Mejora de las operaciones marítimas con buques «inteligentes» personalizados
Desde la acuicultura hasta la crisis de los migrantes en el Mediterráneo, existe una necesidad apremiante de contar con buques marítimos más especializados, económicamente viables y respetuosos con el medio ambiente. El proyecto LINCOLN, financiado con fondos europeos, ha desarrollado tres nuevos tipos de buques marítimos con los que se reducen los costes de explotación, se mejora la competitividad de la construcción naval (mediante la reducción de los costes de diseño y producción) y se consiguen, al mismo tiempo, actividades de patrullaje y rescate más seguras. Las tres embarcaciones son las siguientes: un catamarán multiplataforma de propulsión híbrida, optimizado para el traslado de la tripulación desde y hacia las plataformas de energía oceánica y acuicultura, desarrollado en España; una plataforma modular de buque patrullero de alta velocidad, diseñada y construida en Noruega; y un buque de respuesta de emergencia con capacidad de recuperación y sistema de posición dinámica por chorro de agua (HjDPS, por sus siglas en inglés) integrado para una mejor estabilidad, ideado y probado en Grecia.
Un diseño eficaz y basado en hechos
La solución inteligente de LINCOLN Marine Gateway para buques comerciales permite a los sensores recopilar datos a bordo sobre el rendimiento y las condiciones de la embarcación. Los datos pueden incluir la presión en el casco, las vibraciones y las previsiones meteorológicas locales a corto plazo. Estos datos se envían a una plataforma web basada en la nube para su procesamiento y visualización (velocidad, aceleración, ruta, etc.). Esto ayuda a los investigadores a optimizar el diseño, con el simulador de casco semiautomático de Dinámica de Fluidos Computacional (DFC) LincoSim. Los datos también sirvieron de base para el instrumento de evaluación del rendimiento del ciclo de vida del proyecto, que evalúa los efectos tanto económicos como ambientales desde las primeras etapas de diseño. «Apoyándonos en los datos, construimos los buques de forma eficiente y modular, basada en moldes de plataforma reutilizables para diferentes modelos de buques. Esto reduce la personalización, el tiempo de construcción naval, el mantenimiento de los buques y los componentes, lo que hace que sea más rentable a largo plazo y más respetuoso con el medio ambiente», explica Lucia Ramundo, coordinadora de la investigación. Otro concepto fundamental fue el modelo de negocio del proyecto «Buque como servicio». Mediante la supervisión del buque a través de sus soluciones inteligentes, LINCOLN obtuvo información sobre su comportamiento durante su vida operativa. Esto le permite evaluar el coste de la embarcación, junto con el cuidado posterior, las mejoras y el mantenimiento en curso. LINCOLN realizó diferentes pruebas respecto a los desarrollos tecnológicos y el diseño del buque. Por ejemplo, se llevaron a cabo varios ensayos en el mar para optimizar la recopilación de datos, como la posición de los sensores, y el desarrollo de soluciones del IdC. Esto incluyó la ejecución de los algoritmos de Portweather para los pronósticos meteorológicos a corto plazo y la interfaz de la plataforma web. Los diseñadores hicieron simulaciones de los buques en el entorno de la DFC de LincoSim. A través de una prueba física de canal de ensayos hidrodinámicos y pruebas en el mar se validaron los diseños de los buques y se confirmó la exactitud de los resultados de la simulación de LincoSim. Las innovaciones de LINCOLN, como el HjDPS, que estabiliza los buques incluso con el motor apagado, ayudarán a las autoridades marítimas a gestionar mejor las operaciones de rescate y aumentar la seguridad. Además, los conceptos ergonómicos mejorarán la comodidad de la tripulación y los pasajeros.
La necesidad de un cambio cultural
Actualmente Marine Gateway y la plataforma del IdC están cerca de comercializarse. La arquitectura central de Marine Gateway ya se utilizó para desarrollar un portal de la industria 4.0 llamado 4ZeroBOX. Este portal ya se ha vendido a varias empresas de la Unión Europea. Una versión simplificada de la plataforma del IdC se comercializa para el sector de la navegación de recreo. «Cambiar la mentalidad ha resultado difícil, tanto para que los clientes acepten el modelo de precios de “Buque como servicio”, como para que una industria tradicional instale la tecnología», dice Ramundo. A fin de ayudar a superar esta reticencia, se necesita más investigación para mejorar la interoperabilidad de los sistemas, así como la privacidad de los datos y la ciberseguridad. Además, el equipo trabaja en la puesta a punto de formatos de datos consistentes y el uso a nivel de diseño.
Palabras clave
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