Automatisierungs- und Autonomieprozesse in der Schifffahrt

Automatisierungs- und Autonomieprozesse in der Schifffahrt Prof. Dr.-Ing. Carlos Jahn, MARITIME BERUFSFELDER IM UMBRUCH - Die Rolle der Menschen an Bord und im Hafen in Zeiten der Digitalisierung und Automatisierung, Vortragsveranstaltung des Nautischen Vereins zu Bremerhaven, 07.09.2017

Gliederung 1 Einführung 2 Automatisierung: Autonome Schifffahrt 3 Digitalisierung: Automation of Knowledge Work 4 Ausblick Folie 2

Technische Universität Hamburg und Fraunhofer CML Institut für Maritime Logistik der TUHH Lehre Universitäre Forschung Fraunhofer CML Angewandte Forschung für private und öffentliche Auftraggeber Hafen und Logistik Schifffahrt Maritime Dienstleistunger und Zulieferer Folie 4

Die Fraunhofer-Gesellschaft auf einem Blick Anwendungsorientierte Forschung zum unmittelbaren Nutzen für die Wirtschaft und zum Vorteil für die Gesellschaft 24 500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter 2,1 Mrd 1,9 Mrd Ausbauinvestitionen u. Verteidigungsforschung knapp 30% Grundfinanzierung durch Bund und Länder 69 Institute und Forschungseinrichtungen Finanzvolumen Vertragsforschung 2016 über 70% Industrieaufträge und öffentlich finanzierte Forschungsprojekte Folie 5

Technologie- Treiber Hafen- und Terminalentwicklung Schiffs- und Flottenmanagement Seeverkehr und Nautik Automatisierung Digitalisierung Folie 6 Quelle: HHM M. Lindner

Unbemannte Schiffe ein neuer Trend?! Folie 8

Unbemannte Schiffe ein neuer Trend?! Hamburger Morgenpost (2012), Bild (2015) Folie 9

Modelle und Prototypen Folie 10

EU-Projekt MUNIN* Vision einer unbemannten Hochseereise Folie 11 * Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks

MUNIN Neue Systeme für die autonome Navigation Advanced Sensor Module Elektronischer Ausguck Erkennen von kleinen Objekten Erkennen von Wetterbedingungen Folie 12

In-Situ Test Elektronischer Ausguck Folie 13

MUNIN Einführung Neue Systeme für die autonome Navigation Advanced Sensor Module Elektronischer Ausguck Erkennen von kleinen Objekten Erkennen von Wetterbedingungen Autonomes Navigationssystem Op. Fallentscheidung Kollisionsverhütung Gewährleistung der Schiffsstabilität Folie 14

Autonome Navigation Kollisionsverhütung, Strandungsvermeidung, Stabilität Folie 15

Schiffsführungssimulation Test-bed Stealth View Schiffsführungssimulation Datenbasisgenerierstation Virtueller Schiffsführungssimulator Funktion: Freie Perspektive Funktion: Echtzeit- Schiffsführungssimulation Funktion: Eigenschiffmodellierung, ENCund 3D-Modellierung Funktion: Multi-Schiff-Simulation Folie 16

Folie 17

Autonome Navigation: Test im Mittelmeer Mai 2017 Containerschiff Hannah Schulte Karte: Google Maps Folie 18

MUNIN Neue Systeme für die autonome Navigation Advanced Sensor Module Elektronischer Ausguck Erkennen von kleinen Objekten Erkennen von Wetterbedingungen Autonomes Navigationssystem Op. Fallentscheidung Kollisionsverhütung Gewährleistung der Schiffsstabilität Landkontrollstation Faktor Mensch Überwachung der Schiffsreise Situationsabhängige Problemlösung Folie 19

Landkontrollstation Überwachung der Schiffsreise, situationsabhängige Problemlösung Folie 20

Autonome Schifffahrt Pilotlösungen für DSME Landkontrollstation Autonomes Navigationssystem Folie 21

Projektbeispiel: Personalplanung Crew Compliance Optimizer Input Output Arbeits- und Ruhezeitenregelungen Reiseplanung mit Hafenfolge In Reederei: Compliance-gerechter Personalbedarf auf Positionsebene pro Schiff Mindestbesatzung Folie 23

Projektbeispiel: Personalplanung Crew Compliance Optimizer Input Output Arbeits- und Ruhezeitenregelungen Reiseplanung mit Hafenfolge Mindestbesatzung 100 Schiffe verschiedener Typen, Klassen und Reiseprofile 16-25 Personen pro Schiff mit unterschiedlichen Qualifikationsprofilen 12 reiseabhängige Schiffsbetriebszustände (Transit, Revierfahrt, Anlegen, ) 26 schiffsbetriebsnotwendige Aufgabetypen (Brückenwache, Lotsenannahme, ) In Reederei: Compliance-gerechter Personalbedarf auf Positionsebene pro Schiff An Bord: Compliance-gerechter Einsatzplan für die Besatzung Planabweichungen Folie 24

Projektbeispiel: Personalplanung Crew Compliance Optimizer Output In Reederei: Compliance-gerechter Personalbedarf auf Positionsebene pro Schiff An Bord: Compliance-gerechter Einsatzplan für die Besatzung Folie 25

Digitalisierung: Innovations- und Produktivitätstreiber mit vielfältigen Anwendungsfeldern Einsatz von digitaler Technologien zur Steigerung der Transparenz mit Echtzeitinformationen Konnektivität Big Data Analytics Automation of Knowledge Work Zielsetzung Verbesserung von Geschäftsprozessen Entwicklung neuer Geschäftsmodelle Potenziale Entscheidungsunterstützung durch anwendungsspezifische Bereitstellung von Informationen, Handlungsalternativen, Bewertungen Entlastung von dispositiven, repetitiven Tätigkeiten Folie 27

Autonome Schifffahrt (1 von 2) Spezifische Anwendungen Nationale Gewässer (Recht) Definierte Strecken und Häfen Zugriffsmöglichkeiten von Land Folie 28

Autonomes Klein-Containerschiff, Norwegen Norwegisches Projekt von Yara und Kongsberg Von Porsgrunn (Düngemittelproduktion) nach Breivik und Larvik (Export) Folie 29

Autonomes Klein-Containerschiff, Norwegen Norwegisches Projekt von Yara und Kongsberg Von Porsgrunn (Düngemittelproduktion) nach Breivik und Larvik (Export) Folie 30

On-Demand Fähre in Trondheim NTNU AMOS/SINTEF Source: Sintef NTNU autonomous ferry Folie 31

Autonome Schifffahrt (2 von 2) Spezifische Anwendungen Nationale Gewässer (Recht) Definierte Strecken und Häfen Zugriffsmöglichkeiten von Land Große Fahrt: Zwischenstufen zur Autonomie Assistenzsysteme an Bord Entscheidungsunterstützung Entlastung von Routine, Überwachung Unterstützungssysteme an Land Monitoring und Beratung bzgl. Navigation und Technik Planung und Entscheidungsunterstützung Folie 32

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Dr.-Ing. Carlos Jahn, Email: carlos.jahn@tuhh.de, Tel. +49 40 42878 4450 Folie 33