Autonomía: la visión del envío autónomo

Rolls-Royce y la Agencia Espacial Europea (ESA) firmaron un acuerdo de cooperación innovador destinado a desarrollar actividades espaciales en apoyo de la navegación autónoma, a control remoto y promover la innovación en la logística digital europea. Imagen: Cortesía de Rolls-Royce Marine

El final de 2018 brinda una excelente oportunidad para resaltar algunas de las medidas que la industria marítima ha tomado durante el año pasado para desarrollar una mejor comprensión del envío autónomo. Muchos actores importantes como Rolls Royce y Wärtsilä han adoptado el impulso hacia el envío autónomo, y esto ha llevado a numerosas estrategias, visiones y proyectos nuevos que están empujando los límites de la innovación tecnológica. Ya no se trata de si la tecnología puede lograr este próximo paso, sino más bien cómo se usa la tecnología para lograrlo y qué debemos hacer como industria para garantizar que las operaciones autónomas sean seguras y eficientes.

El envío autónomo ha evolucionado enormemente en los últimos años. Para tomar un ejemplo local para mí, en Finlandia el gobierno decidió en 2017 apoyar una iniciativa llamada One Sea, que apunta a operar ecosistemas marítimos autónomos para 2025. Además, ÄlyVESI - Smart City Ferries ha comenzado a trabajar en un proyecto que eventualmente proporcionar las bases para los requisitos de clase para los buques autónomos.

Con numerosos proyectos de desarrollo actualmente en curso, veremos modelos que presentarán diferentes niveles de automatización y autonomía.

Estos prototipos trabajarán en última instancia para generar una embarcación autónoma práctica adecuada para tareas diarias dentro de la industria del transporte marítimo.
El interés en el envío autónomo fue evidente en la recientemente concluida conferencia de la Sociedad de Arquitectos Navales e Ingenieros Marinos (SNAME), donde presenté una presentación sobre barcos autónomos que exploró la importancia de la estabilidad; Un factor que es crucial para cualquier nave. En este artículo iré más allá de eso y también examinaré la evolución de las regulaciones, el diseño y la tecnología dentro del envío autónomo. Todas estas áreas clave deberán cooperar para producir el mejor resultado posible.

Las regulaciones
Los límites técnicos para el envío autónomo son, en general, menos formidables que los reguladores. El trabajo para cambiar esto, sin embargo, ha comenzado. La 99ª sesión del Comité de Seguridad Marítima se llevó a cabo en mayo de 2018, que comenzó oficialmente el trabajo para abordar un marco regulatorio y continuará durante las siguientes cuatro sesiones hasta mediados de 2020. El comité también se centra en la seguridad, la seguridad y el medio ambiente. Operaciones marítimas autónomas de buques de superficie (MASS). MASS se ha definido como una nave que, en un grado variable, puede operar independientemente de la interacción humana.

La regulación marítima internacional actual sobre la estabilidad de los buques se estipula en gran medida con el supuesto de que un barco está tripulado y se basa en el Capítulo II-1 de SOLAS titulado "Construcción - Estructura, subdivisión y estabilidad y estabilidad, maquinaria e instalaciones eléctricas". Sin embargo, algunos requisitos para la construcción de un barco seguro en términos de estabilidad aún se aplicarán a los buques no tripulados, como el doble fondo.

La industria autónoma también tendrá que lidiar con el hecho de que la velocidad de los desarrollos tecnológicos está superando el desarrollo regulatorio global, como se ve en el tiempo que ha tardado en mantener directrices claras sobre el límite de azufre en 2020. Muchos reguladores nacionales han alentado a la industria naviera a probar las operaciones de buques autónomos o controlados a distancia dentro de las aguas nacionales, lo que es una iniciativa positiva. Esto ha llevado a muchos países a desarrollar sus propias regulaciones durante las etapas iniciales de prueba. Sin embargo, a la larga, se necesita la cooperación entre diferentes países para garantizar que se implementen regulaciones consistentes.

La Iniciativa de Aplicaciones Avanzadas Autónomas de Aguas Acuáticas
Un ejemplo de la investigación que se ha llevado a cabo es la iniciativa AAWA, o aplicaciones avanzadas autónomas en el agua.
Desde febrero de 2015 hasta junio de 2017, un proyecto conjunto de investigación académica e industrial en buques autónomos obtuvo fondos por € 6,5 millones de la Agencia de Financiación Finlandesa para Tecnología e Innovación. El proyecto buscó analizar diferentes desafíos científicos relacionados con las operaciones de buques autónomos; Necesidades tecnológicas, riesgos, incentivos y regulaciones / pasivos. Fue a través de esta iniciativa que se pudieron desarrollar operaciones autónomas y remotas para la navegación de barcos, maquinaria y todos los sistemas de operación a bordo. Rolls Royce y otros actores líderes de la industria, incluidos NAPA, DNV-GL, Deltamarin e Inmarsat lideraron el proyecto, y los socios de investigación incluyeron la Universidad de Aalto, la Universidad de Tecnología de Tampere, la Universidad de Åbo Akademi y el Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia.

La primera fase de la iniciativa AAWA concluyó que ocurrirán variaciones híbridas entre soluciones remotas y de autonomía. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, existe la tecnología para hacer que las naves sean autónomas, pero aún queda mucho por hacer para garantizar que sea confiable.
Por ejemplo, los barcos autónomos pueden reducir el riesgo de error humano dado que no hay tripulación, pero se crearán nuevos tipos de riesgos, y esto significa que los buques deberán ser tan seguros como los barcos existentes, posiblemente incluso más. Todavía se necesita una gran cantidad de trabajo para abordar los riesgos con tecnologías nuevas o adaptadas. Un tema importante que se abordó en la iniciativa AAWA fue el conocimiento de la situación marina y la navegación autónoma. En la actualidad, actualmente se utiliza un par de ojos y oídos humanos como los principales sensores para la toma de decisiones y las operaciones, ya sea que un barco esté equipado con sensores digitales o no.

Esto significa que un punto de partida lógico es analizar el amplio portafolio actual de productos de sensores a bordo de los buques para evaluar si están disponibles y son adecuados para la automatización. ¿Por qué enfocarse en desarrollar nuevos productos si ya existe un producto adecuado?
¿Cuáles son los siguientes pasos? Las soluciones tecnológicas deberán analizarse con mayor profundidad para comprender los nuevos riesgos, los desafíos legales y las partes interesadas involucradas en las operaciones autónomas. En última instancia, el cambio es posible, pero la voluntad política es necesaria y los problemas de responsabilidad civil deben abordarse.

Las acciones de esta iniciativa provocaron una comprensión clara de que la estabilidad seguirá siendo vital independientemente de si un barco es autónomo o no.

Gestión autónoma de la estabilidad del envío.
La gestión de la estabilidad sigue siendo una parte crítica del proceso de diseño, ya sea para un buque tripulado o autónomo. Los diseñadores deberán comenzar a entender las nuevas tecnologías, como sensores, big data e inteligencia artificial si se toman más decisiones en tierra. Los profesionales marítimos también pueden considerar nuevas herramientas, software para monitorear la estabilidad, la fuerza longitudinal y el movimiento. Será importante para ellos mirar más allá de los procesos actuales de diseño de barcos y considerar el impacto de las operaciones autónomas.

Las computadoras de estabilidad, que normalmente procesan datos para hasta 200 fuentes de sensores, también tendrán un mayor impacto debido al aumento significativo en el número de sensores que se utilizan debido a la autonomía en el barco. Esto creará mejores datos de situación y predicciones que se procesarán, con la posibilidad de introducir un mayor monitoreo para el clima, el desplazamiento de la carga y otras áreas técnicas. NAPA Fleet Intelligence es un ejemplo actual de cómo permitir que el software a bordo ayude a monitorear y mejorar el rendimiento de un barco. Esto puede ser analizado desde tierra utilizando software basado en la nube; lo que aumenta la conciencia del clima pronosticado a lo largo del paso del mar, optimiza el rendimiento de los barcos y aumenta la seguridad de la carga y del barco. Todos estos son los objetivos y procesos finales de funcionamiento de un barco autónomo o un barco controlado a distancia. Este tipo de tecnología a bordo ha ayudado a ser pionero en automatizar e informar sobre el monitoreo de barcos.

La computadora de estabilidad también se convertirá en la base para brindar soluciones de estabilidad y hacer planes de forma automática en función de los datos proporcionados por estos sensores; una vez más, destaca el hecho de que no se necesitará un oficial de estabilidad y un equipo a bordo. Sin embargo, alternativamente, diferentes escenarios de la computadora podrían ser transferidos a través de la nube a la costa, dejando la toma de decisiones a un equipo basado en la costa.

El diseño
El diseño original de los barcos autónomos aún está en su infancia, ya que el progreso se realiza continuamente en el lado de la tecnología. Sin embargo, los arquitectos navales están considerando numerosos factores y estudios para comprender cómo afectará la estabilidad y seguridad de los buques. Por ejemplo, los diseños de embarcaciones autónomas no necesitan tener en cuenta los espacios de la tripulación, las salas de control y los puentes, sino que deben adaptarse para adaptarse a operaciones automatizadas y sistemas de propulsión alternativos. Los arquitectos navales también deberán asegurarse de que los buques autónomos sean adecuados para su propósito, razón por la cual el desarrollo se centra en buques más pequeños, en lugar de buques de pasajeros, ya que habrá menos riesgos asociados.
También está surgiendo una nueva necesidad de diseño; en lugar del propio barco, éste se centra en los requisitos para el diseño de centros terrestres para controlar las operaciones de los barcos, ya que estos pueden diferir ligeramente de los centros de operaciones de la flota normal. Esto resalta, una vez más, que la industria del transporte autónomo necesitará tiempo para determinar las mejores prácticas operativas.

Donde siguiente
Con la investigación y las simulaciones ahora en transición a pruebas con soluciones existentes y nuevas, el futuro del envío autónomo está progresando lenta pero seguramente. Las soluciones de estabilidad serán una sección de una vasta red para operar buques autónomos, y los proveedores de soluciones, así como las compañías de envío, todavía deberán trabajar para aumentar el nivel de automatización e inteligencia en la toma de decisiones para aspirar a un buque totalmente controlado por una máquina. En última instancia, el envío autónomo comenzará a redefinir la industria marítima. Jussi Siltanen, el autor

Sobre el Autor
Jussi Siltanen es gerente de productos en NAPA Safety Solutions. Actualmente supervisa la gestión de las soluciones a bordo de NAPA para la estabilidad y la seguridad.