"Công nghệ tương lai của chúng tôi là lý do để khách hàng nói
rằng họ sẽ mua những sản phẩm này bởi vì chúng là sản phẩm của
chúng tôi, là ICT (công nghệ thông tin và truyền thông)".
Đã hơn 120 năm kể từ khi công ty thành lập với quy mô như một
xưởng đóng tàu (khoảng 140 năm kể từ khi thành lập doanh nghiệp).
Công ty công nghiệp nặng Kawasaki (Kawasaki) không những chỉ tích
lũy các công nghệ tiên tiến và bí quyết sản xuất như một nhà sản
xuất công nghiệp nặng toàn diện mà còn mở rộng các lĩnh vực kinh
doanh của mình một cách ổn định. Một trong 6 công ty cấu thành nên
Kawasaki ngày nay, "Công ty kỹ thuật nhà máy và hệ thống năng
lượng" với "Bộ phận hệ thống máy móc hàng hải", chịu trách nhiệm
về máy móc liên quan đến biển. "Phòng kỹ thuật hệ thống",có nhóm
chịu trách nhiệm về các sản phẩm hệ thốn tích hợp động cơ và cánh
quạt; công nghệ vận tải và phần mềm được coi là những yếu tố rất
quan trọng. Vì lý do này, ông Takenori Hino, Quản lý cấp cao của
Phòng đã vạch ra chiến lược để Phòng Kỹ thuật Hệ thống tự mình
lãnh đạo.
Người dùng của chúng tôi đến trực tiếp "Phòng Kỹ thuật Hệ thống,
Bộ phần Hệ thống Máy móc Hàng hải, Công ty Hệ thống Năng lượng
& Kỹ thuật Nhà máy", để giải quyết các vấn đề liên quan đến
các hệ thống động cơ tiên tiến để gắn trên tàu. Điều đó chứng tỏ sự
hoạt động độc lập và tự chỉ của các bộ phận kinh doanh trong Công
ty Công nghiệp nặng Kawasaki.
Phòng Kỹ thuật hệ thống đã nghiên cứu đánh giá và xác minh hiệu
suất liên quan đến DPS (Hệ thống định vị động: chức năng tự động
giữ điểm cố địn); đến hệ thống động lực hybrid - hệ thống đang thu
hút sự chú ý trong lĩnh vực sản phẩm hệ thống động lực, đến khả
năng sử dụng công nghệ để trực quan hóa và mô phỏng hỗ trợ cho
kinh nghiệm hoạt động. Vào cuối năm 2016, họ bắt đầu phát triển
một trình giả lập để trải nghiệm hệ thống động lực hybrid bằng
cách liên kết mô hình mô phỏng (mô hình hành vi tàu) mà họ tự phát
triển với phần mềm thực tế ảo 3D VR "UC-win/Road" của FORUM8.
Phiên bản đầu tiên được sản xuất vào tháng 2 năm 2017. Kể từ đó, sự
cải tiến được thực hiện từng bước thông qua sự hợp tác của cả hai
bên. Vào mùa xuân năm 2018, phiên bản giả lập hiện tại đã được
phát triển, phản ánh chuyển động của người vận hành.
Được
thành lập như một xưởng đóng tàu hơn 120 năm trước, Kawasaki
tiếp tục mở rộng và toàn cầu hóa
Năm 1896, Công ty TNHH Công nghiệp nặng Kawasaki được thành lập
với tư cách là Công ty TNHH Kawasaki Dockyard ở Kobe. Nguồn gốc
của công ty thực chất bắt nguồn từ năm 1878, 18 năm trước khi
thành lập và khoảng 140 năm trước, khi Nhà máy đóng tàu Kawasaki
Tsukiji được thành lập tại Tsukiji, Tokyo.
Sau đó, khi mở rộng kinh doanh từ sản xuất tàu và thuyền sang đầu
máy hơi nước, máy bay, cầu, và ô tô, Nhà máy đóng tàu tổ chức lại
hoạt động và trở lên độc lập hơn. Năm 1939, Công ty đổi tên thành
tên hiện tại phản ánh các hạng mục kinh doanh của mình.
Sau thế chiến II, Công ty mở rộng các lĩnh vực kinh doanh của
mình, điều đó thúc đẩy các phân ngành tách ra khỏi các bộ phận
hoạt động và sau đó sáp nhập các nhóm công ty. Trong quá trình đó,
Công ty đã lặp lại việc tái tổ chức và tiếp thị táo bạo, phản ánh
môi trường xã hội và nhu cầu của thời đại. Một ấn phẩm về hệ thống
công ty đã được phát hành nội bộ vào năm 2001.
Kawasaki hiện đang có gần 36.000 nhân viên tại các cơ sở kinh
doanh và sản xuất trong và ngoài nước, bao gồm 2 trụ sở tại Tokyo
và Kobe và 93 công ty con hợp nhất. Doanh số hợp nhất lên tới hơn
1,5 nghìn tỷ Yên (số liệu tính đến tháng 3 năm 2018).
6 công ty nội bộ điều hành hoạt động kinh doanh của Kawasaki bao
gồm Công ty Kết cấu & Tàu biển, Công ty Cổ phần Con lăn, Công
ty Hệ thống Hàng không Vũ trụ, Công ty Hệ thống Năng lượng &
Kỹ thuật Nhà máy, Công ty Động cơ & Xe máy, và Công ty Robot
& Động cơ Chính xác. Trong số đó, Công ty Hệ thống Năng lượng
& Kỹ thuật Nhà máy được tiến hành kinh doanh toàn cầu với các
sản phẩm máy móc công nghiệp khác nhau bao gồm máy công nghiệp, cơ
sở vật chất bảo tồn năng lượng và môi trường, tua-bin và động cơ
trên biển và đất liền.
Cam
kết phổ biến sản phẩm hệ thống động lực tiên tiến
"Phòng kỹ thuật hệ thống, bộ phận hệ thống máy móc hàng hải"
chuyên trách về máy móc hàng hải thuộc Công ty Hệ thống năng lượng
& Kỹ thuật nhà máy. Phòng phân phối 2 lĩnh vực sản phẩm rộng
rãi: các sản phẩm máy móc đẩy tải tàu như động cơ cánh quạt và
động cơ đẩy tàu và các sản phẩm hệ thống động lực như DPS và hệ
thống động cơ hybrid. Chúng được điều khiển riêng lẻ và tạo ra các
giá trị mới thông qua tích hợp và hệ thống hóa các thiết bị này.
"Khi cánh quạt, động cơ hoặc máy phát được vận hành tối ưu, về cơ
bản vẫn chưa biết liệu nó (tổng hợp các thiết bị tối ưu) có thực
sự vận hành (hoạt động như một hệ thống tối ưu) được toàn bộ con
tàu hay không."
Ông Yoshiteru Harada, Quản lý kỹ thuật phần hệ
thống tích hợp cho biết vai trò của Bộ phận (Kỹ thuật Hệ
thống Tích hợp) là xây dựng một hệ thống theo quan điểm
"cách tạo ra một tổng thể tối ưu bằng cách kết hợp các
thiết bị riêng lẻ" ngay từ đầu,
Là một trong những sản phẩm hệ thống động lực mà Bộ phận
đặc biệt chú ý, DPS là công nghệ điều khiển để giữ vị trí
và hướng của thân tàu một cách tự động (lái tàu tự động).
Như một cảnh cụ thể của việc áp dụng nó, ông Hino, Quản lý
cấp cao đã đề cập đến việc xây dựng khu vực hàng hải có
các loại cấu trúc khác nhau như phương tiện khai thác tài
nguyên hoặc tua-bin gió bằng cách sử dụng cần cẩu, vv được
đưa lên trên một con tàu trong khi giữ vị trí và hướng của
con tàu đó bằng DPS (chức năng giữ điểm cố định). Ngoài
ra, còn có rất nhiều bài toán như hỗ trợ cho việc neo
đậu/rời đi của các tàu để chắc chắn rằng việc kiểm soát vị
trí và định hướng là điều quan trọng. Hơn nữa, Hệ thống
điều khiển tích hợp của Kawasaki (KICS) còn là một hệ
thống tích hợp các yếu tố điều khiển tàu như điều khiển
cánh quạt, bộ đẩy phương vị, bộ đẩy bên và bánh lái. Điều
này cho phép DPS và thiết bị theo dõi lộ trình tự động
điều hướng với biểu đồ lập sẵn bằng cách vận hành nó thông
qua các phím điều khiển kết hợp với các thiết bị điều
hướng khác nhau. Theo ông Hino, hệ thống phát huy công
suất của tàu càng nhiều càng tốt vì nó tự động xác định
góc lưỡi tối ưu, góc lái và tốc độ quay tùy thuộc vào chế
độ lái tàu. Nó cũng cho phép tiết kiệm sức lao động.
|
|
![Click to enlarge the image.](image/user124-05s.jpg) |
Poster giải thích hệ thống động lực hybrid |
|
Một sản phẩm chính khác của hệ thống động lực là hệ thống
động cơ hybrid.
"Có hai loại năng lượng cần thiết cho tàu: năng lượng để
đẩy tàu và năng lượng cho những người sống trong tàu hoặc
các thiết bị vận hành được nạp trong tàu."
Trước đây, mỗi chiếc tàu đều được trang bị máy phát và
động cơ độc lập để cung cấp năng lượng. Nhiệm vụ là làm
thế nào để giảm tải trọng từ môi trường và cải thiện hiệu
suất nhiên liệu. Sau này, Kawasaki đã phát triển một cách
để kiểm soát chung bằng cách kết hợp động cơ, máy phát
điện và cánh quạt, v.v. Ông Hino giải thích rằng họ đã
phát triển một hệ thống động cơ hybrid để giảm thiểu (tối
ưu hóa) mức tiêu thụ năng lượng cho toàn bộ con tàu bằng
cách trao đổi năng lượng lẫn nhau.
|
Từng bước
xây dựng trình giả lập cho hệ thống động lực Hybrid
Vào cuối năm 2016, Kawasaki đã chuẩn bị cho triển lãm và hội nghị
hàng hải quốc tế "NOR-Shipping 2017 (Na Uy)" sẽ được tổ chức vào
tháng 5 năm sau. Ông Hino và những người khác đang kiểm tra cách
trình bày hệ thống động cơ hybrid của họ cho người dùng.
Đó là khi "chúng tôi bắt đầu chứng minh hệ thống động lực hybrid của
mình trên thị trường (trong và ngoài nước)". Rất khó để giải thích
khi chỉ sử dụng tờ quảng cáo như trước đây, với triển lãm lần này
khách hàng đã có thể thực hiện hoạt động của tàu và hiểu được tác
dụng của nó, điều này rất quan trọng. Sau tất cả, trình giả lập thực
sự có hiệu quả khi khách hàng vận hành nó và cảm nhận bằng cơ thể
với các hiệu ứng của hệ thống. Ngoài ra, một thiết bị mô phỏng như
thế rất hữu ích trong việc kiểm tra hoặc xác minh hệ thống trước và
trong quá trình phát triển trong công ty. Do đó, họ tập trung vào
việc sử dụng phần mềm "UC-win/Road", nó là phần mềm rất hữu ích khi
áp dụng vào hệ thống mô phỏng lái xe (DS) trong lĩnh vực ô tô cũng
như hỗ trợ linh hoạt cho các nhu cầu tùy biến trong thiết kế VR hoặc
CG. Theo quan niệm của Kawasaki, phần mềm đã được lên kế hoạch để
xây dựng môi trường nơi người dùng điều khiển tàu và tàu di chuyển
dựa trên tín hiệu của các thiết bị điều khiển trong không gian VR
bằng cách liên kết thiết bị điều khiển của Kawasaki với UC-win/Road
và sử dụng đòn bẩy và bộ điều khiển vào bước cuối cùng.
Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu cuối cùng là rất khó và cần
nhiều thời gian hơn. Kawasaki đã kết hợp mô hình mô phỏng
đơn giản về hành vi tàu mà ông Hino và những người khác đã
phát triển trong UC-win/Road và tạo ra không gian VR thể
hiện hình ảnh lái tàu với hệ thống động lực hybrid cùng
với kịch bản vào tháng 2 năm 2017, đây là bước đầu tiên
trong kế hoạch. Kasawaki đã trưng bày nó tại "NOR-Shipping
2017 (Na Uy)", và coi đây cơ hội để bắt đầu một loạt nỗ
lực sau đó. Theo ông Hino, du khách đã thực sự cảm thấy
hiệu quả do cách giải thích mới này mang lại.
Với những cải thiện bước đầu các chức năng của hệ thống
mô phỏng, họ đã thể hiện nó trong triển lãm diễn ra cùng năm
được tổ chức tại Hà Lan. Sau đó, họ đã nâng cấp nó lên hệ
thống hiện tại, thiết lập vận hành con tàu trong VR, đây là
bước thứ hai. Trình giả lập mới đã được trình chiếu trong
triển lãm và hội nghị hàng hải quốc tế tại Trung Quốc được
tổ chức vào cuối năm 2017, tiếp theo là tại Nhật Bản,
Singapore, Hà Lan và Đức vào năm 2018, đồng thời cung cấp
các chức năng cải tiến và bổ sung bất cứ lúc nào.
|
|
![Click to enlarge the image.](image/user124-06s.jpg)
|
Sản
phẩm sử dụng hệ thống
máy móc hàng hải |
|
![Click to enlarge the image.](image/user124-07s.jpg) |
![Click to enlarge the image.](image/user124-08s.jpg) |
Hệ thống
động lực Hybrid |
|
Cải
thiện thực tế và Hỗ trợ kế hoạch lái tàu tự động
"Mục tiêu của chúng tôi là làm cho khách hàng có cảm giác việc "lái
tàu tự động" cũng giống như "lái xe tự động" khi đến với Công
nghiệp nặng của Kawasaki"
Chìa khóa cho vấn đề này là ICT, như đã đề cập ở phần đầu. Ông
Hino nói rằng nó không chỉ bao gồm các công nghệ được gắn trên
chính sản phẩm của họ mà còn bao gồm các công nghệ mô phỏng cho
phép trực quan hóa hiệu suất hệ thống và đánh giá/xác minh nâng
cao.
Theo nghĩa này, họ đánh giá rất cao các hiệu ứng mô phỏng mà họ
đã xây dựng thông qua sự hợp tác với FORUM8 trong hơn 2 năm, phần
mềm mô phỏng cũng đã đáp ứng linh hoạt nhu cầu của người dùng. Mặt
khác, để thúc đẩy mô phỏng thực tế nhiều hơn, Kawasaki phân tích
rằng họ cần phải giải quyết các vấn đề của họ như cải thiện hệ
thống bằng cách thêm cảm giác nhập vai hoặc tạo ra các mô hình
toán học chặt chẽ hơn về hành vi của tàu.
Hơn nữa, ông Harada cũng chú ý đến tầm quan trọng về sự hợp tác
giữa KAWASAKI và FORUM8 trong từng lĩnh vực chuyên môn của họ đối
với hai yếu tố quan trọng để tăng cường thực tế ảo (công nghệ trực
quan hóa và mô phỏng). Ông nói rằng có một số trao đổi ấn tượng
giữa họ, ví dụ họ đã nhận được một đề xuất tích cực từ FORUM8 về
việc mô phỏng sóng.
Ông Hino nghĩ rằng một con tàu tự động là một hệ thống chứa nhiều
yếu tố phức tạp và rộng hơn, và nó cũng sẽ khó hơn để phát triển
các công nghệ mô phỏng cho việc này.
"Để nhận ra điều này, tôi nghĩ rằng trực quan hóa sẽ là một công
nghệ thiết yếu. Tôi mong đợi sự hợp tác hơn nữa từ FORUM8."
|