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海洋分野における成長防止モニタリングのデジタルトランスフォーメーション

2026-05-21 13:48:15

長年にわたり、海洋生物付着(バイオフーリング)の管理は、海洋生物付着防止システム(MGPS)によって比較的無害ではあるものの、ほとんど手を加えることのない作業と見なされてきた。このシステムは一度起動すれば、時折点検され、過剰な付着が目視で確認されるか、あるいは運用性能が低下した際にのみ修理されるという運用が一般的であった。しかし、海運業界がデジタル技術を取り入れるにつれ、この状況は急速に変化しつつある。船主および技術管理者は、MGPSを単なる独立したシステムではなく、最適化が待っている豊富なデータの宝庫として捉えるようになってきている。

1.手動サンプリングから連続電気化学モニタリングへ

現在、MGPSの監視は手動で行われており、乗組員が船舶のさまざまな地点から海水サンプルを採取し、携帯型キットで残留塩素濃度を測定し、ノートに結果を記録している。この手法には、多大な人的労力が必要であるという欠点に加え、夜間や悪天候時の監視が困難なため、情報の空白が生じやすいという課題もある。

中小企業向けMGPSでは、コントローラーを一定時間間隔でのシステム制御や一定電流設定で構成できなくなります。このシステムは実際の電流需要に応じて自動的に反応し、各装置の出力が自動的に調整されます。塩分濃度が低い場合や水温が低い状況では出力が増加し、船舶がより温暖で生物活性の高い水域に入ると、それに応じて塩素生成量が段階的に増加します。これにより、過少処理による防污効果の低下を防ぎ、確実な防污性能を確保します。また、適切な範囲内でのやや多めの塩素生成(過塩素化)はアノード寿命を延長し、不要な化学物質の放出を防止します。完全に記録・監査可能な履歴機能を備えた、制御性・安全性・効率性に優れたシステムです。

2. 電極の寿命予測および交換計画のための予測分析

MGPS管理における主要なデジタル技術の進展は、運転時間のカウントに頼る従来手法から脱却し、電極の摩耗をより正確に予測するための第一歩です。SME社が製造するスマートMGPSコントローラーは、電流密度を記録するとともに、アノード電圧の変動および通過電荷量の累積値をモニタリングします。これらのデータに加え、過去の性能曲線およびリアルタイムの海水状況を統合して解析することで、数週間単位での残存寿命推定を実現しています。

予測機能により、スペアパーツの物流を根本的に変革できます。従来のように、万が一に備えて各航海で大量のスペアアノードを積載する代わりに、当社の艦隊管理者は、船舶が計画通りの寄港地に停泊中、あるいは定期ドック入りの際に港に到着するよう、タイミングを合わせた納入手配を行えます。年間10隻以上を保有する国際企業にとって、これは在庫保有コストを抑えるとともに、高額な緊急航空輸送を回避するための有効な手段です。システムが寿命終了を間近に控えていると判断すると、直ちに船舶の資産管理プラットフォームへ通知が送信され、自動的に購買依頼が作成されます。この依頼は、SME社のサプライチェーンと連携します。SME社は年間1,000隻以上の船舶を納入実績があり、こうしたすべての情報を活用して自社の生産計画を立案しています。

3.遠隔地から利用可能な全艦隊向けパフォーマンスダッシュボードおよびベンチマーキング

デジタルトランスフォーメーションの真価が発揮されるのは、個々の船舶のデータを全船隊レベルで一元管理できるときです。SMEの新規オプション機能であるクラウドベースのレポートプラットフォームにより、対応技術を搭載した船隊内の各船舶からMGPSの運用パラメーターを収集し、陸上技術スーパーアンテンドントが1ページで一覧確認できる単一のレポートインターフェースを提供します。船舶の位置情報や運航状況に加え、各船の平均残留塩素濃度、アノード消耗量、アラーム発生頻度、システム稼働率などの情報も表示されます。

同様の艦隊全体にわたる透明性により、ベンチマーキングの機会が非常に広がります。例えば、類似した航路を航行している姉妹船と比較して、ある船舶が明らかにアノード材を過剰に使用している場合、スーパーバイザーはその原因がセンサーのキャリブレーション不良、海水条件の違い、あるいはより根本的な電気的問題にあるかどうかを調査できます。逆に、塩素濃度の極端に低い測定値は、海水吸入口(シーチェスト)の目詰まりやセンサーの異常を示唆しており、問題が深刻化する前に是正措置を講じる必要があるサインとなります。こうしたダッシュボードは、長期的に運用データを豊富に蓄積し、船主が自社の運用ベンチマークを定義したり、貿易航路の変化がMGPS(海水防食システム)の摩耗に与える影響を評価したり、システムのアップグレードや改造が必要かどうかを判断するための基盤となります。中国本土および世界中の拠点で事業を展開する国際パートナーに対しては、SMEの技術サポートチームが、同一の運用データを活用して遠隔診断を行い、乗組員が問題に気づく前から潜在的な課題を予見・特定します。

4. 船体性能および燃料効率システムとの統合

デジタルMGPSの最終的な目的は、生物付着を単独で扱うのではなく、実際の船の性能と連携させることです。海水取り入れ口(シーチェスト)、配管、吸入口グレーティングに海洋生物が付着すると、船体抵抗が増加し、冷却能力が低下します。その結果、主機関および補助発電機は、この損失を補うためにより高負荷で運転する必要があります。MGPSを船のシャフト出力計、速度計(ログ)、燃料流量計と連携させることで、塩素処理による抵抗低減効果を、実際の数値として把握することが可能になります。

自動化システムが、ある特定の軽油の消費量に3か月間にわたり緩やかな上昇傾向を観測したものの、MGPSの塩素濃度には上昇偏差が見られない場合、消費量増加の原因は他の要因にあると考える必要があります。例えば、船体塗装の腐食・劣化や、舵の付着物(フーリング)などが考えられます。一方で、MGPSの性能が瞬時に低下し、同時に燃料消費量が増加するという現象が観測された場合、海水吸入口(シー・チェスト)が最も疑われる部位です。つまり、MGPSはもはや環境対策上の「できればあるとよい」設備ではなく、船舶のエネルギー効率管理において能動的に機能する一要素となったのです。この自動化プロセスを支援するため、SMEではMGPSシステムにオープンな通信プロトコルと充実したインターフェース仕様書を提供しており、お客様の船舶デジタル環境へ完全に統合されるよう設計されています。単独で動作する孤立した装置ではなく、あくまで全体の一部として機能します。当社のICCP(インプレッサント・カソード・カレント・プロテクション)、SED(セイル・エレクトロ・デポジション)、PHE(パッシブ・ヒート・エクスチェンジャー)ソリューションと組み合わせることで、船主様は自資産を「盲目的に」ではなく、「知的に」守るためのデータと機能を手に入れることができます。