Η ναυτιλία κινεί άνω του 90% των εμπορευμάτων της παγκόσμιας οικονομίας. Το κόστος λειτουργίας για ανθρώπινο δυναμικό και πλοία, η αλληλεπίδραση με το περιβάλλον και η δυνατότητα γρήγορης εξομάλυνσης απρόβλεπτων εξελίξεων, είναι παράγοντες που αποκτούν τεράστια σημασία σε αυτήν την κλίμακα. Ο κανόνας της εποχής λέει “η ψηφιοποίηση σώζει”.

Η ναυτιλία κινεί άνω του 90% των εμπορευμάτων της παγκόσμιας οικονομίας. Το κόστος λειτουργίας για ανθρώπινο δυναμικό και πλοία, η αλληλεπίδραση με το περιβάλλον και η δυνατότητα γρήγορης εξομάλυνσης απρόβλεπτων εξελίξεων, είναι παράγοντες που αποκτούν τεράστια σημασία σε αυτήν την κλίμακα. Ο κανόνας της εποχής λέει “η ψηφιοποίηση σώζει”.

Θα μπορούσε ένας ευφυής υπολογιστής να είχε αποτρέψει την παρέκκλιση της πορείας του τετρακοσίων μέτρων container ship της Evergreen, το οποίο έκλεισε το κανάλι του Σουέζ, δημιουργώντας προβλήματα στο 12% του παγκόσμιου εμπορίου; Αν υπήρχε ένας τέτοιος υπολογιστής θα μπορούσε να είναι απαραβίαστος από κυβερνοεγκληματίες;
Κατά πάσα πιθανότητα όχι, σύμφωνα με τις απόψεις ειδικών του κλάδου με τους οποίους επικοινωνήσαμε για τις ανάγκες αυτού του άρθρου. Η τεχνητή νοημοσύνη στον τομέα της ναυτιλίας, όπως και σε άλλους τομείς, βρίσκεται σε φάση αξιολόγησης και ενώ έχει δώσει κάποια καλά αποτελέσματα στον τομέα της συντήρησης, δεν θεωρείται ακόμα έμπιστο εργαλείο στον τομέα της ναυσιπλοΐας. Σύμφωνα με τον Βασίλη Φωτεινιά, IT Manager της Danaos Shipping, ακόμα και αν οι αλγόριθμοι θα μπορούσαν να θεωρηθούν αρκετά έτοιμοι για δοκιμές με περιορισμένη ευθύνη, το εμπόδιο της αστάθειας των δορυφορικών τηλεπικοινωνιών θα ήταν αξεπέραστο.

Ο Φώτης Τσιτσιρίγκος, Fleet IT Manager της Euronav Ship Management Hellas, εκτιμά ότι θα χρειαστεί να περιμένουμε αρκετά μέχρι να έχουμε ένα συνδυασμό αλγορίθμων και τηλεπικοινωνιών που θα ήταν αρκετά αξιόπιστος ώστε να αναλάβει αυτόνομα την πλοήγηση ενός πλοίου. Όπως λέει ο ίδιος. “Ενδεχομένως, σε συντομότερο χρονικό διάστημα να δούμε drone ships που θα εκτελούν πολύ συγκεκριμένες αποστολές σε περιβάλλοντα με μικρή πιθανότητα ατυχήματος.”
Και ενώ το όραμα των drone πλοίων είναι ένα αχνό σύννεφο στον ορίζοντα της ναυσιπλοΐας, υπάρχουν έργα που γίνονται ήδη και έχουν αποδεδειγμένα βελτιώσει τις διαδικασίες τόσο στα κέντρα διοίκησης όσο και πάνω στο πλοίο. Αν και οι ιδιοκτήτες των ναυτιλιακών εταιρειών προέρχονταν από οικογένειες με παραδοσιακή νοοτροπία, φαίνεται πως υπό την πίεση των αναγκών της αγοράς, έδειξαν ευελιξία και αποδέχτηκαν σχετικά γρήγορα τις αλλαγές της τεχνολογίας. Όπως μας λέει ο Βασίλης Φωτεινιάς, πλέον πάνω από το 90% των ναυτιλιακών εταιρειών που χρειάζεται να διαχειρίζονται μεγάλους στόλους πλοίων, διαθέτουν ERP, το οποίο έχει ενοποιήσει τις διάσπαρτες διαδικασίες στη διοίκηση της εταιρείας. Επίσης αξιοσημείωτο είναι ότι αυτά τα ERP δεν είναι “χθεσινά”, καθώς στις περισσότερες μεγάλες εταιρείες μετρούν ήδη σχεδόν μια δεκαετία ζωής.
Σημαίνει όμως αυτό ότι η ναυτιλία έχει φτάσει πλέον σε ένα υψηλό βαθμό ψηφιοποίησης και μόνο μικροβελτιώσεις απομένουν;

Τα βήματα από την παραγωγή δεδομένων στη λήψη αποφάσεων
Η ζωή στο πλοίο, όπως την περιγράφουν οι παλιοί ναυτικοί, κυλούσε με αργόσυρτους ρυθμούς, πλούσιους σε στιγμές νοσταλγίας, αφηγήσεις περιπετειών, θαλασσινών και λιμανίσιων.
Μόνο παροδικά οι ρυθμοί αυτοί αποκτούσαν ένταση, συνήθως λόγω καιρικών φαινομένων. Η παραμονή στα λιμάνια, η οποία μπορεί να κρατούσε και εβδομάδες για φόρτωμα-ξεφόρτωμα και μικροεπισκευές, ήταν το δώρο του ναυτικού.

Οι καιροί του Καββαδία έχουν περάσει ανεπιστρεπτί. Οι ρυθμοί ζωής ακόμα και όταν το πλοίο είναι εν πλω είναι πιο έντονοι, καθώς μεταξύ λιμανιών χρειάζεται να γίνονται προετοιμασίες, η διοίκηση ζητά καθημερινές αναφορές για να λαμβάνει αποφάσεις, ενώ ακόμα και όταν το πλοίο φτάνει στο λιμάνι, ο χρόνος παραμονής είναι συνήθως μερικά 24ωρα. Η νέα γενιά ναυτικών εκπαιδεύεται σε αυτές τις διαδικασίες, ενώ οι παλιοί αναμένουν τη σύνταξη, μην μπορώντας να πιστέψουν πως άλλαξαν τόσο γρήγορα τα πράγματα σε λιγότερο από 40 χρόνια.
Πάνω στο πλοίο δημιουργείται ένα μεγάλο ποσοστό των δεδομένων που χρειάζονται τα κεντρικά συστήματα της εταιρείας για να κάνουν αναλύσεις και να προτείνουν αποφάσεις.
Οι καιρικές συνθήκες, οι διαδικασίες στα λιμάνια που συχνά αλλάζουν με νέα ρυθμιστικά πλαίσια, τα έξοδα συντήρησης και καυσίμων, είναι μερικοί από τους παράγοντες που καθορίζουν αν το πλοίο θα κλείσει τη μέρα του με κέρδος ή ζημιά.

Και ενώ στα κεντρικά των εταιρειών, η παραγωγή δεδομένων είναι σχεδόν εξ’ ολοκλήρου ψηφιακή, στο πλοίο ένα ποσοστό των διαδικασιών βασίζεται σε πιο παλιές μεθόδους, όπως η χρήση λογιστικών φύλλων ή και χαρτιού. Επομένως, προκλήσεις για τα τμήματα πληροφορικής των εταιρειών είναι αφενός να μεταφέρουν αυτά τα δεδομένα στα κεντρικά συστήματα και αφετέρου να τα παρουσιάσουν στη διοίκηση με μορφή που θα είναι εύληπτη και βοηθητική στη λήψη αποφάσεων.
Όπως μας λέει ο Βασίλης Φωτεινιάς, η μεταποίηση των δεδομένων σε εύληπτη εικόνα, είναι σε αυτήν τη φάση ένας από τους πρωτεύοντες στόχους για τη Danaos Shipping και για άλλες ναυτιλιακές εταιρείες. Αν και γνωστές εταιρείες από τον κλάδο των Big Tech προσπάθησαν να μπουν σε αυτήν την αγορά για να προσφέρουν λογισμικό και υπηρεσίες, ήταν οι μικρότερες εταιρείες τεχνολογίας που κατάφεραν να κερδίσουν την εμπιστοσύνη των ναυτιλιακών. Στα πλεονεκτήματά τους δεν ήταν μόνο η γνώση της τεχνολογίας, αλλά και η γνώση του τρόπου λειτουργίας της ναυτιλιακής αγοράς, η οποία έχει τις ιδιαιτερότητές της.

Το έργο της οπτικοποίησης των ψηφιακών δεδομένων αναμένεται να πάρει ακόμα μεγαλύτερες διαστάσεις τα ερχόμενα χρόνια, καθώς οι ναυτιλιακές εταιρείες έχουν αρχίσει να εφαρμόζουν τεχνολογίες IoT στα πλοία τους. Οι αισθητήρες ενσωματώνονται πλέον σε όλα τα νευραλγικά μέρη λειτουργίας ενός πλοίου, μεταξύ των οποίων στα μηχανικά συστήματα, στις δεξαμενές καυσίμων και στους χώρους φόρτωσης. Τα ψηφιακά δεδομένα που παράγουν οι αισθητήρες είναι τεράστιας ποσότητας σε σχέση με τα ψηφιακά δεδομένα που δημιουργούν όλες οι υπόλοιπες διαδικασίες στο πλοίο. Ο όγκος και η ταχύτητα επεξεργασίας τους, η οποία είναι σημαντική ώστε να είναι “φρέσκα” στο μίγμα της λήψης αποφάσεων, διαμορφώνουν καθοριστικά, όλα τα δομικά μέρη που συνθέτουν την πληροφορική τεχνολογία στη ναυτιλία.

Η τοποθέτηση των αισθητήρων από μόνη της είναι ένα δύσκολο έργο, καθώς χρειάζεται να γίνει με τρόπο που θα είναι σύμφωνος με τα ρυθμιστικά πλαίσια ασφάλειας του πλοίου. Από εκεί και πέρα χρειάζεται να λυθούν βασικά προβλήματα, όπως η μεταφορά των δεδομένων από τους αισθητήρες στα κεντρικά συστήματα του πλοίου και από εκεί μέσω δορυφόρων, η αποστολή των δεδομένων στα κεντρικά συστήματα της εταιρείας.
Αν σκεφτούμε ότι ακόμα και σε ένα επίγειο σύστημα που βασίζεται σε τεχνολογία Narrow Band IoT μπορεί να προκύψουν προβλήματα από φυσικά εμπόδια και παρεμβολές, μπορούμε να φανταστούμε τι συμβαίνει πάνω σε ένα πλοίο φορτωμένο με containers και σε περιβαλλοντικές συνθήκες που συχνά η υγρασία φτάνει το 100% και η θερμοκρασία μπορεί να ξεπερνά τους 70 ή και 80 βαθμούς.

Σε αυτό το πλαίσιο δυσκολιών, ενώ θα περίμενε κάποιος ότι τα σύγχρονα πλοία, αυτά δηλαδή που παραδίδονται μέσα στο 2021 και έχουν παραγγελθεί 2 έως 3 χρόνια νωρίτερα, θα είχαν ενσωματωμένες αυτές τις τεχνολογίες, κάτι τέτοιο δε συμβαίνει στο αναμενόμενο ποσοστό. Ο Φώτης Τσιτσιρίγκος θεωρεί ότι αυτή η κατάσταση οφείλεται στο γεγονός ότι σε αρκετές περιπτώσεις οι εταιρείες που παραλαμβάνουν τα πλοία δεν είναι και αυτές που έχουν θέσει τις προδιαγραφές για το σχεδιασμό τους, ενώ επιπλέον η ενσωμάτωση στα σχέδια κατασκευής συστημάτων υποστήριξης σύγχρονών τεχνολογιών αυξάνει σημαντικά το κόστος κατασκευής. Ωστόσο, όπως μας λέει ο Βασίλης Φωτεινιάς, τα αποδεδειγμένα οφέλη από τη χρήση αισθητήρων είναι τόσο σημαντικά, ώστε οι ναυτιλιακές εταιρείες να ξεπερνούν τα οικονομικά και τεχνικά εμπόδια και να αποφασίζουν την εγκατάστασή λύσεων IoT, ακόμα και σε πλοία 15ετίας.
Για την Ελλάδα η ναυτιλία
είναι δύναμη
Οι Έλληνες πλοιοκτήτες έχουν στην ιδιοκτησία τους κάτι λιγότερο από το μισό του παγκόσμιου στόλου της εμπορικής ναυτιλίας. Με αυτή τη δύναμη μπορούν να επηρεάσουν την εφαρμογή νέων τεχνολογιών. Το ερώτημα που μένει να απαντηθεί είναι αν η όρεξη για κέρδη θα υπερνικήσει τις ανησυχίες τους, οδηγώντας σε ένα πρόωρο άλμα με κινδύνους για την ανθρώπινη ζωή και το περιβάλλον. Ο ρόλος των ανθρώπων του IT είναι καταλυτικός σε αυτήν τη φάση, γιατί θα χρειαστεί να λειτουργήσουν ισορροπιστικά αποτρέποντας μεγάλα ρίσκα, χωρίς όμως να θέτουν εμπόδια σε εφαρμογές της τεχνολογίας που θα μπορούσαν να δώσουν στις εταιρείες τους ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.

Θα γεμίσει ο ουρανός με δορυφόρους;
Με ένα ερασιτεχνικό τηλεσκόπιο αξίας μερικών εκατοντάδων ευρώ, μπορεί ο καθένας να παρατηρήσει έναν από τους 2.500 περίπου δορυφόρους χαμηλής τροχιάς που είναι σήμερα ενεργοί. Ωστόσο, αν η ίδια παρατήρηση γίνει και μετά από δέκα χρόνια, ο παρατηρητής είναι πιθανό να διαπιστώσει ένα κυκλοφοριακό κομφούζιο, καθώς οι προβλέψεις κάνουν λόγο για παραπάνω από 50.000 δορυφόρους χαμηλής τροχιάς που θα είναι ενεργοί μέχρι τότε.
Οι φιλοδοξίες για ένα δίκτυο δορυφόρων χαμηλής τροχιάς, θα μπορούσαν σε κάποιους να ανακαλέσουν μνήμες από τη δεκαετία του 90, όπου είχαν γίνει ανάλογες προσπάθειες με τους σχηματισμούς Globalstar, Iridium, Odyssey και Teledesic. Με εξαίρεση το Iridium, όλοι οι υπόλοιποι σχηματισμοί, είτε δεν πέτυχαν τους στόχους ανάπτυξής τους, είτε δεν υλοποιήθηκαν ποτέ.

Παρά το γεγονός ότι νέες προσπάθειες έχουν ξεκινήσει πριν από μερικά χρόνια, οι αναλυτές δεν δείχνουν ακόμα αισιόδοξοι, καθώς ήδη μετράμε νέες αποτυχημένες προσπάθειες, όπως οι σχηματισμοί LeoSat και OneWeb. Υπάρχουν όμως παράγοντες, όπως η εξέλιξη της τεχνολογίας των δορυφόρων και η αύξηση της ζήτησης για bandwidth, ιδιαίτερα στον τομέα της ναυτιλίας που αφήνουν ανοιχτά παράθυρα αισιοδοξίας για τις εταιρείες που δραστηριοποιούνται σε αυτόν τον τομέα.

Οι δορυφόροι χαμηλής τροχιάς, οι οποίοι λειτουργούν σε ύψη από 500 έως 2000 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη, προσφέρουν καλύτερες ταχύτητες και μικρότερο latency σε σχέση με τους γεωσύγχρονους δορυφόρους που χρησιμοποιούνται κυρίως για τις τηλεπικοινωνίες. Υπάρχουν δημοσιεύσεις, στις οποίες οι ερευνητές ισχυρίζονται ότι τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της επικοινωνίας με δορυφόρους χαμηλής τροχιάς, θα μπορούσαν να ξεπεράσουν ακόμα και αυτά των 5G ασύρματων δικτύων.

Εταιρείες που πρωτοστατούν αυτήν την περίοδο στην αγορά, είναι η Starlink, η οποία μέχρι και τον περασμένο Απρίλιο είχε θέσει σε τροχιά περισσότερους από 400 δορυφόρους, η Telesat, η οποία προχωρά με ένα αρχικό πλάνο 500 δορυφόρων και η Amazon, η οποία έχει ζητήσει άδεια για την εκτόξευση πάνω από 3.200 δορυφόρων. Η σημαντικότερη πρόκληση που αντιμετωπίζουν όλες οι παραπάνω εταιρείες είναι η μείωση του κόστους κατασκευής και εκτόξευσης. Για ένα τυπικό γεωσύχγρονο δορυφόρο, το κόστος αυτό κυμαίνεται από $50.000 έως 60.000 δολάρια ανά κιλό. Ένα δεύτερο εμπόδιο που φαίνεται να προκύπτει από τις πιο πρόσφατες εξελίξεις, είναι η έλλειψη ημιαγωγών, η οποία έχει επηρεάσει όλες τις βιομηχανίες που βασίζονται σε ηλεκτρονικά κυκλώματα.
Η ναυτιλία βρίσκεται αναμονή για τα τηλεπικοινωνιακά άλματα, καθώς η βελτίωση των αυτοματισμών, η οποία φτάνει μέχρι και το όραμα των drone ships, είναι αδύνατη χωρίς τις υπηρεσίες που μπορούν να προσφέρουν οι δορυφόροι χαμηλής τροχιάς. Οπότε είναι φυσικό επόμενο, οι ειδικοί σε θέματα τεχνολογίας που εργάζονται στη ναυτιλία, να απαντούν διστακτικά σε ερωτήματα που έχουν σχέση με την επιτυχή αυτονόμηση των πλοίων στο μεσοπρόθεσμο μέλλον.

Στα όνειρα δεν υπάρχουν όρια
Εν μέσω πανδημίας με μεταβολές του σκηνικού σε μηνιαία βάση, ο συνασπισμός One Sea Autonomous Ecosystem δεν δίστασε να δημοσιεύσει ένα white paper, το οποίο θέτει τα θεμέλια για το μέλλον των αυτόνομων πλοίων. Όπως λέει στην εισαγωγή του άρθρου με τίτλο “Autonomous ships and safety at sea”, ο Capt. Eero Lehtovaara Chairman της One Sea, “Οι πρόοδοι στις τεχνολογίες μεταμορφώνουν την καθημερινότητά μας και η πανδημία λειτούργησε ως καταλύτης. Όσον αφορά τη ναυτιλία, η αυτονόμηση των εμπορικών πλοίων θα φέρει σημαντικές αλλαγές στο μέλλον.”

Στη βάση της πρότασης της One Sea βρίσκεται ένα κοινό ρυθμιστικό πλαίσιο, το οποίο θα δημιουργεί τις γέφυρες που χρειάζονται τόσο για την ναυσιπλοΐα, όσο και για την διασύνδεση τεχνολογιών διαφορετικών κατασκευαστών. Η πρόβλεψη των συντακτών του άρθρου, κάνει λόγο για ένα ασφαλές οικοσύστημα αυτόνομης ναυσιπλοΐας μέχρι το 2025, αξιοποιώντας δράσεις που έχουν ήδη γίνει, όπως τη δημιουργία ενός πλαισίου ασφαλείας, το οποίο αποφασίστηκε από την Maritime Safety Committee του IMO τον Ιούνιο του 2019 με την ονομασία “Interim Guidelines for Maritime Autonomous Surface Ship”. Ακόμα όμως και αν κάποιοι δομικοί λίθοι είναι ήδη διαθέσιμοι, πολύ περισσότεροι χρειάζονται.

Η ευφυΐα των αλγόριθμων πλοήγησης δεν έχει ακόμα αποδείξει την αξία της στη ξηρά και επιπλέον οι θαλάσσιες τηλεπικοινωνίες δεν προσφέρουν το χαμηλό latency που χρειάζεται για κρίσιμες αποφάσεις. Αυτοί είναι βασικοί λόγοι που τόσο η πλευρά των προμηθευτών τεχνολογίας, όσο και οι ναυτικοί, κυρίως οι παλαιότεροι αυτών είναι επιφυλακτικοί. Η ABB Marine & Ports, μέλος του οικοσυστήματος One Sea, προσπαθεί να καθησυχάσει τους ναυτικούς αναφέροντας ότι είναι απίθανο στο μεσοπρόθεσμο μέλλον η τεχνητή νοημοσύνη να τους αντικαταστήσει, γιατί οι δυνατότητές της είναι ακόμα περιορισμένες, τόσο στις διαδικασίες της ναυσιπλοΐας, όσο και τον έλεγχο των μηχανών.