– Selvkjørende skip langs norskekysten innen 10 år

Båten du ser på bildet over har i lange perioder de siste somrene cruiset rundt i fjorden utenfor Trondheim, som regel med studenter fra NTNU på slep. Til tross for at den bare er tre meter lang og litt over en halv meter bred har skipet “ReVolt” blitt lagt godt merke til av mange store aktører i skipsindustrien.

– Grunnen til at vi har utviklet ReVolt og satser så tungt på autonomi, er at vi vil lære. Ikke fordi vi har planer om å konkurrere med aktørene i skipsindustrien på dette feltet, sier Tom Arne Pedersen, principal researcher, DNV.

– Hovedmålet vårt med ReVolt er å sikre at de autonome systemene som slippes på markedet om noen år, er like sikre eller sikrere enn konvensjonelle skip, sier Pedersen.

Selvkjørende containerskip

Vi spoler noen år tilbake. Med fremveksten av kunstig intelligens og maskinlæring, har ideen om selvkjørende farkoster, enten det er til lands eller vanns, gått fra å være science fiction til å være en håndfast mulighet.

I DNV - et selskap som har drevet med klassifikasjon, testing og verifikasjon av skip i 155 år - blir det tydelig at man må ligge i forkant.

– Vi er rett og slett nødt til å vite hvordan de autonome skipene vil fungere, hvilke krav vi skal stille og hvordan vi skal teste dem, sier Pedersen.

Derfor utvikles konseptet ReVolt.

I 2014 ble ReVolt utviklet som et  lite containerskip-konsept, 60 meter langt og med en maks hastighet på 6 knop, miljøvennlig og energieffektivt til bruk i nære kyststrøk. Konseptet inkluderte autonom styringsteknologi, altså selvkjørende, og lading hver gang skipet var i havn.

Det var aldri tanken at konseptet skulle bygges, derimot ble det bygd en skalamodell som suser rundt i havnebassenget i Trondheim fire år senere.

Se våre ledige stillinger innen IT.

Uforsker teknologien

Modellprosjektet gir DNV mulighet til både å demonstrere autonomi, å utforske mulighetene med teknologien, samt å utvikle en testplatform for disse systemene. Det gjør selskapet i tett samarbeid med NTNU, som i flere somre har hatt masterstudenter fra marinteknikk, robotikk og kybernetikk-fagene på sommerjobb hos Pedersen. Disse studentene har i tillegg skrevet prosjekt og masteroppgaver i samarbeid med DNV.

En viktig brikke i ReVolt-konseptet er den digitale tvillingen av båten. Dette er en fullstendig modell av båten og systemene ombord som kjører på både en datamaskin på kontoret og på DNVs skyløsning. Denne brukes av studentene for å teste ut sine løsninger før de testes på sjøen.

–  Dette bruker vi også for å utvikle våre egne testverktøy, sier Pedersen.

Arbeidet med testverktøyet har avdekket noen av utfordringene som man står foran i fremtiden.

– Reglene for sjøen er skrevet for menneskelig operasjon med rom for tolkning, mens en datamaskin trenger regler som er helt spesifikke. Her må det gjøres en jobb for å utvikle maskinlesbare regler, og det er noe industrien og skipsnæringen - de som faktisk skal bygge og drifte skipene - må gjøre i samarbeid, råder Pedersen.

– Autonomi vil være sentralt for norsk maritim næring i fremtiden, og det er mange aktører som er interessert i dette. Men det er viktig å få frem at grunnen til at vi som klasseselskap ser på disse systemene, er for å lære mer om hvordan slike system virker og hvordan de skal testes og verifiseres, ikke fordi vi selv skal utvikle slike systemer til markedet.

Autonome skip innen 10 år

Tom Arne Pedersen spår at autonome skip vil kunne bli en del av logistikknettverket langs kysten innen 10 år.

– Jeg tror ikke at all skipstrafikk blir erstattet, men vi ser noen områder som peker seg ut: som kystnær transport av varer. Det store potensialet her ligger i at autonome frakteskip erstatter en stor del av lastebiltrafikken på land, slik som Yara og Kongsberg gjør med Yara Birkeland. Selv om Yara Birkeland leveres allerede i 2020, er det som et pilotprosjekt, og det vil nok ta noen år før et stort antall autonome skip kan inngå i et større logistikknettverk, mener Pedersen.

De største utfordringene som gjenstår mener han er skipenes “evne” til å se og forstå verden rundt seg, også kalt situasjonsforståelse.

– Bare tenk når det er tett tåke og regnvær, alt er vesentlig vanskeligere. Det gjøres mye manuell justering for å få dagens sensorer til å fungere optimalt. I tillegg kan du som menneske bruke hørsel og erfaring på en annen måte enn i hvert fall de autonome systemene vi har per i dag.

Det er også en utfordring å få de autonome systemene til å operere slik at vi mennesker kan forstå og stole på deres avgjørelser.

–  Uansett hvor fort dette går, så vil det være en lang periode der vi vil ha konvensjonelle og autonome skip samtidig på vannet. Hvordan sikrer vi at de kan samarbeide og stole på hverandre?

– Forsvinner kapteinen?

– Som med mange andre teknologiske skift så tror jeg dette vil føre til at noen typer arbeidsplasser forsvinner, mens andre vil oppstå. Vi vil fortsatt ha kapteiner, men han går kanskje på jobb i et kontrollrom på land og kanskje har han ansvar for flere fartøy.

Slik samarbeider DNV med NTNU

DNV samarbeider med NTNU på flere store prosjekter, og ReVolt er et av disse.  Studenter fra NTNU har over flere år jobbet med ReVolt som sommerprosjekt og fortsatt på prosjekt og masteroppgave rundt ReVolt påfølgende år. «Sommervikarene» har blant annet tatt for seg:

• Tilstandsovervåkning - der man bruker sensordata fra systemene i skipet til å overvåke og predikere tilstanden på skipets ulike komponenter
• Utviklet en fjernstyringsstatsjon - slik at man kan sitte et annet sted å styre båten
• Jobbet med systemer for banefølging der skipet automatisk følger en oppsatt rute
• Sensor fusion - der data fra ulike sensorer som radar og kamera kobles sammen for å kunne detektere og identifisere objekter rundt fartøyet.
• Kollisjonsunngåelse, der ReVolt automatisk skal unngå andre fartøy - se video i saken.