يوم السفينة غير المأهولة هو Dawning

DNV GL Virtual Bridge سفن ذات حمولة بدون بنية فوقية يمكن التحكم فيها يومًا ما من خلال جسر افتراضي على الأرض. (بإذن من DNV GL / Rolls-Royce)

يستخدم نظام الوعي الذكي (IA) من رولز رويس جمع البيانات لتعزيز السلامة الملاحية والكفاءة التشغيلية. (الصورة مجاملة رولز رويس)

سوف تلعب شبكات Inmarsat دورًا حيويًا في العمليات الذاتية المستقلة. (بإذن من Inmarsat)

وسيساعد استحواذ وارتسيلا الأخير على ترانساس على ربط السفن الذكية بالمنافذ الذكية بسلاسة أكبر. (بإذن من فرتسيلا)

تضمن شبكة Kinetic من Rajant أن تحتاج منافذ اتصال الجوال إلى العمل بشكل كامل وآمن. (الصورة مجاملة راجانت)

يستخدم باحثو NTNU سفينة التجريبي غير المأهولة من طراز DNV GL من طراز DNV GL لإجراء التجارب. (الصورة مجاملة DNV GL)

Hrönn: سفينة فائدة غير مأهولة متعددة الأغراض من Kongsberg. (الصورة مجاملة DNV GL / Kongsberg)

مشروع MAXCMAS ، شراكة بين Rolls-Royce و LR وأكاديمية Warsash البحرية وجامعة كوينز بلفاست وأطلس الكترونيك المملكة المتحدة. (الصورة مجاملة رولز رويس)

جريت إنتليجنس ، وهي ناقلة بضائع سائبة سعة 38800 واط مع مذكرات سِفينة للسفينة تدعم تسجيل Lloyd's ، باستخدام تطبيق منهج قائم على المخاطر القائم على إجراءات ShipRight. (الصورة مجاملة لويدز ريجستر)

Silicon Sensing DMU30: انطباع فنان عن السفينة MAS 400 ذاتية الحكم ، مع وحدة قياس DMU30 الجديدة ، والتي هي 68.5 × 61.5 × 65.5 ملم. (بإذن من Silicon Sensing)

سيحافظ زورق RALamander 2000 غير المكبوح على رجال الإطفاء البحريين على مسافة آمنة. (الصورة مجاملة من كونجسبيرغ البحرية)

Previous Next

وبينما تتصاعد المناقشات فيما يتعلق بالسلامة والتأمين والأمن السيبراني ، فإن العمليات البحرية المستقلة ذات التقنية التكنولوجية ما زالت مستمرة.

التطورات في تكنولوجيا الاستشعار ، تحليلات البيانات وعرض النطاق الترددي إلى الشاطئ تغيّر بشكل أساسي طريقة عمل الشحن. ومع تحويل العمليات إلى رقمنة ، أصبحت أكثر تلقائية ، كما يقول الدكتور بيير سي. سامز ، مدير مجموعة التكنولوجيا والأبحاث في مجتمع الطب DNV GL.

تبحث الحكومات في جميع أنحاء العالم في الشحن غير المأهول كوسيلة لنقل مزيد من البضائع إلى البحر لاحتواء التكاليف المتصاعدة لصيانة الطرق الناجمة عن حركة الشاحنات الثقيلة ، ناهيك عن تلوث الهواء. تعتبر النرويج واحدة من الدول الرائدة في استكشاف هذه المسألة: يتعين على شركات التوزيع والنقل النرويجية أن تكون قادرة على سد العديد من المضايق البحرية والممرات البحرية في البلاد من أجل تسهيل المرور العابر ، والتكلفة هي أحد الاعتبارات الرئيسية في هذا الصدد. في عام 2016 ، أنشأت الوكالات الحكومية النرويجية والهيئات الصناعية المنتدى النرويجي للسفن المستقلة (NFAS) للترويج لمفهوم الشحن غير المأهول ، ودعمًا لهذه الجهود ، حولت الحكومة النرويجية مضيق تروندهايم إلى سرير اختبار لمحاكمات السفن المستقلة. دول أخرى ، أبرزها فنلندا وسنغافورة ، تسعى لتحقيق أهداف مماثلة.

وتشارك DNV GL بشكل كبير في هذا التطوير ، مع مهمة لضمان أن التقنيات التي تمكن السفن من العمل بشكل مستقل ستفيد المجتمع البشري والبيئة: إذا نظرنا إلى التطورات الحديثة في تكنولوجيا السيارات بدون سائق ، فكرنا في تجربة شيء مماثل للسفن لا يبدو بعيد المنال ، وقال Sames. بعد كل شيء ، يتمتع الماء بميزة كبيرة واحدة على الأقل: تكون حركة المرور أقل من الطرق وأوقات رد الفعل عادة ما تكون أطول. يقلل التشغيل الآلي من احتمال حدوث خطأ بشري ، وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون النقل المائي أرخص وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة من نقل البضائع على الأرض. بدأت DNV GL أو تشارك في العديد من مشاريع التشغيل المستقلة ومشروع ReVolt الخاص بها هو مثال واحد: هنا ، باستخدام نموذج مقياس 1:20 لسفينة مفهوم DNV GL ReVolt ، طلاب من الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا (NTNU) في تتحرى تروندهايم كيف يمكن أن تتحكم أنظمة التحكم المتقدمة وبرامج الملاحة في سفينة غير مأهولة ، وبمجرد أن جميع جوانب t
إن تكنولوجيا التحكم الذاتي ناضجة ، وكيف يمكن تصميم مثل هذا التصميم ونشره كوعاء مغذي على الطرق الثابتة في المياه الساحلية.

ومن المشاريع الأخرى التي تشارك فيها شركة DNV GL مبادرة التطبيقات المتقدمة المحمولة على الماء (AAWA) التي تقودها Rolls-Royce: يقوم هذا المشروع بالتحقيق في مجموعة واسعة من القضايا التكنولوجية والسلامة والقانونية والاقتصادية والاجتماعية المتعلقة بتطوير نطاق غير المأهولة الشحن. في شركة DNV GL ، نقوم بالكثير من العمل لفهم المخاطر المحتملة التي تأتي مع أنظمة السفن المستقلة من أجل وضع معايير جديدة لهم ، قال سامس. نحن نعمل بالفعل على تطوير متطلبات لتكون قادرة على اختبار وتصنيف السفن غير المأهولة في المستقبل. في أحد المشاريع التي شارفت على الانتهاء ، تقوم شركة رولز-رويس بتزويد أنظمة عبور أوتوماتيكية لسفينة ذات نهايات مزدوجة ، تعمل بالبطارية من طراز DNV GL ، لمشغل العبارات Fjord1 النرويجي ، والمقرر تشغيله هذا العام. ستقوم السفن بالتنقل بشكل مستقل تحت إشراف قائد كابتن إنسان قادر على السيطرة على السفينة في أي وقت. ستحتاج إحدى هذه العبّارات إلى رسو للإنسان يتم التحكم فيه ، لكن الأخرى صممت لتكون قادرة على أن ترسو نفسها تلقائيًا.

وبطريقة مماثلة ، سيتم تسليم السفينة البحرية غير المأهولة "هرون" ، التي لا تزال تحت الإنشاء في حوض بناء السفن "فيجيلستراند" لصالح كونسورتيوم نرويجي وبريطاني بقيادة "أوتوميد للسفن" ومجموعة "كونجسبيرج" ، هذا العام. وستنشر هذه السفينة ذات المنافع الخفيفة والأتمتة بالكامل في خدمة نقل مكوكية للمنشآت البحرية ، ولكن سيتم استخدامها أيضًا لمجموعة واسعة من الأغراض الأخرى من البحوث إلى عمليات استزراع الأسماك. علاوة على ذلك ، أعلنت شركة يونج بيركيلاندر في العام الماضي عن خططها لأول سفينة حاويات غير مأهولة وكهربائية بالكامل ، من قبل مجموعة KONGSBERG وشركة يارا للأسمدة النرويجية. بعد التسليم ، ستعمل السفينة في البداية كزورق مأهولة ولكن ستبدأ في السفر بين موانئ بريفيك النرويجية ولارفيك بشكل مستقل في عام 2020. ومع ذلك ، أعرب Sames عن كلمة تحذير: في حين أن المعرفة الموجودة من صناعات الفضاء والسيارات يمكن أن وقال إنه يجب الاستفادة من خبرات معينة في مجال استقلال السفن. ويتمثل أحد الشواغل الأخرى في توافر الماكينات الموجودة على متن الطائرة ، حيث لا يمكن إجراء إصلاحات فورية على متن سفينة بدون طيار: وتعتبر موثوقية جميع المكونات الميكانيكية والإلكترونية أمراً بالغ الأهمية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود سفن بدون طيار تعمل بالبطاريات سيقضي على الأجزاء المتحركة من نظام توليد الطاقة ويجعلها أسهل في الحفاظ عليها ، كما أشار سامس. وثمة مسألة أخرى هي أنه لا يوجد حتى الآن إطار قانوني يحكم استخدام السفن غير المأهولة. تقوم DNV GL بتطوير مجموعة من القواعد ، ولكن لتجنب النزاعات المحتملة مع القانون الدولي ، لن تتمكن السفن ذاتية التشغيل من العمل في المياه الدولية حتى يتم إصدار اللوائح المناسبة وتنفيذها من قبل المنظمة البحرية الدولية ، وسيستغرق ذلك بعض الوقت.

وبالنسبة لشرائح البحر العميق ، فإن الشحن الذاتي ليس خيارًا اليوم ، حسبما ذكر سامس. تسافر هذه السفن مسافات تتجاوز نطاق دفع البطارية ، وتتطلب أطقمًا جيدة التدريب على متنها يمكنها الاستجابة بسرعة لأي مشكلة فنية. إذا كان للسفينة غير المأهولة مشكلة فنية في المحيط الأطلسي ، فستحتاج إلى أيام للوصول إليها وحل المشكلة. هذا لن يكون آمنا أو اقتصاديا. ومع ذلك ، فإن التقدم في الأتمتة يمكن أن يفيد جميع قطاعات الصناعة بطريقة ما ، حتى بدون التحكم الكامل بشكل كامل. وقد يكون من الممكن التحكم في بعض حركة السفن عن بعد من الجسور الافتراضية الأرضية ، حيث يشرف أحد السفن على عدة سفن في نفس الوقت. لكن السيناريو الأكثر احتمالا هو أن التكنولوجيا التي تمكن عمليات السفن المستقلة ستكون ببساطة خيارا إضافيا للتشغيل - بمعنى أنه يمكن استخدامها لأغراض محددة دون الاستعاضة الكاملة عن العمليات التقليدية المأهولة ، حسبما اقترح سامز. لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن أن تدعم أنظمة الملاحة والتحكم الذاتية الطاقم في توجيه أي سفينة ، مما يزيد من السلامة ويحسن الكفاءة التشغيلية.

السيناريو الأكثر احتمالا هو أن الشحن الذاتي سيكون خيارا إضافيا لتشغيل السفن في المستقبل ، وختم. الجدال الكبير كما علق رونالد سبيثوت ، رئيس قسم الملاحة البحرية المتخصص في الاتصالات الساتلية إنمارسات ، فإن فكرة السفن المستقلة أشعلت قدرا كبيرا من الجدل عبر هذه الصناعة. لا يزال هناك الكثير من التحديات التي يجب التغلب عليها ، وليس فقط مع التكنولوجيا المطلوبة ولكن أيضا مع المسائل التنظيمية التي يتعين معالجتها ، والأسئلة التجارية حول جدوى هذه السفن التي تحتاج إلى إجابة. وقد لاحظ Spithout أنه على الرغم من أنه قد يبدو غير بديهي ، فإن الاحتمال هو أن التقدم التكنولوجي الذي يحقق مستويات أعلى من الأتمتة لبعض أنظمة السفن سيجعل دور عمال الصناعة البحرية البشرية أكثر أهمية من أي وقت مضى. فعلى سبيل المثال ، سيؤدي الرصد الصحي بمساعدة الأجهزة التي تعمل على متن الطائرة إلى تقليل معدلات الفشل من خلال السماح بالتدخلات الوقائية لإصلاح المشكلات قبل أي انهيار. مثل هذه التحليلات البيانات والوصول إلى الدعم الفوري من الخبراء على أساس الشاطئ من شأنه أن يغير بشكل عميق دور المهندس البحري ، وتمكين الموظفين على اتخاذ نهج أكثر استراتيجية لتشغيل السفن.

وقد أشار روبرت بيرس ، الرئيس التنفيذي لمجموعة إنمارسات ، إلى أن التأثير الحقيقي والفوائد الحقيقية للمجتمع الرقمي لا يتم تجربتها الآن إلا في القطاع البحري وأن الفرص المتاحة أمام هذه الصناعة ستكون كبيرة ، وغير متوقعة ، شوهدت في قطاعات أخرى. ولاحظ أن الاتصالات الساتلية على أعلى مستوى توفر درجة أكبر من الرؤية على موقع السفينة وأداء البضائع ، مما يؤدي بدوره إلى إنتاج مقاييس ملموسة يمكن تقاسمها مع عملاء ملاك السفن والمديرين ، وكذلك مع أصحاب المصلحة الآخرين.

تتوخى إنمارسات وشركاؤها في مركز الاختصاص البحري النرويجي أن التدفق المستمر للبيانات من سفينة إلى الشاطئ لا يوفر فقط مزايا محددة وقابلة للقياس ، بل يلتقط ويحلل ويشارك المعلومات مع أصحاب المصلحة الداخليين والخارجيين الرئيسيين: هذه الثروة من البيانات يمكن ، بدوره ، توفير البصيرة اللازمة لتطوير طرق جديدة للعمل وطرق جديدة لتعزيز القيمة المقترحة للعميل النهائي. الاتصالات الساتلية تتمثل إحدى الفوائد الشائعة المتزايدة لاستخدام الاتصالات الساتلية في القدرة على مراقبة المحرك الرئيسي للسفينة والأنظمة المرتبطة بها باستمرار وبتكلفة معقولة ، ومن خلال ذلك ، استخلاص بيانات أداء السفن في الوقت الفعلي. كما سيساهم استخدام تطبيقات مثل تخطيط المرور وتوجيه الطقس لإبحار مثالي في رحل أكثر ربحًا ، في حين سيوفر توفر نطاق أكبر أيضًا دورًا حيويًا في إجراءات الجسر ، سواء للملاحة أو الوعي الظرفي أو للأمن الفيزيائي والمادي. الأصول السيبرانية. ومع ذلك ، قال بيرس إن عصر السفينة المتصلة ، وحتى السفينة التي تعمل عن بعد ، لا يشير إلى نهاية البحارة الأكفاء ، ولا إلى نظرائهم على اليابسة ، بل إنه يشير إلى تغييرات واسعة النطاق. وقال إن التوصيل عبر الأقمار الصناعية أصبح الآن العامل المختلف الذي يمكن أن يحول الفرص التجارية وربحية الشركات البحرية ، سواء لمالكي السفن ومورديها.

فالشركات التي ترى كيف تتحول الصناعة بشكل عام تفهم أن هناك فوائد فورية من التقنيات الجديدة ، مما يعزز خطوتها اليوم ، ولكنهم يقدرون أيضًا أنه في حين يصعب التنبؤ بالمستقبل ، فإن تبني المجتمع الرقمي سيجعلهم في أفضل وضع للاستفادة مما يمكن أن يجلبه العالم الجديد للسفينة المتصلة. يكمن مستقبل السفن المتصلة في الشبكات عالية السرعة التي تضمن عرض النطاق الترددي الذي يتم تشغيله لدعم السفن المستقلة في المستقبل. لتلبية الاحتياجات التنظيمية والسلامة والأمن وحدها ، يجب أن تكون الاتصالات دقيقة وقابلة للتطوير وتدعم الأنظمة المتعددة المطلوبة لتحقيق التكرار. ويدعم التوصيلية عريضة النطاق صنع القرار في الوقت الفعلي ، والمراقبة / التحكم عن بعد والعمليات التلقائية التي ستدعم ظهور السفينة المستقلة. ويجري استخدام الاتصالات الساتلية بالفعل لتجربة سلوك أنظمة السفن المستقلة الكاملة والنظر في العواقب على التنظيم والأمن السيبراني والبحارة. إنمارسات تشارك في مبادرة AAWA تشارك Inmarsat أيضاً في مبادرة AAWA: يتمثل دور الشركة في توفير وصلة ومنصة الاتصالات الساتلية للمشروع ، وهو أمر ضروري لقدرة التحكم عن بعد. ويعتبر نقل البيانات بين السفن ، وكذلك بين السفن ومراكز التحكم على الشاطئ ، واحداً من مجالات التطوير الرئيسية للبحث عن السفن المستقل عن بعد والمستقل ، ويشكل عنصراً أساسياً في AAWA. وسيبني المشروع على منصات الاتصالات الحالية من سفينة إلى سفينة ومن السفينة إلى الساحل ويعمل على تحسين فعاليتها لدعم وظائف التحكم عن بعد. وتشكل خدمة Inmarsat Fleet Xpress ، التي يتم تقديمها من خلال كوكبتي Xpress و L-band العالميين ، أول نظام ساتلي متنقل في العالم من نوع Ka / L ، تشكل أساس النظام. أنظمة استخباراتية تمكّن سايبر من استخدام السفن ذاتية الحكم ، شاركت شركة Lloyd's Register في عمليات الشحن الذاتي في مرحلة مبكرة للغاية: في عام 2014 ، وقعت جمعية تصنيف الخدمات البحرية والأعمال التجارية اتفاقية JDP مع الشركة المصنعة للنظام الذكي CSSC SERI لتطوير نظام SOMS ، نظام ذكاء مزود بتقنية الإنترنت تم تثبيته على متن سفينة الشحن الضخمة Great Intelligence. بعد ذلك بدأ CSSC في مناقشة إمكانية بناء سفينة مجهزة بهذا النظام ، وشارك معهد شانغهاى لتداول السفن والبحوث (SDARI) ، وساعد سجل لويدز على تطوير مواصفات النظام. في ذلك الوقت ، قام Lloyd's Register بكتابة إرشادات السفن الإلكترونية ، وبالتالي تمكن من تطبيق ذلك أثناء العمل مع العديد من أصحاب المصلحة في الصناعة في إنشاء ما سيصبح أول إجراء للسفن الإلكترونية في السوق.

على الرغم من أن التكنولوجيا جديدة ، إلا أن لويدز ريجستر قالت إنها تعلمت كيفية الموافقة على نظام وتكامله مع الأنظمة الأخرى عندما كانت المتطلبات الإلزامية مفقودة. بسبب تطبيق منهجية Lloyd's Register's ShipRight Procedure المستندة إلى المخاطر وقاعدتها الجديدة للبرمجيات ، بالإضافة إلى فهمها لكيفية تطبيق قواعدها الحالية المتعلقة بتكامل الأنظمة التي تعتمد على برمجيات مكثفة ، تمكن المجتمع الطبقي من العمل بفعالية مع جميع الأطراف المشاركة في المشروع. لقد علقت شركة Lloyd's Register بأنه كان هناك حديث ذكي في الصناعة ، لكنها ركزت جهودها في تطوير الحلول الذكية وأنها أطلقت شروحات تتعامل مع هذه المجالات الجديدة. وقالت المنظمة إنها كانت محظوظة للغاية للتعاطي مع الجهات المعنية التي مكنتها من وضع معيار يعالج المخاطر الفريدة لهذه التقنيات الجديدة ، مما يجعل من علاماتها موثوقة لهذه الصناعة ، والتي لا تعتمد فقط على القدرات التقنية الرائدة ولكن أيضا على نطاق واسع ، تجربة رائدة. تتبع الأصول المتحركة لزيادة الإنتاجية التشغيلية والكفاءة. مع توقع الناتج المحلي الإجمالي العالمي لـ Internet of Things من قبل شركة الأبحاث التقنية والاستشارية الأمريكية Gartner أن تصل إلى 1.9 تريليون دولار بحلول عام 2020 ، يتم تنفيذ المزيد والمزيد من أجهزة الاستشعار ، والأنظمة ، والتقنيات عبر الإنترنت في الصناعة البحرية لربط الناس والمعدات والبنية التحتية والمركبات وغيرها من الأصول الهامة. ومع ذلك ، فإن تطبيقات المشغلين ، إذا ما وفرت بالفعل الوعد بالاتصال في كل مكان ، تتطلب وجود شبكة يمكنها التكيف بسهولة مع التغيير المستمر - وهي شبكة حية تتحرك مع عملياتها.

لتلبية هذا الطلب ، طورت شركة Rajant شبكة Kinetic الخاصة بها كشبكة لاسلكية خاصة يمكنها تتبع الأصول المتحركة وتوفير الاتصال المستمر أثناء التنقل التي تتطلبها. هناك العديد من الوظائف التشغيلية والأمنية اللازمة لحركة النقل الناجحة للبضائع داخل وخارج الموانئ: تم تصميم شبكة Rajant Kinetic Mesh لمساعدة المشغلين على حشد كل هذه الخدمات: فهي تمكن مشغلي الموانئ من تلبية الطلبات المتزايدة لتحريك المزيد من الحجم - يتم نقل 11000 حاوية شحن يوميًا من وإلى بعض موانئ الولايات المتحدة الأكثر ازدحامًا - مع حماية الأصول مع زيادة الوعي بالأوضاع (من المتوقع أن ينمو السوق العالمي للمراقبة بالفيديو بمعدل سنوي مركب يبلغ 22 بالمائة بين عامي 2016 و 2020).

كما تمكّن شبكة Kinetic المشغلين من الاستفادة من الاعتماد المتزايد على التشغيل الآلي ، والذي من المتوقع أن يزيد الإنتاجية في الموانئ بنسبة 30 بالمائة تقريبًا.


(كما نشرت في طبعة أبريل 2018 من المراسل البحري والأخبار الهندسية )