这种事后经验也可运用于姐妹船之间的对比。它有助于我们设计船舶，尤其是那些在严苛天气条件的区域内作业的船舶，例如北海地区”，他说，“一旦能测量，就能通过分析帮助管理。”

传感器技术提供了更清晰的船体结构

除了基础性的“Nerves of Steel”服务（指标）和数字孪生服务（数值）外，DNV还开发了一种集成了船上传感器数据的混合孪生服务。“通过使用相关的传感器，加上数值模型和相关天气数据，我们能提供更精准的船体结构利用情况”，Goncalves说，“在与Altera  Infrastructure的合作中，我们开发了一款更利于数据共享的报告工具，同时探索如何通过机器学习算法的应用来增强服务。”

研究结果和工具可应用于其他项目

Goncalves表示，尽管“Nerves of Steel”项目是为Altera Infrastructure的船队开发，但合作中的“经验”已经形成了一整套行之有效的工具，可便捷应用于其他航运领域或海上结构。“DNV与海事和能源行业的广泛利益相关方开展合作，让船东能通过‘Nerves of Steel’界面对其船队进行实时监测，”他说，“我们相信，随着越来越多的利益相关方认识到这种方法带来的好处，我们将实现更安全、更具性价比的运营。”

DNV大中国区海事咨询部也在和本地客户包括船东、船厂、设计院所以及智能监测系统集成厂家等探讨和开展应用“Nerves of Steel”技术以符合本土客户需求的结构完整性智能监测和全生命周期管理相关合作。

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