Az elmúlt két évtized során egyre nagyobb teret hódított a mesterséges intelligencia az üzleti folyamatokban, forradalmasítva az üzletvitelt – ez alól ahajózási ágazat sem jelent kivételt.
A tengerészeti ágazat fejlődésével párhuzamosan egyre kiemelkedőbb szerepet tölt be a mesterséges intelligencia a hajózási műveletekben, lehetővé téve, hogy a vállalatok lépéselőnyhöz jussanak és megőrizzék versenyképességüket.
Mi több, a Lloyd’s Register és a Thetius tengerészeti innovációs tanácsadó vállalat egy 2023-as közös jelentése szerint a mesterséges intelligencián alapuló rendszerek és az autonóm hajózás piacának értéke 2028-ra eléri majd az 5,01 milliárd dollárt. Az innovációk elsősorban azt célozzák, hogy a hajózási társaságok talpon tudjanak maradni a jövő piacán,
ugyanakkor egy részük kedvező hatást gyakorol bolygónkra is.
A tengeri szállítmányozási ágazat bonyolítja le a világ kereskedelmének több mint 90%-át, miközben 3%-kal járul hozzá a bolygó üvegházhatásúgáz-kibocsátásához. Az éghajlatváltozás hatásaival kapcsolatos növekvő aggodalmak arra késztetik az iparágakat, hogy csökkentsék szénlábnyomukat. A Nemzetközi Tengerészeti Szervezet nagyra törő
célokat határozott meg 2030-ra és 2050-re vonatkozólag. Az Egyesült Nemzetek ügynökségeként működő szervezet 2030-ra a 2008-as szinthez viszonyítva 40%-o
s csökkenést kíván elérni, míg 2050-re legalább meg szeretné felezni az ágazat teljes kibocsátását.
E célkitűzések elérését segítheti a legkisebb energiafelhasználással járó útvonalakat meghatározó gépi tanulási algoritmusok alkalmazása, az erőforrások leghatékonyabb felhasználása, valamint a térkihasználást javító automatizált konténerelrendezés. A mesterséges intelligencia hajózási műveletekben való alkalmazása számtalan előnnyel jár. Cikkünkben feltérképezzük a mesterséges intelligenciában rejlő lehetőségeket, valamint az
alkalmazásához fűződő előnyöket és kihívásokat.
A mesterséges intelligencia hajózási műveletekben való alkalmazásának előnyei
Futólag már említettük néhány előnyét a mesterséges intelligencián alapuló rendszerek hajózási folyamatokban történő alkalmazásának, most viszont részletesen felsoroljuk a mesterséges intelligencia hasznosításának főbb előnyeit:
Az emberi hiba előfordulási valószínűségének csökkentése
Munkakörtől, iparágtól és képzettségi szinttől függetlenül az emberek bizony követnek el hibákat. Az adatgyűjtés folyamán gyakorta előfordul, hogy helytelen számadatok kerülnek a rendszerekbe. A mesterséges intelligencián alapuló, adatok nyomon követésére szolgáló szoftverek, amelyek automatizálják a helymeghatározást, a tervezést, a kalkulációt és
egyéb folyamatokat, gyakorlatilag kiküszöbölik ezt a kockázatot.
Költségcsökkentés
Az adatok mesterséges intelligencián alapuló nyomon követése és elemzése feltárhatja a költséges tevékenységeket és az erőforrások rossz kihasználtságát. A túlzott erőforrás-felhasználás területeit azonosíthatjuk például az üzemanyag-fogyasztás elemzésével. A legénység is kidolgozhat terveket arra nézve, hogyan lehetne csökkenteni az üzemanyag-fogyasztást, hozzájárulva ahhoz, hogy alacsony szinten maradjanak a vállalat költségei. Más eljárások – például a hatékonyabb útvonal-meghatározás és a jobb karbantartás – szintén
az üzemanyag-fogyasztás csökkenéséhez vezetnek, így a cég a hajó minden egyes útján lefaraghat a költségeiből. Mivel a mesterséges intelligencia a jelenlegi körülményeket összeveti a múltból származó és az előrevetített adatokkal, a legénység különféle korrekciók révén csökkentheti a vízi út költségeit.
Fenntarthatóság növelése
Számos szervezet kiemelt célként kezeli a fenntartható gyakorlatok meghonosítását, és a tengeri ágazatnak is minden lehetséges módon hozzá kell járulnia a környezet védelméhez. Az erőforrások felhasználásának elemzése révén a mesterséges intelligencia támogathatja a
hulladéktermelés és a széndioxid-kibocsátás csökkentése terén indított kezdeményezéseket. Az üzemanyag égésének és felhasználásának nyomon követése kimutathatja, hogy csökkent-e kibocsátás, illetve hogy a korlátozott erőforrások használata
meghaladja-e a szükséges mennyiséget. Ha a legénység tagjai tisztában vannak azzal, hogyan hatnak az általuk végzett tevékenységek a környezetre, hatékonyabb lehet az új, fenntartható gyakorlatok meghonosítása.
Hatékonyság növelése
A mesterséges intelligenciát és gépi tanulást alkalmazó hajók segíthetik a legénységüket abban, hogy az automatizált navigáció, az útvonalak leegyszerűsítése és a kikötői hozzáférés javítása révén eleget tegyenek a hatékonysági normáknak, és akár túl is szárnyalják azokat. Az automatizált funkcióknak köszönhetően a csapatok delegálhatják az adatgyűjtéshez és a navigációhoz hasonló, számítógép-alapú tevékenységeiket, időt
szabadítva fel, hogy a figyelmet igénylő, fontosabb feladataikra összpontosíthassanak. A valós idejű adatgyűjtés révén a legénység gyorsan tud reagálni a változó körülményekre, ráadásul a korábban gyűjtött adatokra támaszkodva proaktívan és hatékonyabban kezelheti a felmerülő problémákat.
Eredményesebb biztonsági óvintézkedések
A mesterséges intelligencia előrejelzi a kedvezőtlen időjárási viszonyokat, így segíthet abban, hogy a legénység annak tudatában járjon el. Az ütközéselhárító rendszerek szintén javíthatják a legénység munkakörnyezetének biztonságosságát.
Autonóm hajók – a hajózás jövője?
2022-ben az első zéró kibocsátású, teljesen autonóm konténerhajó kihajózott egy norvég kikötőből, megkezdve kétéves próbaüzemét. A Yara Birkeland elnevezésű hajó a Yara és a
Kongsberg vállalat együttműködésének köszönhetően szállhatott vízre. A hajó 7 MWh-ás akkumulátorának kapacitása az 1000-szerese egy átlagos villanyautóba épített akkumulátor teljesítményének. A konténerhajó 120 konténer szállítására képes 10 csomó átlagsebességgel; összehasonlításképpen a jelenleg üzemelő legnagyobb hajók 24 ezer konténert tudnak szállítani a Yara Birkeland sebességének kétszeresével.
A hajó Norvégián belül szállít ásványi műtrágyát a Yara porsgrunni termelőüzeméből a breviki elosztóközpontba. Az autonóm konténerhajó 40 ezer dízelüzemű teherautóval megtett utat vált ki évente, csökkentve a széndioxid-kibocsátást, javítva a közúti biztonságot és mérsékelve a zajártalmat.
A Yara Birkeland az első mérföldkő az emberi beavatkozástól mentes hajózás terén. A technológia jelenlegi szintjén rövid utak esetében az autonóm hajó életképes megoldásnak tűnik, és mivel a konténerhajó jó úton halad afelé, hogy 90%-kal csökkentse a Yara működési költségeit, hamarosan más vállalatok is igyekeznek majd a nyomdokaiba lépni.
Valószínűleg azonban még több évtizedet kell várnunk ahhoz, hogy teljesen autonóm teherszállító hajók szeljék a világ óceánjait. Egyfelől szükség van ugyanis a technológia további fejlesztésére és tesztelésére, másfelől pedig változtatni kell a nemzetközi kikötők működését meghatározó szabályozói és jogi keretrendszeren.
Hogyan egységesíti a mesterséges intelligencia a hajózási műveleteket?
Útvonal-optimalizálás és navigáció
A valós idejű adatokon nyugvó útvonal-előrejelzés lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy az időjárás és egyéb tényezők függvényében átalakítsák tervezett útvonalaikat, és reagáljanak a váratlan helyzetekre. A Szuezi-csatornában kialakult 2021. évi válság intő
például szolgál arra nézve, mennyire fontosak ezek az előrejelző modellek a hajózási ágazat számára. A legjelentősebb tengeri tranzitútvonal teljes lezárása arra kényszerítette a hajózási társaságokat, hogy improvizáljanak, és felkutassák a legcélszerűbb és
legköltséghatékonyabb alternatívákat. A mesterséges intelligencián alapuló technológiák
gyors becsléseket szolgáltattak számukra, amelyekkel csökkenthették költség- és időveszteségeiket.
Hatékony üzemanyag-fogyasztás
Az útvonal-optimalizálás a leállások korlátozásával és kevésbé energiaigényes alternatívák igénybevételével szintén hozzájárul az üzemanyag-fogyasztás és a pazarlás csökkentéséhez. A mesterséges intelligencia és a gépi tanulás képes nyomon követni az üzemanyag-fogyasztást és tippeket adni a fogyasztás visszafogására, lehetővé téve az
erőforrás- és költséggazdálkodás javítását. Az üzemanyag-felhasználás elemzése emellett
feltárhatja a kevéssé hatékony eljárásokat, segítséget nyújtva ezáltal a hajózási műveletek minden aspektusának fejlesztéséhez. Az üzemanyag hatékonyabb felhasználásával
csökkenthető a széndioxid-kibocsátás, amivel közelebb kerülünk a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet célkitűzéseinek eléréséhez, és mérsékelhetők a költségek. A jövőben a nehéz fűtőolajhoz hasonló hagyományos üzemanyagokat várhatóan felváltják majd az alternatív
forrásból származó üzemanyagok, így tovább javul majd a hajózás fenntarthatósága.
Megelőző jellegű karbantartás
A hajózás hatékonysága és biztonsága nagyban függ a karbantartástól. A lehető legjobb teljesítményen üzemelő berendezések növelik az idő- és üzemanyag-felhasználás
hatékonyságát. Még egy kisebb jelentőségű elhasználódás is károsan befolyásolhatja a teljes rendszer működését, mivel túlterheltséget és megnövekedett üzemanyag- és
energiafogyasztást idézhet elő, növelve a hajó üzemeltetési költségeit és fogyasztását. A feltáratlan károsodások veszélyeztetik az utazás biztonságát és jelentős problémákat okozhatnak.
A mesterséges intelligencia érzékelők segítségével elemzi a berendezések teljesítményét, és jelzi a potenciális problémákat. Amikor az üzemanyag- vagy energiafogyasztás
szokatlan ingadozását vagy rendellenes hőtermelést észlel, értesítést küld a karbantartóknak arról, hogy az adott gép felülvizsgálatot és javítást igényel. A legénység tagjainak számos feladatban kell helytállniuk, ezért a berendezések mesterséges
intelligencia általi felügyelete a láthatóság és a tudatosság fokozása révén javíthatja a berendezések karbantartását. A mesterséges intelligencia segítségével még azelőtt észlelhetők a berendezések problémái, hogy azok súlyossá válnának, és a teljes szállítási láncot megakasztó leálláshoz vezetnének.
A Distrelec webáruházának kínálatában érzékelők széles skálájából válogathat, a hőmérséklet- és nyomásérzékelőktől kezdve az optikai érzékelőkön ált az induktív érzékelőkig.
Kikötés megkönnyítése
A hajózási társaságok prediktív elemzés segítségével optimalizálhatják hajóik menetrendjét. Hajóútjaik minél hatékonyabb megtervezéséhez igénybe veszik a kikötőhelyhez jutásra vonatkozólag a kikötői információs rendszerek által biztosított adatokat, például célállomás, érkezési idő, útvonal és menetidő. A forgalmi torlódás és az ütközések kockázatának
csökkentése érdekében a szállítmányozók a forgalmi sémákra vonatkozó adatok alapján szervezik meg és szervezik át az érkezést.
A kikötőkben alkalmazott mesterséges intelligencia gyakran működik együtt robotokkal, mivel számos mesterséges intelligencián alapuló rendszer robotikai elemeket is tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a gépek számára az önálló feladatvégzést. A mesterséges intelligenciát alkalmazó folyamatok képesek optimalizálni a térkihasználást és a
konténerek elhelyezését azáltal, hogy felmérik akonténer méretét és formáját, elemzik a meglévő tárolási konfigurációt, majd ezek alapján meghatározzák a konténer megfelelő elhelyezését. Emellett a maximális térkihasználás érdekében azonosítják és újrarendezik a nem megfelelően elhelyezett konténereket.
A kikötői hatékonyság optimalizálásának egyik alapvető technológiája az úgynevezett digitális ikerpár, amely gyakorlatilag egy, a kikötőben lezajló valamennyi folyamatot tartalmazó, komplett digitális térkép.
Digitális ikerpárok szerepe a hajózási ágazat
digitalizálásában
Az adatelemzést és a rendszerfelügyeletet a virtuális és a való világ szimulációkon keresztüli egybeolvasztása teszi lehetővé. A szimulációk révén kiküszöbölhetők a nemkívánatos
eredmények, csökkenthető az állásidő, új lehetőségek fedezhetők fel és tervek készíthetők a jövőre vonatkozólag. A digitális ikerpárok segítségével a tengerészeti ágazat
hatékonyabb módon fordíthatja a maga javára a digitalizációt, és új korszakot nyithat a történetében. E technológia révén jelentős mértékben javítható egyebek mellett a flottakezelés, valamint a kikötői üzemeltetés és a végponttól végpontig terjedő szállítási lánc hatékonysága.
A digitális ikerpárok pontos virtuális környezetet kínálnak a hajózási társaságok, a kikötő üzemeltetők és más felhasználók számára innovatív elképzeléseik teszteléséhez, elősegítve a teljes tengeri ágazatot átfogó innovációt. Amennyiben érdekli, hogyan alkalmazzák a digitális ikerpárokat más iparágakban, olvassa el a témával foglalkozó cikkünket itt.
Gondolatok a mesterséges intelligencia hajózási műveletekben való alkalmazhatóságáról
Bár a mesterséges intelligencia tengernyi lehetőséget kínál a hajózási ágazatban, az átállás sikerességének biztosításához még le kell küzdeni néhány akadályt.
Kiberbiztonság
A hajózás digitalizálódásával, valamint a hajók, a mesterséges intelligencián alapuló rendszerek és az autonóm berendezések közötti összeköttetés bővülésével párhuzamosan fokozódik a kibertámadások kockázata. A Nemzetközi Tengerészeti Szervezet, az Európai Unió, továbbá a nemzeti és regionális szervek számos olyan rendelkezést hoztak, amelyek előírják a hajótulajdonosok számára a megfelelő kiberbiztonsági rendszerek kiépítését. A hackerek képesek érzékeny adatok eltulajdonítására, a hajó külső kommunikációjának letiltására és a navigációs rendszerek megzavarására, amivel kárt okozhatnak a legénységnek és a vállalatnak. Az alábbiakban felsorolunk néhány példát a lehetséges
kiberfenyegetésekre:
- Hajó adatainak módosítása – például pozíció, sebesség, név, rakományadatok és útvonal.
- Téves időjárás-előrejelzés küldése – ezáltal útvonaluk módosítására kényszerítve a hajókat, amelyek el akarják kerülni a nemlétező rossz időt.
- „Szellemhajók” létrehozása – ezek a nemlétező hajók rendes hajóknak tűnnek a többi vízi jármű számára.
- Szolgáltatásmegtagadási támadások végrehajtása a teljes rendszeren azáltal, hogy megnövelik az automatikus hajóazonosító rendszer által küldött üzenetek gyakoriságát.
- A vészhelyzeti helyzetjelző rádiós jeladó (EPIRB) által leadott jelek meghamisítása, amivel aktiválják a közelben tartózkodó hajók riasztórendszerét.
- Létező hajók eltüntetése
Munkahelyek elvesztésétől való félelem
A mesterséges intelligencia, különösen a robotokkal és autonóm elemekkel együttműködő mesterséges intelligencia azt a félelmet kelti a munkavállalókban, hogy át kell adniuk a helyüket a technológiának. E zsigeri félelem szorongást és aggodalmat válthat ki a
munkavállalókból. A legrosszabb esetben az is előfordulhat, hogy szabotálják a mesterséges intelligenciát alkalmazó programokat, illetve vonakodnak a technológia használatától. Ha sikerre szeretnénk vinni a mesterséges intelligencián alapuló kezdeményezéseket,
elengedhetetlen, hogy nyílt párbeszéd és képzés révén eloszlassuk ezeket az aggályokat.
Adatintegráció
A több szolgáltatót és szállítási láncot érintő kezdeményezésekben részt vevő valamennyi félnek hajlandóságot kell mutatnia arra, hogy megossza a többi féllel adatait és felületeit. Bár gyakran ezek az együttműködésen alapuló projektek biztosítják a legmagasabb fokú
optimalizációt minden résztvevő számára, nem mindig egyszerű meggyőzni a külső partnereket adataik átadásának szükségességéről.
Összefoglalás
Nem nehéz belátni, hogy a mesterséges intelligencia már most pozitív hatást gyakorol a hajózási műveletekre, és számos előnyt tud nyújtani az iparági szereplők számára. A mesterséges intelligencián alapuló rendszerek megkönnyítik az emberek számára a feladatok elvégzését és a folyamatok kezelését, ami felbecsülhetetlen értéket fog képviselni, ahogy a világ tovább halad a fejlődés útján. Ha képesek leszünk elhárítani a mesterséges
intelligencia hajózásba történő integrálása előtt álló akadályokat, akkor a hajózási vállalatok bizonyosan sikerrel alkalmazzák majd ezt a technológiát költségeik csökkentésére, hatékonyságuk növelésére, valamint a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet által meghatározott célkitűzések elérésére. Jó néhány innováció sikeres alkalmazásával a hátunk
mögött és az autonóm hajókhoz hasonló izgalmas kilátásokkal a mesterséges intelligencia várhatóan még nagy hullámokat fog verni a tengerészeti ágazatban.
