Στην ψηφιακή εποχή εισέρχεται η ναυτιλία

Σωστι­κές λέμβοι που «εγκα­τα­λεί­πουν» το πλοίο αυτό­ματα σε περί­πτωση άμεσου κιν­δύ­νου και οδηγούν τους ναυα­γούς με ασφά­λεια στη στεριά ή στο πλη­σιέ­στερο πλοίο. Ρομπότ που κατε­βαί­νουν σε δεξα­με­νές ή επι­θε­ω­ρούν βλάβες υπο­βρυ­χίως. Αισθη­τή­ρες που ελέγ­χουν ανά τρία δευ­τε­ρό­λε­πτα όλα τα κρίσιμα σημεία, τη γέφυρα, το μηχα­νο­στά­σιο του βαπο­ριού, κατα­γρά­φουν παρεκ­κλί­σεις και υπο­δει­κνύ­ουν διορ­θω­τι­κές κινή­σεις. Drones που επο­πτεύ­ουν τις θάλασ­σες και εντο­πί­ζουν πει­ρα­τές και επι­κεί­με­νους κιν­δύ­νους. Γυαλιά επαυ­ξη­μέ­νης πραγ­μα­τι­κό­τη­τας που παρέ­χουν κρί­σι­μες πλη­ρο­φο­ρίες στον χρήστη σε περί­πτωση πυρ­κα­γιάς στο πλοίο. Αβαταρ που καθο­δη­γούν το πλήρωμα στην παροχή πρώτων βοη­θειών εν πλω…

Είναι μόνο μερικά από τα επι­τεύγ­ματα του ψηφια­κού μετα­σχη­μα­τι­σμού της ναυ­τι­λίας, τα οποία παρου­σιά­στη­καν πρό­σφατα σε ημερίδα που διορ­γά­νωσε το ερευ­νη­τικό κέντρο της Danaos Shipping. Στη χώρα μας η ναυ­τι­λιακή κοι­νό­τητα πραγ­μα­το­ποιεί άλματα στην και­νο­τόμο εφαρ­μο­σμένη έρευνα. Δεκάδες πολυ­ε­θνικά ερευ­νη­τικά έργα «τρέχουν» με ευρω­παϊκή χρη­μα­το­δό­τηση εκα­το­ντά­δων εκα­τομ­μυ­ρίων ευρώ, εστια­σμένα σε τομείς και τεχνο­λο­γίες αιχμής – τεχνητή νοη­μο­σύνη, ρομπο­τική, ανάλυση μεγάλων δεδο­μέ­νων, Δια­δί­κτυο των Πραγ­μά­των και των πάντων, βαθιά μάθηση, νανο­τε­χνο­λο­γία, βιο­μι­μη­τική, κυβερ­νο­α­σφά­λεια, επαυ­ξη­μένη και εικο­νική πραγ­μα­τι­κό­τητα, κυκλική οικο­νο­μία, εναλ­λα­κτι­κές πηγές ενέρ­γειας, εναλ­λα­κτικά καύσιμα, μηδε­νι­κές εκπο­μπές… Στην ημερίδα παρου­σιά­στη­καν 20 αντι­προ­σω­πευ­τικά έργα, στα οποία συμ­με­τέ­χουν, πέρα από την Danaos, τα πιο εμβλη­μα­τικά εργα­στή­ρια ελλη­νι­κών πανε­πι­στη­μίων (ΕΜΠ, ΕΚΠΑ, ΑΠΘ, ΠΑΠΕΙ, Χαρο­κό­πειο) και ερευ­νη­τι­κών κέντρων (Δημό­κρι­τος, ΙΤΕ, ΕΚΕΤΑ) και άλλοι 200 φορείς από όλη την Ευρώπη.

«Η αυτο­νο­μία, η ασύρ­ματη και δορυ­φο­ρική επι­κοι­νω­νία, οι ανα­νε­ώ­σι­μες πηγές ενέρ­γειας δεν είναι πρω­τό­γνω­ρες έννοιες για τη ναυ­τι­λία. Το καράβι, ιστιο­φόρο πρώτα, είναι από τα πλέον αυτό­νομα συστή­ματα και πρω­το­πόρο στις ασύρ­μα­τες επι­κοι­νω­νίες. Από το 1897 έχουμε ασυρ­μα­τι­στές στα πλοία, τους γνω­στούς μαρ­κό­νη­δες. Εδώ και μία 30ετία οι επι­κοι­νω­νίες είναι πλέον δορυ­φο­ρι­κές και τα βαπόρια όλο και πιο αυτό­νομα. Οταν λέμε αυτό­νομα, εννο­ούμε πλοία εφο­δια­σμένα με μία σειρά από αυτο­μα­τι­σμούς, όχι μη επαν­δρω­μένα, αυτό είναι ένα πολύ μακρινό σενάριο», λέει ο καθη­γη­τής Τάκης Βαρελάς, διευ­θυ­ντής του κέντρου ερευνών της Danaos Shipping, που παράγει, εγκα­θι­στά και εξάγει έξυπνα συστή­ματα για πλοία.

Πρό­βλεψη βλαβών

«Ο πιο βασικός από τους αυτο­μα­τι­σμούς, το πρό­γραμμα SmartShip, βασί­ζε­ται στο Δια­δί­κτυο των Πραγ­μά­των, δηλαδή αφορά την εγκα­τά­σταση στο πλοίο ενός ευρέος ασύρ­μα­του δικτύου από αισθη­τή­ρες και κάμερες που συγκε­ντρώ­νουν στοι­χεία για την πορεία του πλοίου, τη λει­τουρ­γία της μηχανής, τις τριβές, τη ροπή, τον άνεμο, τη θερ­μο­κρα­σία και ανι­χνεύ­ουν και την παρα­μι­κρή ανω­μα­λία, ώστε να απο­φεύ­γο­νται βλάβες, αλλά και συμ­βά­ντα ρύπαν­σης ή υπερ­κα­τα­νά­λωση καυ­σί­μων», εξηγεί ο κ. Βαρελάς. «Αλγό­ριθ­μοι, που ανα­λύ­ουν τον τερά­στιο όγκο δεδο­μέ­νων τα οποία συγκε­ντρώ­νο­νται από τους αισθη­τή­ρες, με τεχνι­κές που έχουν ανα­πτυ­χθεί στο πλαίσιο του προ­γράμ­μα­τος Big Data Stack, ελέγ­χουν την κατά­σταση του κύριου κινη­τήρα, την ενερ­γειακή απόδοση του πλοίου και τις εκπο­μπές ρύπων ώστε να γίνο­νται διορ­θω­τι­κές ενέρ­γειες με στόχο το μικρό­τερο περι­βαλ­λο­ντικό απο­τύ­πωμα με βάση την κυκλική οικο­νο­μία», συμπλη­ρώ­νει ο ίδιος.

«Ρομπότ ανα­λαμ­βά­νουν εργα­σίες που είναι δύσκο­λες, επι­κίν­δυ­νες και χρο­νο­βό­ρες. Κατε­βαί­νουν στα τάνκια, ελέγ­χουν αν υπάρχει διά­βρωση, κάνουν παχυ­με­τρή­σεις της λαμα­ρί­νας, εκτε­λούν εντολές που λαμ­βά­νουν από τον χει­ρι­στή», σημειώ­νει ο κ. Βαρελάς. Η έγκαιρη συντή­ρηση των μηχανών και του κύτους μειώνει δρα­στικά τον χρόνο δεξα­με­νι­σμού και την απώλεια ημερών πλεύσης. Ομάδες ρομπότ και μικρο-ηλεκτρικά οχήματα του προ­γράμ­μα­τος Bugwright2, με παλμική ηχώ και συστή­ματα ακου­στι­κής τομο­γρα­φίας πραγ­μα­το­ποιούν τάχιστα ακρι­βείς μετρή­σεις και υπο­στη­ρί­ζουν τη λήψη απο­φά­σεων. «Ακόμη, μη επαν­δρω­μένα υπο­βρύ­χια οχήματα δου­λεύ­ουν κάτω από το νερό, επι­θε­ω­ρούν εξω­τε­ρικά τη γάστρα του πλοίου, ανι­χνεύ­ουν τυχόν φθορές στην προπέλα του βαπο­ριού, πραγ­μα­το­ποιούν καθα­ρι­σμούς. Drones επο­πτεύ­ουν τον θαλάσ­σιο χώρο και απο­τυ­πώ­νουν το τι ακριβώς συμ­βαί­νει μίλια μπροστά, εντο­πί­ζουν πει­ρα­τι­κές ή άλλες ύποπτες κινή­σεις, ελέγ­χουν εάν υπάρχει διαρροή καυ­σί­μων, βοηθούν τον καπε­τά­νιο στην αγκυ­ρο­βό­ληση του καρα­βιού», ανα­φέ­ρει ο κ. Βαρελάς.

Η εκκέ­νωση

Ακόμη και άτομα με κινη­τικά προ­βλή­ματα δεν θα αντι­με­τω­πί­ζουν κανένα πρό­βλημα κατά την εκκέ­νωση πλοίου. Συστή­ματα που επε­ξερ­γά­ζε­ται το πρό­γραμμα Palaemon, κάνουν χρήση ειδικών σκαφών που είναι προ­σβά­σιμα σε όλους και κατε­βαί­νουν αυτό­ματα σε σήμα συνα­γερ­μού, χωρίς την παρέμ­βαση του πλη­ρώ­μα­τος. Συγκε­κρι­μένα, διώροφα κατα­μα­ράν, που χρη­σι­μο­ποιού­νται ως κανο­νι­κοί χώροι ανα­ψυ­χής κατά τη διάρ­κεια της κανο­νι­κής λει­τουρ­γίας του πλοίου, σε περί­πτωση έκτα­κτης ανάγκης μετα­τρέ­πο­νται σε σωστι­κές λέμβους, στις οποίες επι­βά­τες και πλήρωμα εισέρ­χο­νται από το κατά­στρωμα. Τα κατα­μα­ράν, που είναι πλήρως εξο­πλι­σμένα με κάμερες και συστή­ματα προ­γραμ­μα­τι­σμού της εκκέ­νω­σης και αυτό­μα­του εντο­πι­σμού και κατα­μέ­τρη­σης επι­βα­τών, κατε­βαί­νουν με ειδικές ράμπες στη θάλασσα. Με ειδικό εξο­πλι­σμό ανι­χνεύ­ουν διερ­χό­μενα πλοία και απο­στέλ­λουν σήμα στο κοντι­νό­τερο ή κατευ­θύ­νο­νται στην πλη­σιέ­στερη στεριά.

Εντυ­πω­σιακά είναι τα απο­τε­λέ­σματα της βιο­μι­μη­τι­κής στην προ­στα­σία των υφάλων του πλοίου από την άλγη. «Κάθε κάποια χρόνια το πλοίο υπο­βάλ­λε­ται σε δεξα­με­νι­σμό, καθα­ρι­σμό και βαφή. Κόστος δύο εκα­τομ­μύ­ρια δολάρια, απώλεια 20-30 ημερών πλεύσης», ανα­φέ­ρει ο κ. Βαρελάς. «Η τεχνο­λο­γία του προ­γράμ­μα­τος Aircoat που ανα­πτύσ­σει και το εργα­στή­ριο νανο­τε­χνο­λο­γίας του Δημο­κρί­του, συνί­στα­ται στη δημιουρ­γία μιας μεμ­βρά­νης η οποία στρώ­νε­ται πάνω στα ύφαλα και τα κάνει αδιά­βροχα, άρα απο­τρέ­πει τη δημιουρ­γία άλγης. Με βάση το φαινόμενo Salvinia, ενός αυστρα­λια­νού φύκους, το οποίο επι­πλέει καθώς έχει μια υδρό­φοβη και μια υδρό­φιλη επι­φά­νεια, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένα στρώμα αέρα, ανα­πτύ­χθηκε ένα νανο­ϋ­λικό το οποίο παγι­δεύει ένα στρώμα αέρα όταν βυθί­ζε­ται στο νερό. Το υλικό αυτό απλώ­νε­ται πάνω σε μια αυτο­κόλ­λητη μεμ­βράνη που ντύνει τα ύφαλα του πλοίου».

Με τα γυαλιά επαυ­ξη­μέ­νης πραγ­μα­τι­κό­τη­τας ο πυρο­σβέ­στης βλέπει αν το σύστημα πυρό­σβε­σης λει­τουρ­γεί, ποια σημεία έχει κατα­στρέ­ψει η φωτιά και ποιες είναι οι ασφα­λείς δια­δρο­μές δια­φυ­γής που πρέπει να ακο­λου­θή­σει το πλήρωμα.

«Η έρευνα θέλει κλίμα»

«Yπάρχουν τρία οικο­συ­στή­ματα που γνώρισα βιω­μα­τικά, τα οποία ιδιο­φυ­είς ορα­μα­τι­στές σχε­δί­α­σαν και υλο­ποί­η­σαν με την ίδια αρχι­τε­κτο­νική», λέει ο καθη­γη­τής Τάκης Βαρελάς, επι­χει­ρη­σια­κός ερευ­νη­τής με διεθνή ανα­γνώ­ριση, διευ­θυ­ντής του ερευ­νη­τι­κού κέντρου Danaos από το 2004. «Το cluster της οικι­στι­κής του πολε­ο­δό­μου Κων­στα­ντί­νου Δοξιάδη και της Dacc/Univac τo 1968 μαζί με τον Ανδρέα Δρυ­μιώτη· της Τρά­πε­ζας Πίστεως του Γ. Κωστό­που­λου και της Δέλτα Πλη­ρο­φο­ρι­κής το 1986, πάλι με τον Ανδρέα Δρυ­μιώτη· της Danaos Shipping του δρος Γιάννη Κούστα και της Danaos Management με τον Δημήτρη Θεο­δο­σίου. Δημιουρ­γία αυτό­νο­μων εξω­στρε­φών πλη­ρο­φο­ρι­κών κέντρων για την υπο­στή­ριξη του έργου τους, αλλά και εξα­γω­γική δρα­στη­ριό­τητα και­νο­το­μιών πλη­ρο­φο­ρι­κών υπη­ρε­σιών πολλών εκα­τομ­μυ­ρίων. Η Δέλτα μετα­βι­βά­στηκε το 2004 στη First Data Corporation έναντι 206 εκατ. ευρώ». Η Danaos Μanagement δημιουρ­γεί και δια­θέ­τει λογι­σμικό για τη ναυ­τι­λία στην παγκό­σμια αγορά και το 1989 επε­κτεί­νε­ται στην εφαρ­μο­σμένη έρευνα με τη συμ­με­τοχή στο έργο MARIN-ABC (δορυ­φο­ρική ανταλ­λαγή δεδο­μέ­νων πλοίου – γρα­φείου). Το 2004 ιδρύει το ερευ­νη­τικό κέντρο αξιο­ποιώ­ντας χρη­μα­το­δο­τή­σεις από ευρω­παϊκά προ­γράμ­ματα. «Η έρευνα θέλει κλίμα, όχι χρήμα, και οι υπη­ρε­σίες είναι που προ­σφέ­ρουν αξία», λέει ο κ. Βαρελάς. «Η Ελλάδα έχει κυρί­αρχη θέση στην ποντο­πόρο ναυ­τι­λία. Θα ήταν κρίμα να μην πρω­το­πο­ρεί και στην έρευνα και στην και­νο­το­μία. Eχουμε μια σημα­ντική εξα­γω­γική δρα­στη­ριό­τητα υπη­ρε­σιών ναυ­τι­λια­κής πλη­ρο­φο­ρι­κής. Αλλά για να μπο­ρέ­σεις να κρα­τή­σεις αυτή τη θέση και να την πας παρα­πέρα χρειά­ζε­σαι εφαρ­μο­σμένη έρευνα, σε συνερ­γα­σία με ερευ­νη­τικά κέντρα, πανε­πι­στή­μια, μελε­τη­τικά γραφεία, εται­ρείες. Οι προ­κλή­σεις, που κεντρί­ζουν τον ονει­ρο­πόλο, τον επι­στή­μονα, τον χρήστη και τον κτίστη είναι απει­ρά­ριθ­μες», κατα­λή­γει.

Τα γυαλιά που βλέπουν πέρα από το ορατό

Με γυαλιά επαυ­ξη­μέ­νης πραγ­μα­τι­κό­τη­τας, που ενι­σχύ­ουν τη ζωντανή εικόνα με δεδο­μένα από υπο­λο­γι­στή, θα αντι­με­τω­πί­ζο­νται οι πυρ­κα­γιές πάνω στα πλοία και θα οργα­νώ­νε­ται, αν είναι απα­ραί­τητο, η εκκέ­νωσή τους. Ο πυρο­σβέ­στης με τα γυαλιά βλέπει πέρα από το ορατό: αν το σύστημα πυρό­σβε­σης λει­τουρ­γεί και πώς να το χρη­σι­μο­ποι­ή­σει, ποια σημεία έχει κατα­στρέ­ψει η πυρ­κα­γιά, ποιες είναι οι δια­δρο­μές δια­φυ­γής. Εχει πρό­σβαση σε όλες τις τεχνι­κές και­νο­το­μίες – ψηφια­κές βιβλιο­θή­κες, βίντεο, εικο­νική πραγ­μα­τι­κό­τητα, προ­σο­μοιώ­σεις, σενάρια, στρα­τη­γι­κές… Μέλη πλη­ρω­μά­των εκπαι­δεύ­ο­νται ήδη, στο πλαίσιο του προ­γράμ­μα­τος Naftes, σε συν­θή­κες πραγ­μα­τι­κής πυρ­κα­γιάς στο Ναυτικό Κλι­μά­κιο Σκα­ρα­μα­γκά του Πολε­μι­κού Ναυ­τι­κού.

Παράλ­ληλα, άβαταρ καθο­δη­γούν μέλη του πλη­ρώ­μα­τος, π.χ. στα στάδια καρ­διο­α­να­πνευ­στι­κής ανά­νη­ψης συνα­δέλ­φου τους, ενώ ιατρικό προ­σω­πικό από την ξηρά τους παρέχει συμ­βου­λές. Η πλατ­φόρμα Seahealth δίνει τη δυνα­τό­τητα άμεσης επέμ­βα­σης για μια μεγάλη βεντά­λια προ­βλη­μά­των υγείας εν πλω, όπως απο­τυ­πώ­θη­καν από τους ίδιους τους ναυ­τι­κούς και την Ιατρική Σχολή Αθηνών.

Τη μέγιστη ενερ­γειακή απόδοση των πλοίων επι­διώ­κει μία σειρά από προ­γράμ­ματα. «Η αντί­σταση στον καιρό κατα­να­λώ­νει μεγάλες ποσό­τη­τες καυ­σί­μου. Με το πρό­γραμμα optimum weather routing, τη βέλ­τι­στη δια­δρομή με βάση τον καιρό, πετυ­χαί­νουμε τη μείωση της κατα­νά­λω­σης καυ­σί­μων και το μικρό­τερο περι­βαλ­λο­ντικό απο­τύ­πωμα. Αλγό­ριθ­μοι, με δεδο­μένα όπως μετε­ω­ρο­λο­γι­κές προ­βλέ­ψεις, ύψος, περί­ο­δος και διεύ­θυνση του κύματος, ταχύ­τητα του ανέμου, υδρο­δυ­να­μική του πλοίου, κατα­στρώ­νουν τη βέλ­τι­στη δια­δρομή και υπο­δει­κνύ­ουν ενδε­χό­με­νες παρεκ­κλί­σεις ή και κατάλ­λη­λες αυξο­μειώ­σεις της ταχύ­τη­τας του πλοίου. Επίσης, με μία σειρά από εργα­λεία της τεχνη­τής νοη­μο­σύ­νης και του ΙοΤ πετυ­χαί­νουμε τον βέλ­τι­στο ευτρε­πι­σμό (trim) του πλοίου. Mε βάση τα υδρο­δυ­να­μικά δεδο­μένα του καρα­βιού, τις ταχύ­τη­τες που ανα­πτύσ­σει κ.λπ. ορί­ζε­ται το απο­δο­τι­κό­τερο βύθισμα της πλώρης. Στόχος είναι πάντα ο περιο­ρι­σμός της χαμένης και η αύξηση της ωφέ­λι­μης ενέρ­γειας, της εξέρ­γειας, με εφαρ­μο­γές που θα επι­φέ­ρουν τη μεγα­λύ­τερη απόδοση.

Τεχνικά συστή­ματα θα αξιο­ποιούν στο μέγιστο τις εναλ­λα­κτι­κές πηγές ενέρ­γειας, προσ­διο­ρί­ζο­ντας π.χ. τι προ­σα­να­το­λι­σμό θα έχουν οι ανε­μο­γεν­νή­τριες, ποια θα είναι η διεύ­θυνση του άξονα περι­στρο­φής, ποιο θα είναι κατά περί­σταση το καταλ­λη­λό­τερο ενερ­γειακό καύσιμο –βιο­καύ­σιμα, φυσικό αέριο, υδρο­γόνο–, πώς θα αξιο­ποιεί­ται η ενέρ­γεια από το κύμα», λέει ο κ. Βαρελάς. «Ακόμη, διμε­ταλ­λι­κοί μανδύες που εφαρ­μό­ζο­νται στην καπνο­δόχο του βαπο­ριού μετα­τρέ­πουν, χρη­σι­μο­ποιώ­ντας το φαι­νό­μενο peltier, τη θερ­μό­τητα σε ηλε­κτρι­σμό, ενώ αξιο­ποιεί­ται η χαμηλή θερ­μό­τητα με τη χρήση οργα­νι­κού εργα­ζό­με­νου μέσου που κατε­βά­ζει το σημείο βρασμού στους 70 από τους 120 βαθμούς».

Την ίδια στιγμή ανα­πτύσ­σο­νται εργα­λεία για τον υπο­λο­γι­σμό του κόστους και του περι­βαλ­λο­ντι­κού απο­τυ­πώ­μα­τος μιας νέας κατα­σκευής. Επίσης, δημιουρ­γού­νται προηγ­μέ­νες πλατ­φόρ­μες και αλγό­ριθ­μοι μηχα­νι­κής μάθησης για την προ­στα­σία συστη­μά­των υψηλού κιν­δύ­νου στον κυβερ­νο­χώρο (δια­χεί­ριση φορτίου και ισχύος, επι­κοι­νω­νίες, καύσιμα, εκπο­μπές) και την αντι­με­τώ­πιση κυβερνο-επιθέσεων.

Τα πλη­ρώ­ματα εκπαι­δεύ­ο­νται με και­νο­τόμα εργα­λεία και προ­σο­μοιω­τές στην αντι­με­τώ­πιση έκτα­κτων συμ­βά­ντων και ατυ­χη­μά­των. Λει­τουρ­γούν πλατ­φόρ­μες e-learning και προ­σφέ­ρε­ται το μετα­πτυ­χιακό ευρω­παϊκό πρό­γραμμα SmartSea με αντι­κεί­μενο τη χρήση του Δια­δι­κτύου των Πραγ­μά­των και της επαυ­ξη­μέ­νης πραγ­μα­τι­κό­τη­τας στη ναυ­τι­λία.

πηγή kathimerini.gr

ΤΑΣΟΥΛΑ ΚΑΡΑΙΣΚΑΚΗ