الحكم الذاتي: رؤية الشحن المستقل

من قبل جوسي سيلتان17 ربيع الثاني 1440
وقعت شركة Rolls-Royce ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) اتفاقية تعاون رائدة تهدف إلى متابعة الأنشطة الفضائية لدعم الشحن المستقل والتحكم عن بعد وتشجيع الابتكار في الخدمات اللوجستية الرقمية الأوروبية. الصورة: مجاملة رولز رويس البحرية
وقعت شركة Rolls-Royce ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) اتفاقية تعاون رائدة تهدف إلى متابعة الأنشطة الفضائية لدعم الشحن المستقل والتحكم عن بعد وتشجيع الابتكار في الخدمات اللوجستية الرقمية الأوروبية. الصورة: مجاملة رولز رويس البحرية

توفر نهاية عام 2018 فرصة ممتازة لإلقاء الضوء على بعض التدابير التي اتخذتها الصناعة البحرية خلال العام الماضي لتطوير فهم أفضل للنقل البحري المستقل. وقد تبنى العديد من اللاعبين الرئيسيين حملةً نحو الشحن المستقل ، مثل Rolls Royce و Wärtsilä ، وقد أدى ذلك إلى العديد من الاستراتيجيات والرؤى والمشاريع الجديدة التي تدفع بحدود الابتكار التكنولوجي. لم يعد الأمر مسألة ما إذا كانت التكنولوجيا قادرة على تحقيق هذه الخطوة التالية ، ولكن بالأحرى كيف يتم استخدام التكنولوجيا لإنجازها ، وما نحتاج إلى القيام به كصناعة لضمان أن العمليات المستقلة آمنة وفعالة.

وقد تطورت الشحن المستقل بشكل هائل في السنوات الأخيرة. لنأخذ مثالاً محليًا بالنسبة لي ، قررت الحكومة في فنلندا عام 2017 دعم مبادرة تسمى "بحر واحد" ، والتي تهدف إلى تشغيل الأنظمة البحرية البحرية المستقلة بحلول عام 2025. وبالإضافة إلى ذلك ، بدأت ÄlyVESI - Smart City Ferries بالعمل في مشروع سيؤدي في النهاية إلى توفير أسس المتطلبات الطبقية للسفن المستقلة.

مع وجود العديد من مشاريع التطوير الجارية حاليًا ، سنشاهد نماذج ستظهر مستويات مختلفة من الأتمتة والاستقلالية.

وستعمل هذه النماذج في نهاية المطاف على إنشاء سفينة مستقلة عملية مناسبة للمهام اليومية في صناعة الشحن.
كان الاهتمام بالشحن المستقل واضحاً في مؤتمر جمعية مهندسي المهندسين البحريين البحريين (SNAME) الذي اختتم أعماله مؤخرًا ، حيث قدمت عرضًا عن السفن المستقلة التي بحثت أهمية الاستقرار. عامل حاسم لأي سفينة. في هذا المقال ، سأذهب أبعد من ذلك وأبحث أيضًا في الأنظمة المتطورة والتصميم والتكنولوجيا داخل الشحن المستقل. هذه المجالات الرئيسية كلها بحاجة للتعاون من أجل تحقيق أفضل النتائج الممكنة.

اللوائح
الحدود الفنية للشحن البحري هي ، إلى حد كبير ، أقل هائلًا من الحدود التنظيمية. بيد أن العمل على تغيير هذا قد بدأ. عُقدت الدورة التاسعة والتسعون للجنة السلامة البحرية في مايو 2018 ، والتي بدأت رسمياً العمل على معالجة إطار تنظيمي وستستمر في خلال الجلسات الأربع التالية حتى منتصف عام 2020. وتركز اللجنة أيضًا على السلامة والأمان والسليمة بيئياً عمليات السفن البحرية ذاتية الحركة (MASS). تم تعريف MASS بأنه سفينة يمكن ، إلى درجة مختلفة ، أن تعمل بشكل مستقل عن التفاعل البشري.

وينص النظام البحري الدولي الحالي بشأن استقرار السفن إلى حد كبير على افتراض أن السفينة مأهولة وعلى أساس الفصل الثاني من الاتفاقية الدولية لسلامة الطيران (SOLAS) بعنوان "البناء - الهيكل والتقسيم والاستقرار والثبات والآلات والمنشآت الكهربائية". ومع ذلك ، فإن بعض متطلبات بناء سفينة آمنة من حيث الاستقرار ستظل سارية على السفن غير المأهولة مثل القاع المزدوج.

كما سيتعين على الصناعة المستقلة أن تتعامل مع حقيقة أن سرعة التطورات التكنولوجية تتجاوز التطور التنظيمي العالمي ، كما يتبين من طول الفترة الزمنية التي استغرقتها في الحفاظ على مبادئ توجيهية واضحة بشأن كبريتات الكبريت لعام 2020. وقد شجع العديد من المنظمين الوطنيين صناعة النقل البحري على إجراء عمليات سفينة مستقلة أو متحكم فيها عن بعد داخل المياه الوطنية ، وهي مبادرة إيجابية. وقد أدى ذلك إلى قيام العديد من البلدان بتطوير لوائحها الخاصة بها خلال المراحل الأولية من التجارب. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى التعاون الطويل الأجل بين مختلف البلدان لضمان وجود أنظمة متسقة.

مبادرة التطبيقات المتقدمة المحمولة على الماء
أحد الأمثلة على الأبحاث التي أجريت هي مبادرة AAWA - أو التطبيقات المتقدمة المنقولة عبر الماء.
في الفترة من فبراير 2015 إلى يونيو 2017 ، حصل مشروع بحثي مشترك بين الصناعة والأكاديمية على سفن ذاتية الحكم على تمويل بمبلغ 6.5 مليون يورو من وكالة التمويل الفنلندية للإبداع والتكنولوجيا. سعى المشروع لتحليل التحديات العلمية المختلفة المتعلقة بعمليات السفن المستقلة ؛ احتياجات التكنولوجيا والمخاطر والحوافز واللوائح / الالتزامات. ومن خلال هذه المبادرة ، يمكن تطوير العمليات المستقلة والبعيدة من أجل الملاحة في السفن والآلات وجميع أنظمة التشغيل على متن السفن. وقادت رولز رويس وغيرها من الشركات الرائدة في الصناعة ، بما في ذلك NAPA و DNV-GL و Deltamarin و Inmarsat المشروع ، وشمل شركاء البحث جامعة Aalto ، جامعة تامبير للتكنولوجيا ، جامعة Akbo Akademi ، ومركز الأبحاث التقني VTT في فنلندا.

انتهت المرحلة الأولى من مبادرة AAWA إلى حدوث اختلافات هجينة بين الحلول البعيدة والاستقلالية. ومع ذلك ، وكما ذكر سابقا ، فإن التكنولوجيا لجعل السفن ذاتية الحكم موجودة ، ولكن ما زال هناك الكثير الذي يتعين القيام به لضمان أنه يمكن الاعتماد عليه.
على سبيل المثال ، قد تقلل السفن المستقلة خطر حدوث خطأ بشري نظراً لعدم وجود طاقم ، ولكن سيتم إنشاء أنواع جديدة من المخاطر ، وهذا يعني أن السفن ستحتاج إلى أن تكون آمنة مثل السفن الموجودة ، وربما أكثر من ذلك. لا يزال هناك حاجة إلى قدر كبير من العمل لمعالجة المخاطر باستخدام تقنيات جديدة أو معدلة. وكان أحد المواضيع الرئيسية التي تم تناولها في مبادرة AAWA هو الوعي بالحالة البحرية والملاحة المستقلة. في الوقت الحالي ، يتم استخدام زوج من العيون والآذان البشرية كأجهزة استشعار رئيسية لعملية صنع القرار والعمليات ، سواء كانت السفينة مجهزة بأجهزة استشعار رقمية أم لا.

وهذا يعني أن نقطة البداية المنطقية هي تحليل المجموعة الشاملة الحالية من منتجات أجهزة الاستشعار على متن السفن لتقييم ما إذا كانت متاحة وملائمة للأتمتة - لماذا التركيز على تطوير منتجات جديدة إذا كان هناك منتج مناسب بالفعل؟
ما هي الخطوات التالية؟ ستحتاج الحلول التكنولوجية إلى تحليلها بمزيد من العمق لفهم المخاطر الجديدة والتحديات القانونية وأصحاب المصلحة المشاركين في العمليات المستقلة. في نهاية المطاف ، التغيير ممكن ، ولكن هناك حاجة إلى الاستعداد السياسي ، ويجب معالجة قضايا المسؤولية.

أدت إجراءات هذه المبادرة إلى فهم واضح بأن الاستقرار سيظل حيويا بغض النظر عما إذا كانت السفينة مستقلة أم لا.

إدارة استقرار الشحن المستقل
تظل إدارة الاستقرار جزءًا هامًا من عملية التصميم سواء كانت لسفينة مأهولة أو مستقلة. سيحتاج المصممون إلى البدء في فهم تقنيات جديدة ، مثل أجهزة الاستشعار ، والبيانات الضخمة ، والذكاء الاصطناعي إذا تم اتخاذ قرارات أكثر على الشاطئ. أدوات جديدة ، برمجيات لرصد الاستقرار والقوة الطولية والحركة يمكن أيضا النظر فيها من قبل المهنيين البحريين. سيكون من المهم بالنسبة لهم النظر إلى ما وراء العمليات الحالية لتصميم السفن والنظر في تأثير العمليات المستقلة.

كما أن أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالاستقرار ، والتي عادةً ما تقوم بمعالجة البيانات لما يصل إلى 200 مصدر من أجهزة الاستشعار ، سيكون لها تأثير أكبر أيضًا بسبب الزيادة الكبيرة في عدد أجهزة الاستشعار المستخدمة بسبب الاستقلالية على متن السفينة. سيؤدي ذلك إلى خلق بيانات أفضل عن التوقعات والتوقعات التي تتم معالجتها ، مع إمكانية إدخال المزيد من المراقبة للطقس ، وتشريد البضائع ، والمجالات الفنية الأخرى. يعد NAPA Fleet Intelligence مثالًا حاليًا على السماح للبرامج المدمجة بالمساعدة في مراقبة أداء السفن وتحسينه. ويمكن تحليل ذلك بعد ذلك من الشاطىء باستخدام برنامج قائم على السحابة. مما يزيد من الوعي من الطقس المتوقع على طول الممر البحري ، ويحسن أداء السفن ، ويزيد من سلامة البضائع والسفن. كل هذه هي الأهداف والعمليات النهائية لسفينة مستقلة أو سفينة يتم التحكم فيها عن بعد. وقد ساعد هذا النوع من التكنولوجيا على الرواد في إنشاء التقارير الآلية لمراقبة السفن.

كما سيصبح حاسوب الثبات قاعدة لتوفير حلول الاستقرار ووضع الخطط تلقائيًا استنادًا إلى البيانات المتوفرة من أجهزة الاستشعار هذه - ما يسلط الضوء مرة أخرى على حقيقة أنه لن تكون هناك حاجة إلى ضابط استقرار وطاقم الطائرة على متن الطائرة. ومع ذلك ، وبدلاً من ذلك ، يمكن نقل سيناريوهات مختلفة من الكمبيوتر عبر السحابة إلى الشاطئ ، تاركًا اتخاذ القرار لفريق يقوم على الشاطئ.

التصميم
لا يزال التصميم الأصلي للسفن المستقلة في مهدها ، حيث يتم إحراز تقدم مستمر على جانب التكنولوجيا. ومع ذلك ، يدرس المهندسون المعماريون البحريون العديد من العوامل والدراسات لفهم كيفية تأثيرها على استقرار وسلامة السفن. على سبيل المثال ، لا تحتاج تصميمات السفن المستقلة إلى استيعاب مساحات الطاقم وغرف التحكم والجسور ، بل يجب تكييفها لتلائم العمليات الآلية وأنظمة الدفع البديلة بدلاً من ذلك. وسيحتاج المهندسون البحريون أيضا إلى التأكد من أن السفن المستقلة صالحة للغرض ، وهذا هو السبب في أن التنمية مركزة على السفن الصغيرة ، بدلا من سفن الركاب التي ستبدأ بها ، حيث ستكون المخاطر المرتبطة بها أقل.
هناك حاجة لتصميم جديد أيضا في الظهور. بدلاً من السفينة نفسها ، يركز هذا على متطلبات تصميم المراكز البرية للتحكم في عمليات السفن ، حيث قد تختلف هذه قليلاً عن مراكز عمليات الأسطول العادية. وهذا يبرز ، مرة أخرى ، أن صناعة الشحن الذاتي ستحتاج إلى وقت لتحديد أفضل الممارسات التشغيلية.

حيث المقبل؟
ومع انتقال الأبحاث وعمليات المحاكاة الآن إلى التجارب مع الحلول الحالية والجديدة ، فإن مستقبل الشحن المستقل يتقدم ببطء ولكن بثبات. وستكون حلول الاستقرار جزءًا من شبكة واسعة لتشغيل السفن ذاتية الخدمة ، وسيظل مقدمو الحلول بالإضافة إلى شركات الشحن بحاجة إلى العمل على زيادة مستوى الأتمتة والذكاء في عملية صنع القرار من أجل التطلع إلى السفينة التي تسيطر عليها الماكينة تمامًا. في نهاية المطاف ، سيبدأ الشحن الذاتي في إعادة تعريف الصناعة البحرية. جوسي سيلتان ، المؤلف



نبذة عن الكاتب
جوسي سيلتان هو مدير المنتجات في NAPA Safety Solutions. وهو يشرف حالياً على إدارة حلول NAPA على متن الطائرة من أجل الاستقرار والسلامة.