近岸和内陆工作船队处于自主船舶开发的前沿
虽然自主工作船的出现并不是主流,但你最好相信,在不久的将来,它们将成为美国及周边水道的现实。今天,问题仍然多于答案,特别是在法律,物流等方面。保险方面的硬币。但该技术正在以创纪录的速度发展,为业内许多人提供了复杂的情感。激动。争议。好奇心。怀疑论。这些只是一些想法,以及任何提及自动船舶主题的情绪。
它现在正在发生。在规则制定过程之前,自动化技术提供商不仅已经制造出原型和设计,而且还有无数的工作船,其中许多已经投入使用。在过去的12个月里,这些公司一直很忙。
总部位于温哥华的海军建筑师罗伯特艾伦有限公司和Kongsberg Maritime正在合作开发一种远程操作的消防船,这将使第一响应者能够比以往更加积极和安全地攻击火灾。另外,在丹麦Korsør,位于波士顿的Sea Machines公司展示了其SM300产品的能力,该产品搭载自动命令,遥控,TUCO Marine建造的消防船。海上消防是一种看似有腿的自主应用。
Sea-Machines还与Marine Spill Response Corporation(MSRC)合作,自动控制Munson船,部署和拖曳溢流收集臂,与210英尺的MSRC溢油应急船一起工作。在与Sea-Machines的直接竞争中,ASV Global正在开展具有类似重点的自主项目。 ASV最近与英国皮尔港口集团合作,开发用于浅层勘探作业的自动船舶技术。溢油响应也是ASV产品开发工作的重要组成部分。
另一个利益相关者,总部位于佛罗里达州的SeaRobotics公司最近向加拿大渔业和海洋部的加拿大水文局提供了两台2.5米自主无人地面车(USV),将这些车队分为四个系统。
最近,拖船操作员KOTUG展示了一条远程遥控拖船,从法国马赛到鹿特丹。一名KOTUG船长通过远程安全的互联网线路和摄像机图像控制了拖船,所有这些都位于马赛。
7月,一项重大开发项目是造船商Metal Shark与ASV Global联手推出“Sharktech”自主船只。 Metal Shark现在在其整个铝制船舶产品组合中提供Sharktech自动化技术。
Metal Sharks的Josh Stickles解释说,“多年前,我们把注意力转向自主船舶技术作为未来增长的领域,并且从那时起一直密切关注领先的自主技术开发商的进展。 ASV Global(最近被L3收购),我们认为他们在技术的成熟度和整体市场准备程度方面远远超过其他人,恰好位于我们的后院(Broussard,LA)。他们的工程师和我们的工程师非常适合彼此,我们的接近使得他们能够采用非常合作的方式。“
设计与规范
没那么快。魔鬼总是在细节中。例如,船级社ClassNK最近发布了船舶自动化操作/自主操作概念设计指南。 ClassNK并不是解决自治船舶问世的唯一IACS成员。即将离职的IACS主席兼DNV GL Maritime首席执行官KnutØrbeck-Nilssen认为,IACS规则必须“......为了安全起见,为了这些人的工作环境,必须允许使用这些新技术。”
随着这些规则的发展,船旗国和登记处也将有所投入。引人注目的是,美国海岸警卫队率领代表团参加了国际海事组织海事安全委员会第99届会议。这次会议推进了关于船舶自治的讨论。去年,国际海事组织同意评估现有国际公约如何处理自治方面的进展。
ASV全球首席执行官托马斯·钱斯(Thomas Chance)摒弃了潜在的监管陷阱,他说:“监管机构正在谨慎地提供平衡指导而不会扼杀行业。 ASV Global以非常透明的方式运营,这可能有助于我们的情况。最后,我们所有的客户都非常理性地关注他们在何时何地开展业务。“
但是,海军建筑师和设计师有很多事情需要考虑。如果“沉闷,肮脏和危险”是描述采用自主技术的最佳理由的口号,那么还有其他理由来探索这种新兴的破坏性产品。一个主要驱动因素是较低的资本和运营支出。无人驾驶船只不需要特定舱,头部,厨房,驾驶室以及传统船舶上的其他空间。这艘船更简单,建造和维护成本更低。由于人员较少(或没有),每日成本也会缩减。
有权衡。最终用户可能会为控制系统支付额外费用,但也可以节省其他方面的费用。 RAL工程副总裁Vince den Hertog对此表示赞同。 “通过配置甲板室,驾驶室,家用系统或救生设备可节省资本成本,但这些都被电子,通信,传感和操作员控制台设备的远程操作所抵消。最后,由于船舶的资本成本主要由船体结构和主要设备/机械驱动,因此成本差异不会令人望而却步。“
Metal Shark's Stickles采取了类似的策略。 “看看38英尺。例如,反抗Sharktech自动船。按照配置,它配备了昂贵的无底座玻璃,昂贵的减震座椅,用于隔音和减震的特殊地板,气候控制,封闭式头部,全套厨房等等。我们可以通过消除船员设施来抵消当今技术成本的很大一部分。一艘真正无人驾驶的船只可以“更精简,更精简”。因此,效率是一个关键考虑因素。“
已经在水上了
这听起来像是一部科幻小说。尽管如此,这些船体已经投入使用,填补了无数的角色。一家公司多年来一直在水上使用自动化解决方案。 ASV Global的机会在8月份表示,“我们已经交付了100多架新建的USV;是柴油动力类别中最接近的竞争对手的10倍。我们还将15艘载人船改装成可选的无人驾驶船,并集成了超过40种不同的载荷类型。“
即使取得了这样的成功,ASV并没有坐在它的手上。他们最近与Metal Shark的合作就是一个很好的例子。 Chance解释说,“Metal Shark是中小型安全船行业的领导者,总部距离ASV Global美国总部仅30分钟路程。 ASV Global的自动控制技术与Metal Shark的巡逻艇系列相结合,形成了强大的解决方案。“
迄今为止,ASV Global无人销售的60%是以防御为导向,在商业领域保持平衡。 Chance已经深深沉浸在欧洲最先进的矿山对策计划中,他还承认,“预测下一个重大事件可能会受到什么影响是一个挑战,因为有许多领域,无论是军事还是商业,都准备好利用我们的游戏改变技术。“
传统观点认为,自主船只在工作船行业的到来将比1000英尺船只的计划更容易消化。 DNV GL的Ørbeck-Nilssen以接近下一步的方式进行衡量。 “我认为我们首先要首先澄清自主航运,自主船只和无人驾驶船只之间存在很大差异。自主性和高度自治性很有意义,因为您可以从放置在各种设备上的传感器获得更多信息......有了这些信息,您将能够在一定程度上减少数量,例如,数量参加机舱的人员。也许对于一艘油轮,我们有四名军官,你可以将其减少到三到二名军官。这不是无人驾驶,但这是一种高度自动化,这是有道理的。“
Ørbeck-Nilssen继续说道,“无人驾驶船只 - 这是一个完全不同的故事我会说它不太可能发生,因为你的船上有需要维护的设备,你仍然需要紧急情况才能让那里有人能够回应,所以这可能是非常适合的应用程序。我们会看到一些,比如高度自治甚至无人驾驶的船只,但同样,这更适合利基应用。“
不断变化的劳动力
曾经只是一个愿景,自治船就在这里。这对劳动来说意味着另一件事。 ASV的机会打破了最终的影响,说:“无人驾驶船业务的一个肮脏的小秘密就是它并非完全无人驾驶。我们已经谈到减少人员配备,辅助载人船舶的辅助工具,以及在进出港口时配备无人驾驶船舶的问题。一旦在港口也有船只的维护。我的猜测是,退休后海员的自然减员将抵消由于自动化造成的失业。“
另一家处于快速发展业务核心的公司是劳斯莱斯。劳斯莱斯创新,工程和技术副总裁Oskar Levander最近问道,“鉴于该技术到位,现在是时候将一些业务转移到岸上了吗?在北海的大风中有20名船员,或在岸上的控制室中说五名船员更好吗?“但是,虽然一些公司专注于技术,但劳埃德船级社(LR)解决了人员问题,并强调改变海员技能。
在2015年发布的一份报告中,IACS成员LR与英国的QinetiQ以及南安普顿大学共同表示,“有超过104,000艘远洋商船。高素质的海员工作人员短缺问题日益受到关注,特别是由于环境要求,船舶变得更加复杂。
由于大多数无线电官员现在都被认为是过时的,因此工作资格继续发展。该报告还提出,“虽然新技术将创造对新技能的需求,但实现的智能船舶效率可能会使一些海事专业过时,与其他技术演变一样。只有时间才能证明净效应是正还是负。“今年早些时候,即将卸任的IACS主席和DNV GL Maritime首席执行官KnutØrbeck-Nilssen也分享了他对自治船的看法。随着利益相关者利用技术,一个不可避免的结果是需要更少的水手。减少人员配备一直是北美工会的痛处。抛开劳动力方面,船上维护问题是最重要的问题。对于Ørbeck-Nilssen来说不一定如此。 “由于需要维护,你总是会有人在船上。如果你预计未来五到十年,系统将变得越来越复杂,因为我们正在结合软件和物理系统,因此这些网络物理系统对海员应对的要求越来越高。“这,Ørbeck- Nilssen将需要与岸上运营建立更紧密的联系。如果是这样,明天的水手将是一个非常不同的人。
“当然,海员还必须改变他们拥有的一些能力,并能够与岸上组织以及其中一些更复杂的系统打交道。”
Metal Shark的Josh Stickles提供了不同的视角。 “你可以用'沉闷,肮脏和危险'来总结它。”但是,并非所有情况下都需要完全自治的解决方案。减少船员是我们现有技术的关键能力。自主能力还允许操作变得更少依赖于天气。其结果是降低了运营成本,减少了人的生命,并且还显着减少了与海上延长时间相关的长期健康问题。“
由于许多利益相关者在水手人数方面犹豫不决,因此不能否认其对海洋事业的影响。那说;自治创造了其他工作,取代了更传统的航海角色。 Stickles继续说道,“我们同意并且我们并不羞于这样说。这项技术的最大和最直接的潜在影响是船员减少,在某些情况下消除。
如果我们能够在更有效地执行任务的同时降低风险和人命损失,我们作为一个行业能够更安全,更有效吗?例如,想象一下,如果在深水地平线灾难期间存在可快速部署的自主消防船队。如果需要,这些船只可以牺牲,以比人类更接近地提供最大的消防力。然后,想象一下廉价且可快速部署的撇油器和吊臂船队,全天候工作。“
以技术为基础的发展并不是解决所有问题的灵丹妙药。实际上,自主工作船的一个有希望的应用是泄漏响应任务。例如,有两个新出现的问题涉及泄漏应对管理人员。首先,有经验的人员离开现场,招聘很困难。其次,防止泄漏是一个缺点:如果没有工作,企业就无法留在现场。
美国溢油控制协会(SCAA)密切关注这些发展。 SCAA的总裁兼首席执行官兼总部位于西雅图的Global Diving&Salvage总裁Devon Grennan表示:“我们拥有的退休专业人员比下一代人更快获得经验。”正因为如此,SCAA拥有未来环境领导者委员会专注于招聘。当然,自主船舶供应商可能只有另一个同样吸引人的解决方案。
展望未来
正如水运航运的进步 - 超过50年 - 只能以生产吨位的大小来衡量,未来的船舶也将通过使它漂浮的钟和口哨的数量和质量来衡量。 RAL的工程副总裁Vince den Hertog采取了一种有针对性的方法。 “从哲学上讲,我们也在同一页面上为客户和我们自己设定切合实际的期望。我们认为自治是一个渐进的过程,并且都注重使用最佳可用技术的实用解决方案,而不是在更具未来主义的愿景中为自己提供自主权。“
Sea-Machines首席执行官Michael Johnson有自己的愿景。 “我希望利益相关者知道自主不是无人驾驶的同义词。虽然像劳斯莱斯这样的公司正在预测未来的无人驾驶船,但我们认为它有所不同,并且预见到一个自动控制能够提高载人船的能力,安全性和生产率的世界。
无论你对自主船舶采取何种措施,都要上船并不算太晚。但是,您可能需要等到下一次端口呼叫才能这样做。那是因为毫无疑问,“那艘船已经航行了。”