Usprawnienie morskich operacji dzięki „inteligentnym” statkom
Od akwakultury po kryzys migracyjny na Morzu Śródziemnym – istnieje paląca potrzeba zapewnienia bardziej wyspecjalizowanych, atrakcyjnych ekonomicznie i przyjaznych dla środowiska statków morskich. W ramach finansowanego ze środków UE projektu LINCOLN opracowano trzy nowe typy statków morskich, które ograniczą koszty operacyjne, zwiększą konkurencyjność budowania statków – poprzez niższe koszty projektowania i produkcji – oraz umożliwią bezpieczniejsze patrolowanie i przeprowadzanie akcji ratowniczych. Rozwiązania te obejmowały: wieloplatformowy katamaran z napędem hybrydowym zoptymalizowany na potrzeby przewozu załogi do/z oceanicznych platform energetycznych i akwakulturowych, opracowany w Hiszpanii; modułowa platformowa łódź patrolowa o dużej prędkości, zaprojektowana i zbudowana w Norwegii oraz statek ratunkowy z funkcją odzyskiwania oraz zintegrowanym wodnoodrzutowym systemem dynamicznego pozycjonowania zwiększającym stabilność, który zbadano i przetestowano w Grecji.
Oparty na faktach projekt typu lean
Opracowane w ramach projektu inteligentne rozwiązanie Marine Gateway przeznaczone dla statków komercyjnych umożliwia czujnikom gromadzenie danych pokładowych na temat wydajności i stanu statku. Takie dane mogą obejmować informacje na temat ciśnienia działającego na kadłub, drgań, a także lokalne krótkoterminowe prognozy pogody. Takie informacje są przesyłane do platformy sieciowej w chmurze, gdzie są następnie przetwarzane i wizualizowane (prędkość, przyspieszenie, trasa itp.). Pomaga to badaczom optymalizować projekt z wykorzystaniem półautomatycznego symulatora kadłuba opartego na obliczeniowej dynamice płynów, LincoSim. Dane wykorzystano również w opracowanym w ramach projektu narzędziu oceny wydajności cyklu życia, które ocenia zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe skutki z wczesnych etapów projektowania. „Korzystając z tych danych, zbudowaliśmy statki w sprawny, modułowy sposób, bazując na platformowych formach wielokrotnego użytku w różnych modelach statków. Ogranicza to konieczność dostosowywania projektu, czas budowy statku, prace konserwacyjne oraz liczbę części, przez co na dłuższą metę budowa statku jest tańsza i bardziej przyjazna dla środowiska”, opowiada Lucia Ramundo, koordynatorka badań. Innym kluczowym konceptem był model biznesowy projektu, „Statek jako usługa”. Monitorując statek z użyciem inteligentnych rozwiązań, projekt LINCOLN zgromadził wiedzę na temat zachowania statku w trakcie jego eksploatacji. Umożliwia to ocenę kosztów statku oraz koniecznych prac, modernizacji i konserwacji. Badacze z projektu LINCOLN przeprowadzili rozmaite testy związane z rozwojem technologicznym i projektem statku. Na przykład odbyto kilka podróży morskich, aby zoptymalizować proces gromadzenia danych (np. umiejscowienie czujnika) oraz opracowanie rozwiązania w ramach internetu rzeczy. Wiązało się to z uruchomieniem algorytmów Portweather na potrzeby krótkoterminowych prognoz pogody oraz opracowania interfejsu platformy sieciowej. Projektanci przeprowadzili symulacje statków w środowisku LincoSim CFD. Fizyczny test w basenie holowniczym oraz testy na morzu zwalidowały projekty statków i potwierdziły dokładność wyników symulacji LincoSim. Innowacje opracowane w projekcie LINCOLN, takie jak wodnoodrzutowy system dynamicznego pozycjonowania stabilizujący statki nawet po wyłączeniu silnika, pomogą urzędom morskim lepiej zarządzać operacjami ratunkowymi i zwiększeniem bezpieczeństwa. Dodatkowo ergonomiczne projekty poprawią komfort załogi i pasażerów.
Konieczność zmiany kulturowej
Marine Gateway oraz platforma internetu rzeczy są już bliskie wprowadzenia na rynek. Główny system rozwiązania Marine Gateway został już wykorzystany do opracowania bramy Przemysłu 4.0 zwanej 4ZeroBOX. Sprzedano ją już kilku firmom z Unii Europejskiej. Uproszczona wersja platformy internetu rzeczy jest dostępna dla sektora łodzi rekreacyjnych. „Zmiana nastawienia okazała się trudna, zarówno jeśli chodzi o zaakceptowanie przez klientów modelu cenowego »Statek jako usługa«, jak i w doniesieniu do zainstalowania tej technologii w tradycyjnym przemyśle”, opowiada Ramundo. Aby pomóc pokonać tę powściągliwość, potrzeba dalszych badań zwiększających interoperacyjność systemu, a także prywatność danych i cyberbezpieczeństwo. Co więcej, zespół zajmuje się dopracowaniem spójnych formatów danych i wykorzystania na poziomie projektu.
Słowa kluczowe
LINCOLN, morski, łódź, statek, ratunek, katamaran, łódź patrolowa, reagowanie w sytuacji nagłej, morze
