Emner
Store data for store skip

Under Maritime 4.0 vil store data sjekke store skip innenfor kommersiell shipping.

Mens Industry 4.0 fortsetter å adoptere bestemte former for prosessautomasjon, har de første cyber-fysiske systemene og skybaserte nettverksstrukturene, som til syvende og sist vil optimalisere maritime operasjoner, fortsatt et langt stykke igjen til de er klare for sjøfart. Det er først og fremst tyske leverandører av maritimt utstyr som er overbeviste om at Maritime 4.0 vil gi dem et enormt fortrinn når det gjelder effektivitet innen kommersiell skipsfart. Der dette bare et rosenrødt syn fra den tyske industrien? De ligger tross alt øverst på listen over globale leverandører når det gjelder VDMA-statistikk. Hva kan store data faktisk tilby den maritime sektoren, og hvilke utfordringer følger med disse massive datasettene?

Automasjon får fotfeste i shippingbransjen:

Energieffektiv drift ved å lenke delsystemer
Avlesning av skipsdata og kontrollintervensjon takket være ekstern tilgang fra land
Reduserte kostnader som følge av ubemannet shipping
Evaluering av værdata og justering av ruten for å spare drivstoff
Fordelene med kostnadsreduksjon, miljøvern og økt effektivitet motvirkes av en høy risiko for misbruk av data og nettkriminalitet.

Det sies at du er i Guds hender når du er ute i åpent hav og i retten. Dette ordtaket er like relevant på 2000-tallet. Det er alltid en viss usikkerhet i rettssalen i forhold til hvordan en juridisk situasjon vil bli løst, og liknende usikkerheter gjelder også ute på åpent hav. Selv når skipene følger definerte ruter, er de fortsatt utsatt for naturkrefter, påliteligheten til teknologi og til og med pirater. Mens noen diskuterer arbeidsledighet og pålitelighet, tenker andre først og fremst på autonome skip som kan redusere risikoen for pirater, ettersom pirater er mer interessert i løsepenger for gisler enn de er i selve lasten. Vil førerløse transportsystemer, som allerede brukes til logistikk på land, endre bilde for verdenshavene?

Bransjeeksperter er overbeviste om det enorme potensialet som ligger i store data.

Fjernstyrte lastebåter i internasjonale farvann er for øyeblikket bare en drøm, men det nærmer seg en realitet ettersom automasjon i stadig økende grad inkluderes i skipsdesign og realiserer det som for få år siden ville ha vært helt utenkelig. Eksempler inkluderer å sette opp nettverk med delsystemer, noe som gjør det mulig å lenke systemer for å oppnå bedre finjustering og vesentlig høyere effektivitet, eller ekstern tilgang fra land for å lese skipsdata eller engasjere seg i skipets drift for å kontrollere bestemte funksjoner. Enten det er mannskap om bord eller ikke, er eksperter som Hauke Schlegel, direktøren i VDMAs "avdeling for maritimt utstyr og maritime systemer", overbevist om at det "skjuler seg et utenkelig potensial" i store data. Shippingbransjen, med den tyske sjøfartsøkonomien som den ledende leverandøren på verdensbasis, vil profitere på store data – et faktum Schlegel gleder seg stort over.

Selv om det ser ut til at Kina, Japan og Kora vil legge ned skipsverft på grunn av overkapasitet, seiler tyske mekaniske ingeniører og systemdesignere i roligere farvann. Fremtiden deres er kanskje ikke helt rosenrød, men den ser stabil ut. I 2016 forventes salget å være på over 12 milliarder euro. Og nå byr den digitale revolusjonen på flere muligheter? Hva kan skip og shipping faktisk tjene på denne nye teknologien? La oss se litt nærmere på effektivitet, miljøvern og sikkerhet innen shippingbransjen.

Reduserte kostnader som følge av ubemannet shipping

Skipstransport lider normalt av et kontinuerlig høyt og stadig økende kostnadspress. Årsaken er enkel: det er for mye ledig lasteplass på skipene – et resultat av spekulasjon under den økonomiske høykonjunkturen fra 2004 til 2009. Overkapasitet og stadig synkende priser er sluttresultatet. Leverandører av transporttjenester prøver derfor å forbli økonomisk bærekraftige ved å redusere kostnadene. Og overalt der kostnadsreduksjoner diskuteres, er lønnskostnadene alltid en av vurderingene – selv for rederier. For dem innebærer det spesielt et valg mellom kvantitet og kvalitet. Rederiene enten reduserer mannskapet om bord, eller stoler på et mannskap med lavere elektrotekniske kvalifikasjoner og tilsvarende lavere lønn.

Begge scenariene kan realiseres ved å implementere automasjon. Automatiserte systemer kan ta over mange langsiktige oppgaver som tidligere ble utført av mennesker. De muliggjør også fjernstyrte funksjoner, slik at eksperter på land kan lese av skipsdata for å overvåke vedlikeholdspersonellet til sjøs. Hvis mannskapet om bord gikk ned til null, ville det ha ført til gunstige fordeler: små delsystemer, for eksempel kloakkrenseanlegg, klimaanlegg og desalinasjonsanlegg, trengs ikke hvis et skip fjernstyres. Leverandører av transporttjenester ville også ha kunnet spare 10 % i bare drivstoff hvis de ikke trengte å tilby kost, losji og underholdning til et mannskap.

Fordeling av kostnader i henhold til kildene deres

Med eller uten mannskap: på et skip er det mange områder som bør kunne effektiviseres, i tillegg til å dekke mannskapets behov. Måling, evaluering og utforming – Maritime 4.0 lover svært godt for akkurat disse områdene. Tenk et øyeblikk på bygningsstyring: ved å bruke dataregistrering og nettverk, kan forbruk og kostnader fastslås og optimaliseres helt ned til hvert enkelt rom. Sammenlignbare målinger forekommer ikke på containerskip. Ulike containere bidrar imidlertid til ulike transportkostnadsnivåer. Dette skyldes at ikke all last er den samme, til tross for de standardiserte størrelsene på en container, noe som er klinkende klart når en vurderer "fryseskip".

Fryseskip er et begrep som brukes om nedkjølte containere, som enten må kjøles ved hjelp av kjølesystemer på lasteskipet eller ha sine egne kjølesystemer. Disse kan i sin tur hente strøm fra nettverket om bord. I bege tilfellene har kjølingen en direkte påvirkning på skipets drivstofforbruk, da generatorene må lage elektrisitet og hovedmotoren derfor trenger mer kraft. Det er liten tvil om at nedkjølte containere fører til høyere fraktkostnader sammenliknet med andre containere. I den daglige driften er infrastrukturkostnadene imidlertid jevnt fordelt blant alle containerne som er lastet på et skip. Hvis integrert nettverksteknologi kunne bestemme hvor høye energikravene til et fryseskip faktisk er, kan fraktkostnadene fordeles i henhold til kilden og beregnes individuelt. Ulike fraktpriser kunne ha blitt definert for ulike ruter, fordi transport i nærheten av ekvator krever mer elektrisitet til nedkjøling enn transport i kaldere områder. Teknologisk kunne slike oppgaver ha blitt løst uten problemer med en teknologi som er tilgjengelig for øyeblikket. WAGOs PFC200-kontroller gir for eksempel muligheten til å lagre overvåkingsdata utenfor skyen, parallelt med sin egen prosessorytelse. Denne overvåkingen kreves også for å dokumentere den ubrutte kjølekjeden og dermed driftssikkerheten til et fryseskip.

Ruteplanlegging fremfor full fart over havet

Et annet eksempel på fordelene fra tettere datanettverk kan måles i drivstofforbruk. For eksempel kan man spare drivstoff ved å legge rutene utenfor områder med lavtrykk. Det er altså en fordel å evaluere værdata med hensyn til mer enn bare sikkerhet. I tillegg følger behandling av informasjon om havner en liknende bane. Professor Holger Watter, Dr. Ing president for Flensburg tekniske universitet, stilte nylig spørsmålet "Hva er poenget med å kjøre i full fart mot en havn, hvis jeg likevel må vente på å få en losseplass?" Når man tenker på drivstofforbruk, er det vesentlig mer effektivt å justere farten slik at en lastebåt eller et containerskip ankommer til rett tid på en havn som er logistikkmessig forberedt på å håndtere skipets last.

Eksperter har anslått den økonomiske fordelen ved optimalisering av drivstofforbruket og dødtiden som så stor at EU har lansert prosjektet "Sea Traffic Management". Dette initiativet har som mål å nøyaktig synkronisere fraktoperasjoner ved hjelp av kommunikasjon, nettverk og store data. Det grunnleggende premisset for prosjektet er at skipsdata, som kan koordineres med hverandre, ligger i skyen der andre skip har tilgang til dem. Dette legger tilrette for trygg passering av hverandre langs fraktrutene, og for å ankomme havnen til rett tid i rekkefølge. Havneoperatører vil også tjene på synkronisert shipping. De kan være bedre forberedt på skipenes ankomst, noe som vil føre til vesentlig mindre logistikkmessig plass for mellomlagring og mindre kapasitet for transport av varer. Semitrailere og tog ville slippe å stå i lange køer for å vente på bestemte skip. Avtaler av denne typen ville ha lønt seg, både økonomisk og for miljøet. "Likevel er dette enda ikke vanlig innen shipping", mener professor Watter, som klargjør at i det denne sammenhengen er enda viktigere for skipsførerne å kunne tolke ulike scenarier på riktig måte. Watter vil at mannskapet på skipene "skal kunne lese av data riktig og iverksette de rette tiltakene", altså at automasjonssystemer trenger gode grensesnitt mellom menneske og maskin.

Maritime 4.0 krever høyere IT-sikkerhet

I denne sammenhengen har skipenes kommandobroer lenge fungert som automasjons-kontrollsentre der informasjon flyter sammen. Dette inkluderer navigasjons-, kommunikasjons- og fraktinformasjon, i tillegg til administrative data som registrering av dokumenter og deklarasjon av last. Med elektroniske kart og automatiserte identifiseringssystemer (AIS) er det tydelig på kommandobroen at det blir stadig mer digitalisering på det åpne havet. Denne trenden er et klart og tydelig signal, og potensialet som beskrives er enig: store data for store skip? Det ville definitivt være verdt det!

Kostnadsreduksjoner, miljøbeskyttelse og økt effektivitet har imidlertid også sin pris: vesentlig større behov for nettsikkerhet. Risikoen for misbruk av data og nettkriminalitet øker i takt med digitalisering, bruk av nettverk og økt kommunikasjon fra land til skip. Alle som snakker om Maritime 4.0 må diskutere datasikkerhet – og dette innebærer langt mer enn å sikre skip mot dataangrep, det involverer også driftssikkerheten på svært store skip. For å beskytte skipet mannskapet og miljøet med egnede teknologier, er det helt essensielt at dataene som overføres mellom land og havet er tilstrekkelig kryptert. Et eksempel: tilgangspunkter og tilgangstider reguleres, eller det brukes kontrollere som inkluderer "IT-sikkerhet ved design" og også kan fungere som mellomlagere hvis tilkoblingen mellom land og havet av en eller annen grunn brytes.

IT-sikkerhet: en vedvarende konkurranse

Med tanke på de alvorlige ringvirkningene av ulykker på havet, er det overraskende at i denne sammenhengen at den nåværende versjonen av datasikkerhetslovene ikke inkluderer shipping blant de kritiske infrastrukturene, da shipping står i sterk kontrast til energi- og vannforsyning på land. Faktisk bør datasikkerhet betraktes som en "konkurranse" mellom produsenter, hackere og operatører. For å reagere fleksibelt på nye trusler, er et åpent operativsystem førstevalget ettersom produkter med åpen kilde ikke er avhengige av kun én produsent. I stedet brukes åpne systemer samtidig av mange programmerere som finner sikkerhetsproblemer raskere og samarbeider om å lage forbedringer. WAGOs PFC-familie er derfor basert på Linux^®, med utvidelse i sanntid, noe som gir vanlige funksjoner for datasikkerhet som standard, uavhengig av produsent, og gir muligheter for videre utvidelser.

Tekst: Thorsten Sienk, Norman Südekum og Eva Banholzer | WAGO

Bilde: Thorsten Sienk | WAGO

WAGO på jobb

Mer om Maritime 4.0

Tilfredse kunder og spennende emner – lær mer om Maritime 4.0.

Marine og offshore

Datasikkerhet på det åpne havet

WAGOs løsninger beskytter mot misbruk av data eller datatyveri fra hackere, sabotører eller spioner, løsninger som fungerer pålitelig om bord og på det åpne havet.

WAGO marine og offshoreløsninger
Vi svarer gjerne på dine spørsmål.

Industri salg

unternehmen-market-management-industry-process-gettyimages-154894764-435

Mer informasjon:

Anbefalt lesing

Flere marineapplikasjoner

Enten det er Maritime 4.0, fremdriftsstyring eller tankballast og lasthåndtering – WAGO tilbyr løsninger for enhver utfordring på havet.

Alarm og overvåking

Pålitelig signalbehandling

Samle inn, kondisjonere og visualisere data, og når det blir nødvendig, utløse alarmer: WAGO-utstyrt alarm- og overvåkingssystemer får jobben gjort.

Fremdriftsstyring

Klar til den neste

Intelligente automatiseringsløsninger tilhører også fremtidige marineapplikasjoner. Hold deg på den sikre siden med WAGOs løsninger.

Dekkhåndtering og kraner

Trygg hele døgnet

Vedlikeholdsfrie – og trygge – løsninger for å holde taubåter og kraner klare til handling når som helst. WAGOs løsninger beviser sin styrke under de mest krevende forholdene.

Kabinautomatisering

For sikkerhet og komfort

WAGOs kostnadseffektive, pålitelige koblingsløsninger danner den elektriske arkitekturen for fasiliteter ombord.

Dette kan også være av interesse for deg

WAGO i andre bransjer

WAGOs teknologiske løsninger for automasjon og elektriske koblinger brukes ikke bare innen marine og offshore. Lær hvilke løsninger WAGO tilbyr i andre bransjer.

Prosessteknikk

Alltid innovativ

Enten det dreier seg om energistyring eller eksplosjonsbeskyttelse, fra Process 4.0 til cybersecurity, utvikler WAGO kontinuerlig løsninger for brukere og planleggere.

Bygningsteknologi

Planlegg for morgendagen i dag

Enten det dreier seg om styring av lys og rom eller løsninger for oppvarming, ventilasjon eller luftkondisjonering, er WAGO en innovativ partner med de riktige produktene for å spare deg for tid, kostnader og energi.

Emner Store data for store skip