På vej mod det førerløse skib

Transkript

1 Danske Maritime, Årsmøde 2017 På vej mod det førerløse skib John Koch Nielsen, FORCE Technology 5. April 2017

2 Vision:

3 Førerløse skibe centrale spørgsmål: Hvor ligger gevinsten? Hvor langt er teknologien? (Hvor langt er lovgivningen?) Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Hvilke udfordringer forudses?

4 Hvor ligger gevinsten? Reducerede omkostninger til besætning ombord Skibsbro, overbygninger, beboelsesafsnit kan spares væk Reduktion af trivielt/farligt arbejde Færre træthedsrelaterede uheld, kollisioner og grundstødninger pga. af menneskelige fejl Helt nye business cases f. eks. ultra slow steaming, nye roller (SCC operatør) og rollefordeling

5 Hvor ligger gevinsten? Men.. Øgede omkostninger til nye sensorer og automation ombord samtidig med krav om højere grad af redundans Øgede omkostninger til landbaseret overvågning (SCC): bemanding i land, båndbredde til kommunikation, cybersecurity m.m. Nye typer af uheld ( Automation assisted collisions ) Vanskeligt at sikre samme grad af situational awarenes ved nødvendig indgriben fra SCC Uheld pga. manglende eller for sen menneskelig indgriben fra SCC Nye grænseflader til lodser, slæbebåde, havneoperationer m.m.

6 Hvor langt er teknologien? Der findes allerede i dag: Beslutningsstøttesystemer til ruteoptimering m.m. Autopiloter og trackstyringssystemer til planlagte ruter GPS, ECDIS, ARPA og AIS baseret detektion af grundstødnings- og kollisionsrisici Integrerede navigationssystemer og ubemandede maskinrum Fuldautomatiserede fortøjningssystemer Derudover findes der en række teknologier (Radar, Lidar, IR m.fl.) der potentielt kan erstatte menneskeligt udkig.

7 (Hvor langt er lovgivningen?) Slet ikke klar endnu! F.eks. SOLAS, UNCLOS, COLREGS, MARPOL, STCW, ISM m.fl.

8 Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Der vil være en overgangsperiode hvor der vil være skibe med forskellige grader af automation: Autonominiveauer *) AL 0: Manuel styring. AL 1: Beslutningsstøtte om bord. AL 2: Beslutningsstøtte om bord eller fra land. AL 3: Eksekvering med menneske, der overvåger og godkender. AL 4: Eksekvering med menneske, der overvåger og kan gribe ind. AL 5: Overvåget autonomi. AL 6: Fuld autonomi. *) Fra En foranalyse om autonome skibe, DDMF, SFS & DTU Marts 2017, p6

9 Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Udvikling af ny teknologi. Avancerede robuste sensorsystemer for elektronisk udkig der visuelt kan detektere kritiske situationer Collision avoidance algoritmer og systemer til håndtering af komplekse kollisions- og/eller grundstødningsscenarier SCC fjernovervågnings- og fjernstyrings-teknologier der sikrer samme grad af situational awareness, kontrolmuligheder og risikostyring som i nuværende ombordsystemer Validering af koncepter i simulatorer og i demonstrationsforløb

10 Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Bemanding og kompetencer. Detaljerede taskanalyser for at fastsætte den nødvendige bemanding på højt automatiserede skibe (f.eks. ved anvendelse af SafeManning værktøjet) Nye besætningskompetencer ift til nye teknologier Uddannelseskrav til duale/multi officerer og til SCC operatører Motivation i overgangsfasen opbygning af tillid til systemerne

11 Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Detaljerede task analyser for overgangsfaserne AL 4 og AL 5, samt AL 6: Task analysen indeholder typisk en evaluering af sikkerheden og effektiviteten i samspillet mellem ny teknologi og mennesket/operatøren. F.eks. vil en vurdering af hvor mange skibe en SCC operatør kan håndtere, typisk afhænge af følgende forhold: Operationelle begrænsninger: skibsstørrelse, snævre løb, strøm-, vindog bølge-forhold. Sejladsfase (transit, anløb og havnemanøvrer) Attention management (preventing informations overload) Situational awareness Arbejdsbelastning og stress Arbejdstid, vagtskema, dag eller nat, hviletid

12 Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Detaljerede task analyser for overgangsfaserne AL 4 og AL 5 Eksempel fra SafeManning værktøjet (SFS, DTU og FORCE):

13 Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Sikkerhedsudfordringer i overgangsperioden: Ny instrumentering, ikke standardiseret udstyr til elektronisk udkig og ikke standardiserede antikollisionsalgoritmer Nye kompetencer og nye uddannelser (dual/multi officers) og senere - SCC operatører Sameksistens mellem autonome og manuelt styrede skibe.

14 Hvilke udviklingsfaser skal gennemløbes? Hvor ligger business casen og hvornår bliver den attraktiv? Teknologisk kompleksitet vs. økonomisk rationalitet (ved uændret sikkerhedsniveau)

15 Næste skridt? - i DK Forskning og udvikling Elektronisk udkig - forprojekt igangsat. Business cases cost/benefit analyser National/international regeludvikling og juridiske aspekter Kommunikation, båndbredde, connectivity, cyber security Situationsfortolkning (situational awarenes system) og antikollisionsalgoritmer Sikkerhedsanalyse og risikovurdering Udvikling og validering af autonome navigationssystemer Certificering af autonome navigationssystemer Demonstrator cases med stigende kompleksitet: startende med lille ø-færge i beskyttet dansk farvand