КАК НОВЫЕ МОРСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗМЕНЯТ СУДОХОДСТВО?

МЕНЮ


Главная страница
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту
Архив новостей

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


2022-01-14 16:41

роботы новости

Морская отрасль не привычна к внедрению новых технологий. На протяжении тысяч лет человечество довольствовалось деревянными парусниками различных конфигураций, и лишь чуть более двухсот лет назад технологии судостроения совершили рывок. Появились пароходы, а затем, с удивительной скоростью, современные гигантские суда, оснащенные радарами, GPS, ECDIS и другими высокотехнологичными устройствами. С конца 20-го века наблюдается экспоненциальное развитие морских технологий, поэтому мы создали руководство, рассказывающее о технологиях, которые изменят судоходство и работу в море в ближайшие 10 лет. На данный момент выделяются три наиболее заметные тенденции, которые будут определять дальнейшую цифровизацию судоходной отрасли:

Смарт технологии, которые будут контролировать все системы судна;

Появление беспилотных судов;

“Зеленые” технологии в судоходстве.

Смарт технологии в морской индустрии

«Возможность работать с достоверными данными вместо того,

чтобы принимать решения на основании предположений,

догадок или интуиции, значительно упростит управление судном».

Суперинтендант, респондент исследования IMarEST «Технологии в судоходстве». Смарт технологии – это общий термин, объединяющий цифровые устройства и системы, призванные сделать судоходство более безопасным и эффективным. К ним относятся, например, автоматическая прокладка курса, динамическое позиционирование, системы контроля грузовых операций и балластных вод, и т.д..

IMarEST (Институт морской инженерии, науки и технологий) в сотрудничестве со страховым гигантом Clide&Co недавно провели исследование о «влиянии новых технологий на судоходную отрасль». 48% респондентов считают, что смарт технологии изменят морскую индустрию в ближайшие 10-15 лет. Впрочем, моряки, менеджеры судов и администрации портов уже давно используют цифровые технологии. Например, IBM создали специальную систему для порта Роттердам, которая помогает подготовить причал, когда судно находится еще в 42 км от порта.

Между тем, есть и другие технологии, которые станут привычными в ближайшем будущем: Технология 5G позволит использовать умные дроны для удаленной инспекций судов в режиме реального времени; выведет трафик менеджмент на новый уровень, улучшив связь между судами и берегом, а также нивелирует постоянную для моряков проблему – отсутствие связи с родными. Более того, Кун Ян, председатель совета директоров первого в мире морского проекта в области 5G технологий, считает, что «5G будет играть важную роль в дистанционном управлении автономными судами в будущем».

2. Интернет вещей или IoT – еще один общий термин для гаджетов и машин, которыми можно управлять удаленно через Интернет. Для полноценного внедрения также необходима технология 5G, но преимущества IoT огромны – управление дверями люков, отсеками, системами переборок и гидравликой без необходимости присутствия члена экипажа на месте.

3. Цифровые датчики. Будущие суда будут опутаны системами датчиков, регистрирующими все аспекты эксплуатации судна, вплоть до обнаружения неисправностей и выявления участков, подлежащих техническому обслуживанию или ремонту. В этой технологии есть очевидные плюсы, но противники указывают, что внедрение приведет к неизбежному ухудшению инженерных и навигационных навыков моряков.

4. Блокчейн. Технология блокчейн давно и успешно используется в финансовом секторе, а сегодня захватывает морскую отрасль. Многие судовладельцы и логистические компании используют облачные приложения для объединения логбуков, электронных таблиц, баз данных и т. д. в одном месте.Каждый блок информации записывается отдельно и в хронологическом порядке, поэтому невозможно внести изменения в данные без ведома других пользователей. Хотя это и звучит сложно, технология блокчейн снижает количество мошенничества и человеческих ошибок, а также упрощает треккинг миллионов контейнеров и, следовательно, снижает затраты на перевозку грузов. Ожидается, что применение смарт технологий в судоходстве не повлияет на количество моряков, хотя потребует дополнительного обучения, поскольку роль судовой команды трансформируется в сторону наблюдения и обслуживания цифровых устройств. Тем не менее, полный переход на цифровое судоходство неизбежно приведет к появлению полноценных автономных судов.

Автономные суда

«Хотя многие страны приняли внутренние законы для защиты данных,

конфиденциальности и национальных интересов, правила, применимые к международному судоходству, остаются размытыми. Бездействие или безучастное ожидание новых правил и требований

– очень опасный подход, но что именно должен делать дальновидный судовладелец?»? -Джо Уолш, Clide&Co

Несмотря на общее мнение, что автономные или полуавтономные суда заменят традиционные, сроки такого перехода остаются неясными. Существует ряд серьезных проблем, касающихся кибербезопасности, страхования и предотвращения столкновений, которые могут задержать прогресс беспилотных морских судов.

Как работают автономные суда?

Автономное судно оснащено инфракрасными и визуальными камерами, радаром, лидаром, GPS и AIS, а также различными датчиками и смарт устройствами. Все собранные данные затем обрабатываются системами ИИ (искусственного интеллекта) на борту или в дистанционном центре управления для определения курса и соответствующего поведения судна.

Беспилотные суда в 2021 году

Самые известные IT и судостроительные компании, от IBM до Samsung Heavy Industries, сегодня экспериментируют с беспилотными морскими судами (UMS). Автономный контейнеровоз на 120 TEU Yara Bikerland уже должен был бороздить норвежские воды между заводом Yara в Порсгрунне и портами Брейвик и Ларвик, но пандемия Covid-19 задержала ввод в эксплуатацию амбициозного судна, на которое Kongsberg и Yara только на данный момент потратили более 25 миллионов долларов. Ожидается, что судно начнет работу с конца 2021 года. Сейчас морское сообщество следит за трансатлантическим путешествием еще одного беспилотного концепта. Полностью автономное морское исследовательское судно Mayflower, управляемое с помощью искусственного интеллекта, отправилось в путь из Плимута 7 сентября 2021 года. MAS400 – это тримаран, построенный некоммерческой организацией ProMare при поддержке IBM и многих других партнеров.

Mayflower имеет длину 15 м, ширину 6,2 метра и весит около 5-ти тонн. Его максимальная скорость составляет 10 узлов и достигается с помощью гибридного электродвигателя на солнечной энергии. MAS400 пересечет Атлантику, собирая научные данные об океане и проверяя способность ИИ управлять морскими судами без участия человека.

Это вторая попытка Mayflower преодолеть океан. Первая, в июне этого года, была неудачной. Интересно, однако, что ВМС США планируют построить флот из малых и средних беспилотных кораблей, которые очень похожи на проект Mayflower.

Между тем, в Китае автономное грузовое судно на 300 TEU готовится ко вводу в эксплуатацию в октябре 2021 года. AV Zhi Fei – беспилотное морское судно дедвейтом 5000 тонн, которое будет использоваться для внутренних перевозок между Дунцзякоу и Циндао.AV Zhi Fei было построено компанией Navigation Brilliance (Циндао) совместно с Даляньским морским университетом и Китайским научно-исследовательским институтом водного транспорта. Длина беспилотного судна составляет 117 м, а его максимальная скорость – 12 узлов. Navigation Brilliance планирует построить флот контейнеровозов, перевозящих от 500 до 800 TEU, если проект AV Zhi Fei окажется успешным.

Преимущества и недостатки автономных судов:

Изучив основы автономного судоходства и последние разработки, самое время рассмотреть плюсы и минусы “беспилотников”.

Сокращение операционных расходов:

По статистике расходы на экипаж обычно составляют около 20-30% от бюджета судна, в то время как автономные суда позволяют исключить:

– расходы на транспорт моряков на судно и домой;

– длинные заходы в порт для смены экипажа и отдыха;

– заработную плату офицерского и рядового состава;

– снабжение членов экипажа во время рейса.

Однако, самый очевидный плюс автономных судов повлечет другие расходы:

– Повышенные эксплуатационные расходы на суше (строительство центров управления и заработная плата инженеров).

– В случае атаки на судно (кибер или физической) будет практически невозможно восстановить контроль над судном.

Исключается “человеческий фактор”

По оценкам AGCS (Allianz Global Corporate & Specialty), от 75% до 96% несчастных случаев в судоходстве связаны с человеческим фактором.*

Тем не менее, у этого большого преимущества есть и обратная сторона. Эксперты опасаются, что ошибки просто переместятся в удаленные операционные центры, где ИТ-специалисты и инженеры, подобно морякам на вахте, могут допустить критическую ошибку из-за усталости или недосыпа. Автономные суда повысят эффективность морских перевозок. Беспилотным кораблям не требуются жилые помещения, камбузы, водопровод и другие удобства, необходимые для работы на борту. В результате, грузовой отсек на таком судне увеличивается, или оно становится более легким для экономии топлива.С другой стороны, беспилотным судам требуется больше высокотехнологичного оборудования, которое увеличивает стоимость постройки и эксплуатации.Кроме того, обычный срок службы коммерческого судна составляет 25–30 лет, но в случае беспилотных судов он сократится в несколько раз, поскольку ИТ-технологии развиваются быстрее, чем системы машинного оборудования.

Искоренение пиратства

Rolls-Royce считает, что будущие корабли не будут представлять интереса для пиратов, поскольку на них не будет команды, которую можно взять в заложники, а справится с грузовыми системами вручную будет невозможно.Скептики, тем временем, убеждены, что пиратство лишь изменит свою форму; и в ближайшем будущем мы вероятно увидим угоны и требования выкупа уже не за команду, но за само высокотехнологичное судно.

Кибербезопасность?

По словам авторов статьи «Морская кибербезопасность: растущая угроза остается без ответа», опубликованной в журнале «Интеллектуальная собственность и технологии»: «Судоходство на 10–20 лет отстает от других отраслей, оставляя свои цифровые системы опасно уязвимыми для кибератак как со стороны отдельных преступных группировок, так и на более глобальном уровне». Нельзя не отметить справедливость этого утверждения, ведь совсем недавно подобная кибератака обрушила самый большой топливопровод в США (Colonial Pipeline). Взлом привел к историческому дефициту топлива на Восточном побережье и, по-видимому, произошел в результате утечки одного-единственного пароля.

Отсутствие международных законов

Отрасль все еще не готова к появлению полностью автономных судов.

Например, морские “беспилотники” не соответствуют основным нормативным документам по безопасности мореплавания, таким как, скажем, Правило 5 Международных правил предупреждения столкновений судов в море (COLREG), которое требует присутствия человека на вахте для профилактики столкновений. Более того, Международная конвенция по охране человеческой жизни на море (SOLAS) требует, чтобы суда имели возможность оказывать помощь в поисково-спасательных операциях, в частности поднимать на борт выживших в случае кораблекрушения. Эти условия абсолютно несовместимы с автономными кораблями. Очевидно, что эра автономного судоходства только начинается, и международная морская отрасль будет долго адаптироваться к беспилотным судам.

Это значит, что морские специалисты еще долго будут востребованы. Кроме того, вышеупомянутое исследование IMarEST показывает, что после окончательного перехода к автономному судоходству, моряки, скорее всего, будут переведены на работу в центры управления.

“Зеленые” судовые технологии

«Новые технологии для более экологичного судоходства» –

тема международной морской отрасли на 2022 год.

Генеральный секретарь IMO, Китак Лим

Общеизвестно, что IMO стремится к 0% выбросов парниковых газов от судоходства к 2050 году, и именно высокотехнологичные системы призваны сделать морскую отрасль дружественной для экологии.Технологии “зеленого” судоходства включают:

Альтернативные виды топлива и системы очистки (СПГ, метанол, аммиак, биотопливо, водород или скрубберы).

Гибридные силовые установки, работающие с помощью энергии ветра и солнца, обещают снизить выбросы CO2 до 90%. Эти системы апробированы во всем мире, но на сегодняшний день наиболее многообещающими концептами являются:

RO-RO судно Oceanbird с пятью 80-метровыми мачтами и карбоновыми парусами. Самый большой парусник будет перевозить до 7 000 транспортных средств через Атлантический океан за 12 дней. Поставка судна запланирована на 2024 год. Катамаран Turanor PlanetSolar, на котором установлено 29 000 солнечных батарей, успешно обогнул земной шар.

3. Балластные системы без воды

Ученые всего мира бьют тревогу, фиксируя, как отложения и микроорганизмы, переносимые в балластных водах, разрушают экосистемы. Этот процесс называется биологической инвазией и зачастую приобретает катастрофические масштабы. Например, черноморские мидии, завезенные в Великие озера с балластными водами в 80-х годах, всего за 30 лет превратили их в ядовитые водоемы. Похоже, что фосфор, выделяемый мидиями, способствует аномальному росту цианобактерий (токсичных сине-зеленых водорослей), убивающих экосистему озер.

4. Новые технологии судостроения

Усовершенствованная конструкция гребного винта снижает расход топлива до 4%, ускоряющие направляющие насадки увеличивают экономию топлива еще на 5% и, как следствие, сокращают выбросы NOx и COx. Существуют также системы воздушной смазки Air Bubbles и новые краски для корпуса, которые уменьшают трение и экономят до 8% топлива.

5. Двигатели с постоянными магнитами (PM)

Эта совершенно новая технология обеспечивает улучшенную маневренность, снижение шума и более высокую эффективность силовой установки, сокращая как потребление энергии, так и выбросы в окружающую среду.Kongsberg Maritime привлекли верфь VARD к строительству двух судов с самым большим пакетом PM в мире. Оффшорные суда предназначены для постройки и обслуживания морских ветряных электростанций (CSOV) и принадлежат REM Offshore.

Подруливающие устройства будут управляться установкой Kongsberg K-Master. Это универсальная рабочая среда, которая сочетает в себе функции динамического позиционирования и маневрирования, и управляется одним оператором с помощью джойстика.

Комментарии: