Otonom Denizcilik: Yakın ve Uzun Vadeli Geleceği Keşfetmek

Sadece birkaç yıl önce, kendi kendine yelken açan gemilerin mürettebatsız çalışması fikri bir fanteziden başka bir şey değildi. Ancak bu fanteziler 2022 baharında yapılan operasyonla gerçeğe dönüşüyor. Yara Birkeland, belirli operasyonlar için mürettebatsız çalışan, dünyanın ilk tamamen elektrikli ve otonom konteyner gemisi.

Peki, denizcilik otonom yüzey gemileri (MASS) olarak da bilinen otonom gemiler tam olarak nedir? Peki bunların uluslararası yük taşımacılığındaki uygulamalarının sonuçları neler olabilir? Sonuçta, küresel ticaretin büyük bir kısmı - aslında Neredeyse 80% denizin üzerinde oluyor. Otonom denizciliğin kısa ve uzun vadeli görünümünü keşfederken yanıtları bulmak için okumaya devam edin!

İçindekiler
1. Otonom gemi nedir?
2. Otonom Denizcilikte Kısa Vadeli Gelişmeler
3. Otonom Denizcilik İçin Uzun Vadeli Tahminler
4. Otonom gemiler okyanus taşımacılığını kolaylaştıracak

Otonom gemi nedir?

Otonom bir gemi, adından da anlaşılacağı gibi, doğrudan insan müdahalesine ihtiyaç duymadan, kendi başına seyredebilen ve manevra yapabilen, otonom bir gemidir. Bu gemiler, mürettebatı gemide bulundurmak yerine yapay zeka (AI), gelişmiş sensörler ve izleme algoritmaları gibi ileri teknolojileri kullanıyor.

Bu otonom gemiler, manevra yapma, hızlanma veya yavaşlama ve diğer gemilerle veya engellerle çarpışmadan kaçınma dahil olmak üzere çalışır ve önemli kararlar verir. Özerkliğin derecesi değişebilir ve genellikle üç düzey vardır:

1. Uzaktan kumandalı: Bu tür otonom gemiler, uzaktan kumandayla drone uçurmaya benzer şekilde farklı bir konumdan çalıştırılır. Bununla birlikte, insan mürettebat üyeleri çeşitli görevleri yerine getirmek ve gerektiğinde müdahale etmek için gemide kalır.
2. Yarı özerk: Bu tür otonom gemiler, otomatikleştirilmiş süreçlere ve karar desteğine sahiptir. Sabit bir hızda yönlendirip hareket edebiliyor olabilirler, ancak örneğin yoğun alanlarda navigasyonun kontrolünü ele alacak bir kişiye ihtiyaç duyabilirler.
3. Tamamen özerk: Tamamen otonom bir gemi, hiçbir insan müdahalesine gerek kalmadan, tamamen yapay zeka sistemleri ve gemideki makineler tarafından işletilmektedir. Sanki gemi kendi kendisinin kaptanıymış gibi.

Otonom denizcilikte kısa vadeli gelişmeler

Otomatik navigasyon sistemleri, yapay zeka ve makine öğrenimi ile yüksek hızlı uydu iletişimlerindeki hızlı gelişmeler, gerçekten de denizde otonom yüzey gemilerinin ortaya çıkmasına olanak sağladı. Ancak bu teknolojiler, uluslararası nakliye ve lojistik alanındaki büyük yük gemilerinde uygulama için gerekli olgunluğa henüz ulaşmamıştır.

Büyük yük gemilerinin denizde otonom olarak mal taşıdığına tanık olmadan önce, önümüzdeki 3-5 yıl içinde otonom denizcilikte görebileceğimiz yakın vadeli gelişmelerden bazıları şunlardır:

Uzaktan kontrol ilk adım olacak

Otonom teknolojilerin hâlâ büyük ölçüde deneysel aşamada olduğu ve bu teknolojilerin mevcut denizcilik altyapısına entegre edilmesiyle ilgili yüksek maliyetler göz önüne alındığında, otonom yük taşımacılığına geçiş muhtemelen kademeli bir süreç olacaktır. Denizcilik sektöründeki şirketlerin öncelikle uzaktan kumandalı gemileri benimsemesi bekleniyor.

Uzaktan kumandalı gemilerin hibrit çalışma modu, otomasyonun verimliliğini gemide insan bulundurmanın uyarlanabilirliği ve güvenliği ile birleştiriyor. Bu kademeli geçiş, ekonomik olarak uygulanabilir olmasının yanı sıra, otonom navigasyon sistemlerinin, sensörlerin ve yazılımların gerçek dünyada test edilmesini kolaylaştıracak ve bu da sonuçta daha fazla özerkliğe yol açacaktır.

Daha fazla pilot proje ve test

Dünyanın dört bir yanındaki hükümetler otonom denizcilik teknolojilerinin faydalarını fark ettikçe, otonom gemilerin uluslararası sularda yer alması için araştırma ve geliştirmeye yoğun yatırımlar yapıyorlar.

Örneğin Çin hükümeti yakın zamanda Guangdong'da 300 mil karelik otonom nakliye test alanı kurdu. Çin'in bildirdiği dikkate alındığında bu hamle şaşırtıcı değil yaklaşık% 96 tutar Otonom gemi teknolojisinin geliştirilmesine ilişkin tescilli patentlerin sayısı.

Ayrıca önde gelen teknoloji ve yazılım şirketleri, otonom nakliye denemeleri gerçekleştirmek için gemi inşa ve motor üreticileriyle işbirliklerini sürdürecek. “Zhi Fei"Uçan Bilgelik" anlamına gelen "", Çin'in otonom deniz taşımacılığına doğru ilerlemesinde örnek niteliğinde bir öncü projedir.

120 metre uzunluğunda ve elektrikli tahrik sistemi kullanan bu otonom konteyner gemisi, 300 Yirmi Ayak Eşdeğer Birim kapasitesine sahiptir (Teus) ve Çin kıyılarındaki limanlar arasında kargo konteynırlarını taşıma kapasitesine sahiptir.

Düzenleyici çerçevenin geliştirilmesi ve güncellenmesi

Mevcut düzenleyici çerçeve, otonom denizciliğin büyümesi ve benimsenmesi konusunda önemli zorluklar sunmaktadır. Mevcut düzenlemeler ve yönergeler, insanlı operasyonlar etrafında yakından tasarlanmıştır.

Örneğin, STCW Kodu ABölüm VIII/2, paragraf 8.4, vardiya görevlerinden sorumlu memurların "mevcut tüm kaynaklardan en etkin şekilde yararlanarak uygun bir nöbet tutacaklarını" vurgulamaktadır. Bu, gemide insan vardiya görevlilerinin ve zabitlerin varlığını ve görevlerini ima eder.

Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO) bu düzenleme zorluklarını kabul etmektedir. IMO'nun kilit komitelerinden biri olan Deniz Güvenliği Komitesi (MSC), Mayıs 103'deki 2021. oturumunda kapsamlı bir inceleme gerçekleştirdi. düzenleyici kapsam belirleme çalışması Denizdeki otonom yüzey gemilerini (MASS) hedef alıyor.

MSC, MASS'ın işleyişini düzenlemeyi amaçlayan hedefe dayalı bir aracın geliştirilmesini daha da ilerletmeye kararlıdır. Ulusal hükümetler aynı zamanda otonom gemileri denizcilik endüstrisine güvenli bir şekilde entegre etmek için düzenleyici ortamı şekillendirme konusunda aktif olarak çalışmaktadır. Örneğin, Avrupa Komisyonu bu belgenin ilk versiyonunu geliştirdi. AB Operasyonel Yönergeleri MASS denemeleri üzerine.

Mevcut denizcilik altyapısının iyileştirilmesi

Mevcut denizcilik altyapısı, insanlı gemileri barındıracak şekilde yüzyıllar olmasa da yıllar içinde inşa edilmiş ve uyarlanmıştır. Limanlar ve tesisleri, insan etkileşimini ve gözetimini öngörecek şekilde inşa edilmiştir. Örneğin birçok liman, kargo gemilerinin yanaşmasına yardımcı olmak için insan pilotlara ve römorkörlere güveniyor.

Otonom teknolojilerin gelişmesine paralel olarak önümüzdeki yıllarda liman altyapısının iyileştirilmesine yönelik yatırımların da artması bekleniyor. Terminallerin, gemilerin kargo sistemleriyle doğrudan iletişimi sağlayacak ve otomatik yükleme ve boşaltma prosedürlerinin koordinasyonunu kolaylaştıracak şekilde modernize edilmesi bekleniyor.

Ayrıca Gemi Trafik Hizmetleri (VTS), hem otonom hem de mürettebatlı gemilerin rota planlamasını ve trafik yönetimini kolaylaştırmak için gelişmiş algoritmalar ve yapay zekayı benimseyecek. Bu, mevcut konum, hız ve yön verilerine dayalı olarak otonom gemi hareketlerinin doğru tahmin edilmesine olanak tanıyacak.

Otonom kargo gemileri navigasyon, iletişim ve sistem kontrolü açısından entegre teknolojilere büyük ölçüde bağlı olduğundan, siber tehditlere karşı potansiyel olarak savunmasızdırlar. Buna yanıt olarak deniz siber güvenliği, aktarılan verileri hem müdahaleye hem de yetkisiz erişime karşı korumak için tasarlanmış güçlü şifreleme protokolleriyle geliştirilecektir.

Otonom nakliye için uzun vadeli tahminler

Bir aralığı araştırdık Önümüzdeki on yılda otonom yük gemilerinin yaygın şekilde konuşlandırılmasını mümkün kılması beklenen, şu ana kadar kısa vadeli gelecekteki gelişmeler. tarafından hazırlanan piyasa analizi raporuna göre Mordor ZekasıOtonom gemi pazar büyüklüğünün 11.93 yılına kadar 2029 milyar ABD dolarına ulaşması öngörülüyor.

Otonom denizciliğe ilişkin bazı uzun vadeli tahminler ve bunların yük taşımacılığı ve lojistik açısından yaratabileceği sonuçlar aşağıda verilmiştir:

Küresel filo tamamen otonom hale gelecek

Önümüzdeki birkaç yıl içinde uzaktan kumandalı gemiler aracılığıyla saha dışı gemi operasyonları giderek daha uygulanabilir hale geldikçe, düzenleyicilerin ve denizcilik şirketlerinin otonom teknolojilere güven kazanması bekleniyor. Böyle bir değişim denizcilik endüstrisinin kademeli olarak yarı otonom gemileri benimsemesine yol açacaktır.

Sensör füzyon teknolojisinin ve gelişmiş uydu iletişiminin geliştirilmesi ve entegrasyonuyla, önümüzdeki yirmi yıl içinde tamamen otonom gemilerin büyük ölçüde geleneksel gemilerin yerini alacağı ve uluslararası taşımacılığın ağırlıklı olarak yapay zeka odaklı hale geleceği öngörülüyor.

Bu değişim, iş gücünün gemideki görevlerden kıyıdaki görevlere geçişi nedeniyle gemi zabitleri, güverte görevlileri ve bakım mürettebatı gibi geleneksel denizcilik rollerine olan talepte önemli bir düşüşe yol açacak.

Eş zamanlı olarak, otonom operasyonların yükselişi, otonom taşımacılıkta yer alan karmaşık sistemleri yönetmek, bakımını yapmak ve sorunlarını gidermek için otonom araçlar ve en son teknolojiler konusunda uzmanların kullanılmasını gerektiren yeni rollere olan ihtiyacı da artıracak.

Denizcilik operasyon maliyetlerinde önemli azalma

Tamamen otonom bir denizcilik endüstrisinde kargo gemileri yenilikçi tahrik ve güç sistemleriyle donatılacak. Bu tür sistemler çevre dostu ve yenilenebilir enerjiye dayanacak ve deniz emisyonlarının neredeyse sıfıra indirilmesine yardımcı olacak. Eş zamanlı olarak yapay zeka destekli bakım sistemleri, sensörlerden gelen verileri gerçek zamanlı olarak analiz edebilecek.

Bu otonom algoritmalar, sistemlerin ne zaman arızalanabileceğini tahmin edebilir veya parçaların ne zaman değiştirilmesi gerekebileceğini belirleyebilir; üstelik bunların tümünü, gemide herhangi bir ekip üyesi olmadan yapar. Bu ilerlemeler sayesinde nakliye şirketleri toplam maliyetlerinin bir miktar düştüğünü görebildiler. % 20%.

Yakıtla çalışan otonom gemilerde bile navigasyon sistemleri sürekli olarak optimum hızlarda çalışacak şekilde programlanabilir, bu da daha az yakıt israfına neden olur. Ek olarak, otonom gemiler, maksimum yakıt verimliliği için hem planlanan rotaları hem de hızları proaktif olarak ayarlayarak rotalarını hava, deniz koşulları ve diğer faktörlere göre optimize edebilir.

Otonom gemiciliğin operasyonel ve ekonomik avantajlarını inceleyen bir çalışmada, her bir otonom gemi için yakıt maliyetlerinde ve mürettebat harcamalarında 1.000.000'a varan tasarruf sağlanabileceği tahmin ediliyor. ABD 4.3 milyon 25 yıllık yaşam döngüsü boyunca.

Gelişmiş deniz güvenliği ve azaltılmış insan hatası

İnsan hatasının yaklaşık olarak bir faktör olduğuna inanılmaktadır. 80% 90% için deniz kazalarından. Sonuçta mürettebat üyeleri yorgunluk ve aşırı çalışma, zayıf karar verme ve yanlış iletişim gibi bir dizi faktöre karşı hassastır.

Buna karşılık otonom gemiler, yakındaki nesnelerin, kıyı şeritlerinin ve diğer gemilerin hassas bir şekilde tespit edilmesini sağlayan gelişmiş duyusal ve durumsal farkındalık sistemleriyle donatılmıştır. Yapay zeka algoritmaları, en güvenli ve en verimli navigasyon yollarını belirleyebilir ve tespit edilen tehlikelerden kaçınmak için geminin rotasının otomatik olarak ayarlanmasına olanak tanır.

Dahası, otonom gemiler tahrik, yönlendirme ve diğer hayati operasyonları yönetmek için otomatik sistemler kullanıyor. Bu tür sistemler hassas ve tutarlı bir şekilde çalışır; bu da, yanlış hız ayarlamaları veya navigasyon manevraları dahil olmak üzere, manuel kontrollerde insan hatası olasılığını azaltır. Önümüzdeki 20 yıl içinde denizcilik sektörü, çarpışmaların ve karaya oturma olaylarının neredeyse tamamen ortadan kalktığı bir noktaya ulaşabilir.

Mürettebat gereksinimleriyle sınırlı olmayan yenilikçi gemi tasarımları

Mürettebatı otonom gemilerde barındırmaya gerek kalmadan, geleneksel olarak yaşam alanları, mutfak tesisleri ve diğer yaşamı destekleyen altyapı için ayrılan alanlar, kargo kapasitesini artırmak veya daha iyi verimlilik için ekipman yerleşimini optimize etmek üzere yeniden yapılandırılabilir.

Bu, daha şık ve daha akıcı, sürtünmeyi ve yakıt tüketimini azaltan fütüristik tasarımlara yol açabilir. Örneğin, kargo taşıyıcıları tamamen suya batabilir ve tamamen su altında seyahat edebilir, böylece daha stabil koşullardan yararlanılabilir ve yüzey seviyesindeki tehlikelerden kaçınılabilir.

Alternatif olarak kargo gemileri, yapılarını kargonun ihtiyaçlarına göre dönüştürecek ve uyarlayacak şekilde tasarlanabilir. Örneğin bölümlere ayrılmış bir tasarım, geminin parçalarının bağımsız olarak ayrılıp yanaşmasına olanak tanıyarak alan kullanımını optimize edebilir ve yükleme ve boşaltma süreçlerinin verimliliğini artırabilir.

Otonom gemiler okyanus taşımacılığını kolaylaştıracak

Otonom gemiler devrim yaratmaya hazırlanıyor Deniz taşımacılığı ve küresel ticaret. Bu gelişmelerle birlikte, daha kısa geçiş süreleri, daha az yakıt tüketimi ve insan hatasından kaynaklanan seyir kazalarında önemli bir azalma bekleyebiliriz.

Üstelik otonom gemiler, geleneksel mürettebatlı gemiler için çok tehlikeli veya daha az ekonomik olan bölgelere potansiyel olarak erişebilir. Örneğin, buz sınıfı otonom gemiler, genellikle yılın büyük bölümünde erişilemeyen Arktik rotalarda ilerleyerek yeni ticaret yolları açabilir.

Otomasyonun sevkıyatın ötesinde tedarik zinciri operasyonlarına nasıl uygulanabileceği hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Bunu kontrol et blog yazısı Üretken yapay zekanın tüm gümrük komisyonculuğu sürecini nasıl otomatikleştirebileceğini keşfetmek için!