Autonomia: a visão do transporte autônomo

A Rolls-Royce e a Agência Espacial Européia (ESA) assinaram um acordo de cooperação pioneiro que busca atividades espaciais em apoio ao transporte autônomo, controlado remotamente, e promove a inovação na logística digital europeia. Imagem: Cortesia Rolls-Royce Marine

O final de 2018 oferece uma excelente oportunidade para destacar algumas das medidas tomadas pela indústria marítima no ano passado para desenvolver uma melhor compreensão do transporte autônomo. Um impulso em direção à navegação autônoma tem sido adotado por muitos grandes players, como Rolls Royce e Wärtsilä, e isso levou a inúmeras novas estratégias, visões e projetos que estão ultrapassando os limites da inovação tecnológica. Não é mais uma questão de saber se a tecnologia pode alcançar essa próxima etapa, mas sim como a tecnologia é usada para realizá-la e o que precisamos fazer como uma indústria para garantir que as operações autônomas sejam seguras e eficientes.

O transporte autônomo evoluiu muito nos últimos anos. Para dar um exemplo local para mim, na Finlândia, o governo decidiu em 2017 apoiar uma iniciativa chamada One Sea, que visa operar ecossistemas marítimos autônomos até 2025. Além disso, ÄlyVESI - Smart City Ferries começou a trabalhar em um projeto que eventualmente fornecer as bases para os requisitos de classe para embarcações autônomas.

Com vários projetos de desenvolvimento atualmente em andamento, veremos modelos que apresentarão diferentes níveis de automação e autonomia.

Estes protótipos irão, em última análise, trabalhar no sentido de gerar uma embarcação autónoma e prática adequada para tarefas diárias dentro da indústria naval.
O interesse no transporte autônomo ficou evidente na recém-concluída conferência da Sociedade de Arquitetos Navais e Engenheiros Marítimos (SNAME), onde fiz uma apresentação sobre navios autônomos que exploraram a importância da estabilidade; um fator que é crucial para qualquer navio. Neste artigo, irei além disso e também examinarei as regulamentações, o design e a tecnologia em evolução no transporte autônomo. Todas essas áreas-chave precisarão cooperar para produzir o melhor resultado possível.

O Regulamento
Os limites técnicos para o transporte autônomo são, em geral, menos formidáveis que os regulatórios. O trabalho para mudar isso, no entanto, começou. A 99ª sessão do Comitê de Segurança Marítima foi realizada em maio de 2018, que iniciou oficialmente o trabalho para tratar de uma estrutura regulatória e continuará a ocorrer durante as quatro sessões seguintes até meados de 2020. O comitê também está focado em segurança, proteção e proteção ambiental. Operações de Navios de Superfície Autônoma Marítima (MASS). MASSA foi definida como um navio que, em um grau variável, pode operar independentemente da interação humana.

A atual regulamentação marítima internacional sobre estabilidade de navios é amplamente estipulada com a suposição de que um navio é tripulado e baseado no SOLAS Capítulo II-1 intitulado “Construção - Estrutura, subdivisão e estabilidade e estabilidade, máquinas e instalações elétricas”. No entanto, alguns requisitos para a construção de um navio seguro em termos de estabilidade ainda se aplicam a navios não tripulados como o fundo duplo.

A indústria autônoma também terá que lidar com o fato de que a velocidade dos desenvolvimentos tecnológicos está superando o desenvolvimento regulatório global, como se viu no período de tempo que levou para sustentar as diretrizes claras para o limite de enxofre em 2020. Muitos reguladores nacionais encorajaram a indústria naval a testar as operações de navios autônomos ou remotos dentro das águas nacionais, o que é uma iniciativa positiva. Isso levou muitos países a desenvolverem suas próprias regulamentações durante os primeiros estágios de julgamento. No entanto, a longo prazo, é necessária a cooperação entre os diferentes países para assegurar a existência de regulamentos consistentes.

A iniciativa avançada de aplicações autônomas aquáticas
Um exemplo de pesquisa que foi conduzida é a iniciativa AAWA - ou Advanced Waterborne Applications (Aplicações Autônomas Autônomas).
De fevereiro de 2015 a junho de 2017, um projeto conjunto de pesquisa setorial e acadêmica sobre navios autônomos obteve financiamento de € 6,5 milhões da Finnish Finnish Agency for Technology and Innovations. O projeto buscou analisar diferentes desafios científicos relacionados às operações autônomas de navios; necessidades tecnológicas, riscos, incentivos e regulamentos / passivos. Foi através desta iniciativa que foram desenvolvidas operações autónomas e remotas para a navegação de navios, máquinas e todos os sistemas de operação a bordo. A Rolls Royce e outros líderes da indústria, incluindo NAPA, DNV-GL, Deltamarin e Inmarsat lideraram o projeto, e os parceiros de pesquisa incluíram a Aalto University, Universidade de Tecnologia de Tampere, Åbo Akademi University e VTT Technical Research Center Finland.

A primeira fase da iniciativa AAWA concluiu que as variações híbridas entre soluções remotas e de autonomia ocorrerão. No entanto, como mencionado anteriormente, a tecnologia para fazer navios de corrente autônoma existe, mas ainda há muito a ser feito para garantir que seja confiável.
Por exemplo, navios autônomos podem reduzir o risco de erro humano, já que não há tripulação, mas novos tipos de riscos serão criados, e isso significa que as embarcações precisarão ser tão seguras quanto os navios existentes, possivelmente ainda mais. Uma grande quantidade de trabalho ainda é necessária para abordar os riscos com tecnologias novas ou adaptadas. Um tópico importante abordado na iniciativa AAWA foi a consciência situacional marinha e a navegação autônoma. Atualmente, um par de olhos e ouvidos humanos é usado atualmente como os principais sensores para a tomada de decisões e operações, seja um navio equipado com sensores digitais ou não.

Isso significa que um ponto de partida lógico é analisar o extenso portfólio atual de produtos de sensores a bordo de navios para avaliar se eles estão disponíveis e são adequados para automação - por que se concentrar no desenvolvimento de novos produtos se um produto adequado já existir?
Quais são os próximos passos? As soluções tecnológicas precisarão ser analisadas com maior profundidade para entender novos riscos, desafios legais e as partes interessadas envolvidas em operações autônomas. Em última análise, a mudança é possível, mas a disposição política é necessária, e as questões de responsabilidade precisam ser abordadas.

As ações dessa iniciativa desencadearam um claro entendimento de que a estabilidade permanecerá vital, independentemente de um navio ser autônomo ou não.

Gestão Autônoma da Estabilidade da Remessa
O gerenciamento da estabilidade continua sendo uma parte crítica do processo de design, seja para uma embarcação tripulada ou autônoma. Os designers precisarão começar a entender novas tecnologias, como sensores, big data e inteligência artificial, se houver mais decisões em terra. Novas ferramentas, softwares para monitoramento da estabilidade, força longitudinal e movimentação também podem ser considerados pelos profissionais marítimos. Será importante para eles olhar além dos processos atuais de projeto de navios e considerar o impacto de operações autônomas.

Os computadores de estabilidade, que normalmente processam dados para até 200 fontes de sensores, também terão um impacto maior devido ao aumento significativo no número de sensores usados devido à autonomia do navio. Isso criará melhores dados e previsões situacionais sendo processados, com a possibilidade de introduzir um maior monitoramento do clima, deslocamento de cargas e outras áreas técnicas. O NAPA Fleet Intelligence é um exemplo atual de permitir que o software onboard ajude a monitorar e melhorar o desempenho de um navio. Isso pode ser analisado em terra usando software baseado em nuvem; que aumenta a consciência do tempo previsto ao longo da travessia marítima, otimiza o desempenho dos navios e aumenta a segurança da carga e do navio. Todos esses são os objetivos e processos finais de funcionamento de uma embarcação autônoma ou de um navio controlado remotamente. Esse tipo de tecnologia a bordo ajudou a criar pioneiros automatizados e relatórios para monitoramento de navios.

O computador de estabilidade também se tornará a base para fornecer soluções de estabilidade e fazer planos automaticamente com base nos dados fornecidos por esses sensores - mais uma vez destacando o fato de que um oficial de estabilidade e tripulação não serão necessários a bordo. No entanto, alternativamente, diferentes cenários do computador podem ser transferidos da nuvem para a costa, deixando a tomada de decisão para uma equipe em terra.

O design
O projeto original de navios autônomos ainda está em sua infância, já que o progresso é feito continuamente no lado da tecnologia. No entanto, os arquitetos navais estão considerando vários fatores e estudos para entender como isso afetará a estabilidade e a segurança dos navios. Por exemplo, os projetos de embarcações autônomas não precisam incluir espaços de tripulação, salas de controle e pontes, mas devem ser adaptados para atender a operações automatizadas e sistemas de propulsão alternativa. Os arquitetos navais também precisarão garantir que as embarcações autônomas sejam adequadas à finalidade, razão pela qual o desenvolvimento é focado em embarcações menores, em vez de embarcações de passageiros, já que haverá menos riscos associados.
Uma nova necessidade de design também está surgindo; em vez do próprio navio, este se concentra na exigência de projetar centros baseados em terra para controlar as operações dos navios, pois estes podem diferir ligeiramente dos centros de operação de uma frota normal. Isso destaca, mais uma vez, que o setor de transporte autônomo precisará de tempo para determinar as melhores práticas operacionais.

Onde próximo?
Agora, com pesquisas e simulações em transição para testes com soluções existentes e novas, o futuro do transporte autônomo está progredindo lenta mas seguramente. As soluções de estabilidade serão uma seção de uma vasta rede para a operação de embarcações autônomas, e os provedores de solução e transportadoras ainda precisarão trabalhar no aumento do nível de automação e inteligência na tomada de decisões para aspirar a embarcação totalmente controlada por máquina. Em última análise, a navegação autônoma começará a redefinir o setor marítimo. Jussi Siltanen, o autor

Sobre o autor
Jussi Siltanen é Gerente de Produto da NAPA Safety Solutions. Ele atualmente supervisiona a gestão das soluções integradas do NAPA para estabilidade e segurança.