El día de la nave no tripulada está amaneciendo

DNV GL Virtual Bridge Los buques de carga sin superestructura podrían algún día ser controlados desde un puente virtual en tierra. (Foto cortesía de DNV GL / Rolls-Royce)

El sistema Intelligent Awareness (IA) de Rolls-Royce utiliza la recopilación de datos para mejorar la seguridad de la navegación y la eficiencia operativa. (Foto cortesía de Rolls-Royce)

Las redes de Inmarsat jugarán un papel vital en operaciones autónomas. (Foto cortesía de Inmarsat)

La reciente adquisición de Transas de Wärtsilä lo ayudará a conectar embarcaciones inteligentes con puertos inteligentes de manera más uniforme. (Foto cortesía de Wärtsilä)

Rajant's Kinetic Mesh garantiza que los puertos de conectividad móvil necesitan funcionar de manera completa y segura. (Foto cortesía de Rajant)

Los investigadores de NTNU utilizan la maqueta experimental del buque no tripulado ReVolt modelo DNV GL para ensayos. (Foto cortesía de DNV GL)

Hrönn: buque utilitario multiusos no tripulado de Kongsberg. (Foto cortesía de DNV GL / Kongsberg)

Proyecto MAXCMAS, una asociación entre Rolls-Royce, LR, Warsash Maritime Academy, Queen's University Belfast y Atlas Elektronik UK. (Foto cortesía de Rolls-Royce)

Great Intelligence, un granelero de 38.800 dwt con notas descriptivas de navegabilidad activadas por Lloyd's Register, utilizando la metodología basada en riesgos de ShipRight Procedure. (Foto cortesía de Lloyd's Register)

Silicon Sensing DMU30: impresión artística de la nave autónoma MAS 400 con, inserto, la nueva unidad de medida inercial DMU30 de 68.5 x 61.5 x 65.5 mm. (Foto cortesía de Silicon Sensing)

El barco de bomberos RALamander 2000 desatornillado mantendrá a los bomberos marinos a una distancia segura. (Foto cortesía de Kongsberg Maritime)

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Mientras que los debates se enfurecen con respecto a la seguridad, los seguros y la seguridad cibernética, las operaciones marítimas autónomas que impulsan la tecnología continúan avanzando.

Los avances en la tecnología de sensores, el análisis de datos y el ancho de banda hasta la orilla están cambiando fundamentalmente la forma en que funciona el envío. Y a medida que las operaciones se digitalizan, se vuelven más automatizadas, ha declarado el Dr. Pierre C. Sames, Director de Group Technology & Research en la sociedad de clases DNV GL.

Los gobiernos de todo el mundo están considerando el envío no tripulado como una forma de transportar más cargamento al mar para contener los crecientes costos del mantenimiento de las carreteras causados ​​por el tráfico de camiones pesados, sin mencionar la contaminación del aire. Noruega es uno de los países que lidera la exploración de esta cuestión: las empresas noruegas de distribución y transporte deben poder salvar los numerosos fiordos y pasos marítimos del país para facilitar el tránsito, y el costo es una consideración clave en este sentido. En 2016, las agencias gubernamentales noruegas y los organismos industriales establecieron el Foro Noruego de Naves Autónomas (NFAS) para promover el concepto de embarque no tripulado y, en apoyo de estos esfuerzos, el gobierno noruego ha convertido el fiordo de Trondheim en un banco de pruebas para pruebas de embarcaciones autónomas. Otras naciones, especialmente Finlandia y Singapur, persiguen objetivos similares.

DNV GL está muy involucrado en este desarrollo, con la misión de garantizar que las tecnologías que permiten que los buques operen de forma autónoma beneficiarán a la sociedad humana y al medio ambiente: si observamos los avances recientes en tecnología de automóviles sin conductor, la idea de intentar algo similar con barcos no parece demasiado exagerado, dijo Sames. Después de todo, el agua tiene al menos una gran ventaja: hay menos tráfico que en las carreteras y los tiempos de reacción suelen ser más largos. La automatización reduce el potencial de error humano y, además, el transporte acuático puede ser más económico y más eficiente en términos de energía que mover bienes en tierra. DNV GL ha iniciado o participa en varios proyectos de operación autónoma y su proyecto ReVolt es un ejemplo: aquí, utilizando un modelo a escala 1:20 del buque conceptual ReVolt de DNV GL, estudiantes de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) en Trondheim está investigando cómo los sistemas avanzados de control y software de navegación podrían controlar un buque no tripulado y, una vez que todos los aspectos de t
La tecnología de control autónomo está madura, cómo ese diseño podría construirse y desplegarse como un barco alimentador en rutas fijas en aguas costeras.

Otro proyecto en el que participa DNV GL es la iniciativa Advanced Autonomous Waterborne Applications (AAWA) dirigida por Rolls-Royce: este proyecto investiga una amplia gama de cuestiones tecnológicas, de seguridad, legales, económicas y sociales relacionadas con el desarrollo de aplicaciones comerciales. escala de envío no tripulado. En DNV GL, estamos trabajando mucho para comprender los riesgos potenciales que entrañan los sistemas de navegación autónomos con el fin de establecer nuevos estándares para ellos, dijo Sames. Ya estamos trabajando en el desarrollo de requisitos para poder probar y clasificar buques no tripulados en el futuro. En un proyecto que está por terminarse, Rolls-Royce está suministrando sistemas de cruce automático para dos embarcaciones de dos extremos con certificación DNV GL para el operador de ferry noruego Fjord1, programado para la puesta en marcha este año. Los buques navegarán autónomamente bajo la supervisión de un capitán humano que podrá tomar el control del barco en cualquier momento. Uno de estos transbordadores aún requerirá atraque controlado por el hombre, pero el otro ha sido diseñado para poder atracarse automáticamente.

De manera similar, el buque no tripulado no tripulado Hrönn, que se encuentra en construcción en el astillero de Fjellstrand para un consorcio noruego y británico dirigido por Automated Ships Ltd y KONGSBERG Group, también se entregará este año. Este buque utilitario de servicio liviano y totalmente automatizado se desplegará en un servicio de transporte para instalaciones en alta mar, pero también podrá utilizarse para una amplia gama de otros fines, desde la investigación hasta las operaciones de piscicultura. Además, el año pasado, el Grupo KONGSBERG y la empresa noruega de fertilizantes Yara anunciaron planes para el primer barco alimentador de contenedores no tripulado y completamente eléctrico Yara Birkeland. Después de la entrega, el barco operará inicialmente como un buque tripulado pero comenzará a viajar entre los puertos noruegos de Brevik y Larvik de forma autónoma en 2020. Sin embargo, Sames ha expresado una advertencia: aunque los conocimientos existentes de las industrias aeroespacial y automovilística pueden Aprovecharse, la experiencia específica en la autonomía de los barcos aún no se ha desarrollado, afirmó. Otra preocupación es la disponibilidad operativa de la maquinaria a bordo, ya que las reparaciones inmediatas simplemente no son posibles en un buque no tripulado: la fiabilidad de todos los componentes mecánicos y electrónicos es crucial. Además, tener embarcaciones no tripuladas a batería eliminaría las partes móviles del sistema de generación de energía y las haría más fáciles de mantener, señaló Sames. Otro problema es que, hasta el momento, no existe un marco legal que rija el uso de barcos no tripulados. DNV GL está desarrollando un conjunto de reglas, pero para evitar conflictos potenciales con el derecho internacional, los buques autónomos no podrán operar en aguas internacionales hasta que la IMO promulgue y aplique las regulaciones apropiadas, y esto llevará tiempo.

Para los segmentos de aguas profundas, el envío autónomo no es una opción hoy en día, afirmó Sames. Estas embarcaciones recorren distancias que van más allá del alcance de la propulsión de la batería y requieren tripulaciones bien capacitadas a bordo que pueden responder rápidamente a cualquier problema técnico. Si un buque no tripulado tuviera un problema técnico en el Atlántico, tomaría días llegar a él y solucionar el problema. Esto no sería seguro o económico. Sin embargo, los avances en la automatización pueden beneficiar a todos los segmentos de la industria, incluso sin un control totalmente autónomo. Parte del tráfico de buques podría controlarse remotamente desde puentes virtuales con base en tierra, con un capitán de buque que supervise varios buques al mismo tiempo. Pero el escenario más probable es que la tecnología que permite operaciones de barco autónomas sea simplemente una opción adicional de operación, lo que significa que podrían usarse para fines específicos sin reemplazar completamente las operaciones tripuladas tradicionales, sugirió Sames. Por lo tanto, por ejemplo, los sistemas autónomos de navegación y control podrían ayudar a la tripulación a dirigir un buque, aumentando así la seguridad y optimizando la eficiencia operativa.

El escenario más probable es que el envío autónomo sea una opción adicional para la futura operación del buque, concluyó. El gran debate Como ha comentado Ronald Spithout, presidente de la división marítima del especialista en comunicación por satélite Inmarsat, la idea de naves autónomas ha provocado un gran debate en toda la industria. Todavía hay muchos desafíos que deben superarse, no solo con la tecnología requerida, sino también con los problemas regulatorios que deben abordarse, y las preguntas comerciales sobre la viabilidad de dichos buques que necesitan ser respondidas. Spithout ha observado que, aunque parezca contraintuitivo, lo más probable es que los avances tecnológicos que aportan mayores niveles de automatización a ciertos sistemas de navegación harán que el papel de los trabajadores de la industria marítima humana sea más importante que nunca. El monitoreo de salud asistido por AI de maquinaria a bordo, por ejemplo, reducirá las tasas de falla al permitir intervenciones preventivas para solucionar problemas antes de cualquier avería. Tal análisis de datos y el acceso al apoyo inmediato de expertos en tierra cambiarían profundamente el papel del ingeniero marino, permitiendo al personal adoptar un enfoque más estratégico para el funcionamiento del buque.

Rupert Pearce, CEO del grupo Inmarsat, ha notado que el verdadero impacto y los beneficios reales de la sociedad digital solo se están experimentando ahora en el sector marítimo y que las oportunidades abiertas a la industria serán tan grandes e inesperadas como se ha visto en otros sectores. Observó que, al más alto nivel, las comunicaciones por satélite ofrecen un mayor grado de visibilidad sobre la posición y el rendimiento de los buques y la carga, lo que a su vez produce métricas tangibles que pueden compartirse con los clientes de los armadores y gerentes, así como con otras partes interesadas.

Inmarsat y sus socios en el Centro de Competencia Marítima de Noruega prevén que el flujo continuo de datos desde un barco a la costa no solo proporciona beneficios específicos y mensurables, sino que también captura, analiza y comparte información con interesados ​​clave internos y externos: esta riqueza de datos puede, a su vez, proporcionar la información necesaria para desarrollar nuevas formas de trabajo y nuevas formas de mejorar la propuesta de valor para el cliente final. Comunicación satelital Un beneficio cada vez más popular de emplear la comunicación satelital es la capacidad de monitorear de manera continua y económica el motor principal de un buque y sus sistemas asociados y, a través de esto, derivar datos de desempeño del buque en tiempo real. El uso de aplicaciones como planificación de rutas y rutas meteorológicas para una navegación óptima también contribuirán a un viaje más rentable, mientras que una mayor disponibilidad de ancho de banda también desempeñará un papel vital en los procedimientos de puente, ya sea para la navegación y la conciencia situacional o para la seguridad física y activos cibernéticos. Pearce dijo, sin embargo, que la era del barco conectado, e incluso del buque operado por control remoto, no indica el final para la gente de mar competente, ni para sus contrapartes en tierra, pero sí señala cambios a gran escala. Dijo que la conectividad por satélite se está convirtiendo en el factor diferenciador que puede transformar las oportunidades comerciales y la rentabilidad de las empresas marítimas, tanto para los armadores como para sus proveedores.

Las empresas que ven cómo la industria, en general, se está transformando, entienden que hay beneficios inmediatos de las nuevas tecnologías, mejorando sus ganancias hoy, pero también aprecian que, aunque el futuro es difícil de predecir, abrazar la sociedad digital los hará mejor ubicado para aprovechar lo que el nuevo mundo de la nave conectada puede traer. El futuro de los barcos conectados radica en las redes de alta velocidad que garantizan el ancho de banda activado por la aplicación para soportar las naves autónomas del futuro. Para cumplir solo con las necesidades regulatorias, de seguridad y protección, las comunicaciones deben ser precisas, escalables y compatibles con los múltiples sistemas necesarios para lograr la redundancia. La conectividad de banda ancha es compatible con la toma de decisiones en tiempo real, la supervisión / control remotos y los procesos automatizados que respaldarán el surgimiento de la nave autónoma. La comunicación por satélite ya se está utilizando para probar el comportamiento de sistemas completos de navegación autónoma y para tener en cuenta las consecuencias para la regulación, la ciberseguridad y la gente de mar. Inmarsat participa en la iniciativa AAWA Inmarsat también participa en la iniciativa AAWA: la función de la compañía es proporcionar el enlace y la plataforma de comunicaciones por satélite del proyecto, una característica esencial para el control remoto. La transferencia de datos entre los buques, así como entre los buques y los centros de control en tierra, es una de las áreas de desarrollo clave para la investigación de naves autónoma y controlada a distancia, y constituye un elemento fundamental de la AAWA. El proyecto se basará en las plataformas existentes de comunicación buque a buque y de barco a costera y trabajará para mejorar su efectividad para soportar la funcionalidad de control remoto. El servicio Fleet Xpress de Inmarsat, entregado a través de las constelaciones Global Xpress y L-band de la compañía, el primer sistema híbrido de satélite móvil de banda Ka / L del mundo, forma la base del sistema. Sistemas de inteligencia habilitados para Cyber ​​para embarcaciones autónomas Lloyd's Register se involucró en el envío autónomo en una etapa muy temprana: en 2014 la sociedad de clasificación marítima y la organización de servicios comerciales firmaron un acuerdo JDP con el fabricante de sistemas inteligentes CSSC SERI para el desarrollo del sistema SOMS, sistema de inteligencia habilitado para cibernética que se ha instalado a bordo del buque granelero Great Intelligence. Luego CSSC comenzó a discutir la posibilidad de construir un barco equipado con este sistema, el Instituto de Diseño e Investigación de Buques Mercantes de Shanghai (SDARI) se involucró y Lloyd's Register ayudó a desarrollar las especificaciones del sistema. En ese momento, Lloyd's Register había escrito su guía de barcos con capacidad cibernética y, por lo tanto, pudo aplicar esto mientras trabajaba con varias partes interesadas de la industria para co-crear lo que se convertiría en el primer procedimiento de barcos habilitados para cibermercado en el mercado.

Aunque la tecnología es nueva, Lloyd's Register dijo que había aprendido cómo aprobar un sistema y su integración con otros sistemas cuando faltaban requisitos normativos. Debido a la aplicación de la metodología basada en el riesgo del Procedimiento ShipRight de Lloyd's Register y su nueva regla de software, combinada con su comprensión de cómo aplicar sus reglas existentes relacionadas con la integración de sistemas intensivos en software, la sociedad de clases pudo trabajar eficazmente todas las partes involucradas en el proyecto. Lloyd's Register ha comentado que ha habido mucha conversación inteligente en la industria, pero que ha estado concentrando sus esfuerzos en desarrollar soluciones inteligentes y que ha lanzado notaciones que abordan estas nuevas áreas. La organización dijo que había tenido la suerte de involucrarse con las partes interesadas, lo que le permitió establecer un estándar que abordaba los riesgos únicos de tales tecnologías novedosas, haciendo que sus notaciones fuesen confiables para la industria, basándose no solo en capacidades técnicas líderes sino también extensas, Experiencia líder. Seguimiento de activos en movimiento para una mayor productividad y eficiencia operativa. Con el PIB mundial de Internet de las Cosas previsto por la empresa estadounidense de investigación y asesoramiento en tecnología de la información Gartner para alcanzar los $ 1.9 billones en 2020, cada vez más sensores, sistemas y tecnologías de IoT se están implementando en la industria marítima para conectar personas, equipos e infraestructura. , vehículos y otros activos críticos. Sin embargo, para cumplir verdaderamente la promesa de la conectividad en todas partes, las aplicaciones de los operadores requieren una red que pueda adaptarse fácilmente a los cambios constantes: una red viva que se mueva con sus operaciones.

Para satisfacer esta demanda, Rajant Corporation ha desarrollado su Kinetic Mesh como una red inalámbrica privada que puede realizar un seguimiento de los activos en movimiento y proporcionar la conectividad continua sobre la marcha que exigen. Hay una multitud de funciones operacionales y de seguridad necesarias para el movimiento exitoso de carga dentro y fuera de los puertos: una red Rajant Kinetic Mesh está diseñada para ayudar a los operadores a movilizar todo esto: permite a los operadores portuarios satisfacer las crecientes demandas para mover más volumen - 11,000 contenedores de carga se mueven diariamente dentro y fuera de algunos de los puertos más activos de los EE. UU. Mientras se protegen los activos con una conciencia situacional mejorada (se prevé que el mercado global de videovigilancia crecerá a una CAGR de más del 22 por ciento entre 2016 y 2020).

Kinetic Mesh también permite a los operadores capitalizar la mayor adopción de la automatización, que se espera que aumente la productividad en los puertos en aproximadamente un 30 por ciento.


(Según lo publicado en la edición de abril de 2018 de Maritime Reporter & Engineering News )