Autonome skip: Norge ligger langt foran – men kan ikke hvile ett sekund

I forrige uke annonserte Samsung vellykkede autonomi-tester med en taubåt i et nyopprettet testområde. Kort tid etter fortalte japanske selskaper at de utvikler antikollisjonssystem for havgående skip i tett trafikkerte skipsleder.

For norske selskaper som har jobbet med autonomi opp mot 15 år, ser det lite imponerende ut.

Fjernstyring har vært demonstrert i Norge, Finland og Danmark i flere runder. Nå tar NTNU et nytt skritt mot enda mer autonomi under vann i et nytt forskningssenter.

I 2018 ble taubåten Hermod i København fjernstyrt fra Svitzers hovedkontor med teknologi fra Rolls-Royce (nå Kongsberg Maritime), utviklet i Finland, Norge og Storbritannia.

I desember samme år viste ABB fjernstyring av fergen Suomenlinna II i et testområde nær Helsingfors. Kongsberg Maritime (Rolls-Royce) seilte fergen Falco ved Åbo i Finland autonomt, overvåket fra et kontrollsenter. I Singapore er ABB med på utvikling av en autonom taubåt.

Autonom ferge

Siden 4. februar 2020 har ferga Bastø VI mellom 60-80 prosent av turene seilt autonomt mellom Moss-Horten. Kapteinen sitter på brua og har ansvaret, men trenger ikke løft en finger.

Bastø Fosen og Kongsberg Maritime har tillatelse til testseilas fram til sommeren 2021.

Wärtsilä i Norge har installert autonomifunksjon på fergen Folgefonn og viset autodokking i 2018.

I Norge ble den første testfjorden for autonomi offisielt innviet i 2017. Da hadde Maritime Robotics allerede testet mindre autonome overflatefartøy på fjorden i flere år. Det første fartøyet, Mariner, ble lansert i 2008.

Selvskryt

– Det foregår mye tung utvikling i Norge, men vi skryter ikke så mye av det, sier Ørnulf Rødseth i Sintef Ocean. Han er leder i Norsk Forum for Autonome Skip (NFAS).

Han understreker at det foregår veldig mye utenfor Norge, spesielt i Asia, men at det er vanskelig å få innsyn og mer konkret informasjon. Det er ofte mer snakk om automatiske og fjernstyrte operasjoner enn selvkjørende fartøy.

– Etter mitt syn ser det ikke ut at til at prosjektene er så kommersielt rettet, sier Rødseth.

Han tror det norske maritime miljøet og tette klyngesamarbeidet har stor betydning for Norges rolle som ledende på autonomi. Danmark og Finland henger også godt med, men de mangler klyngesamarbeid.

I Norge har også vareeierne Yara og Asko tatt initiativ til to autonomiprosjekter – fordi de ser gevinst idet. Yara Birkeland lå an til å bli verdens første elektriske og autonome containerskip. Yara har satt prosjektet på pause inntil videre.

Asko har nå bestilt to «sjødroner», to fartøy som skal frakte trailere med matvarer over Oslofjorden i 2022. Til å begynne med blir det med mannskap, men etter hvert blir det autonomt.

Marin kybernetikk 2.0

Professor Asgeir Sørensen, direktør for NTNUs senter for autonome systemer (AMOS), sier at mange aktører som snakker om autonomi seiler under falskt flagg. De lanserer automatiske prosjekter som autonome.

– Det er lett å undervurdere kompleksiteten i autonomi. Man skal håndtere alle typer risiko «as you go» – i sanntid. Det er marin kybernetikk 2.0, fra lavnivå til kompleks samhandling, sier Sørensen.

Han mener de store, tunge miljøene rundt Kongsberg Maritime, Wärtsilä og ABB har et solid forsprang, og nyter godt av tette samarbeid med klasseselskap, myndigheter og kunder.

Samtidig kommer han med en pekefinger.

– Jeg vil advare på det sterkeste mot å bli selvgode. Vi må passe oss for å bli arrogante og lene oss tilbake. Det er nå vi må jobbe hardt og fort for å bevare vår posisjon og ikke bli utkonkurrert, sier Sørensen til TU.

Subsea-operasjoner

NTNU vil gjøre sitt for å holde Norge i teten. Det Norske Videnskaps-Akademi og Equinor støtter NTNU med til sammen 25 millioner kroner til et nytt forskningssenteret: «NTNU-VISTA Center for autonomous operations subsea».

Det er instituttene for marin teknikk og teknisk kybernetikk som mottar forskningsmidlene på fem millioner kroner i året i fem år. NTNU bidrar i tillegg med egenfinansiering. Sørensen skal lede senteret, som springer ut av AMOS.

– Målet vårt er å utvikle teknologi som på kort sikt kan redusere miljøavtrykket fra industri til havs, samtidig som miljørisiko reduseres. På lengre sikt vil teknologien kunne bli en del av en undersjøisk infrastruktur av stor betydning for overvåking og forståelse av biologi, kjemi, fysikk og dynamikk i sjøen og på havbunnen, sier Sørensen.

Ocean Space Centre

Senteret vil blant annet dra nytte av infrastruktur som allerede er etablert i Trondheim havn, og vil inngå i infrastrukturen rundt det kommende Ocean Space Centre.

Asgeir Sørensen mener det nye senteret kan få betydning for Norges rolle internasjonalt som en stormakt til havs.

– Hvis vi lykkes med å bygge infrastruktur for digitaliseringen til havs, og samtidig få ulike robotsystemer til å samarbeide under vann, på vannoverflaten og i luft, vil vi mangedoble de operative kapabilitetene og «flytte komma» for datafangst til kartlegging og overvåking av havet, sier han.

Krise kan utnyttes

Sørensen ser krisen i verftsnæringen og mange offshorerederier som sliter som en trussel.

– Det er skummelt, men vi må bruke krisa aktivt, både innen autonomi og miljøvennlig skipsfart, sier Sørensen.

Han mener rederiene som går godt har et spesielt ansvar for å bidra.

– Jeg er optimist, men er ikke sikker på at alle rederier tar dette inn over seg, sier han.

Autonomi og teknologi

Dette skal til, rent teknisk, for å erstatte mennesker om bord:

• Sensorer for deteksjon av objekter/hindringer/kollisjonsavverging
• Videokamera
• Infrarød-kamera
• Radar (konvensjonell eller fasestyrt)
• Lidar (nærradar med laser) for dokking
• Systemer for å tolke og behandle data fra sensorer
• Navigasjon, posisjonsbestemmelse
• Kommunikasjon (tre uavhengige systemer er foreslått for Yara Birkeland)
• Automatisk fortøying
• Systemintegrasjon

I tillegg til det rent tekniske, er det langt mer utfordrende å tolke og systematisere informasjonen.

Sørensen sier at det er tre premisser eller akser det jobbes etter:

1. Situasjonsforståesle – «Mission» kompleksitet – krav for gjennomføring av oppgaven.
2. Miljøkompleksitet , trafikktetthet, begrensninger, kommunikasjon og så videre.
3. Menneskeuavhengighet «human independence» – eller nivåer på autonomi.

Fem nivåer

Dette er de fem nivåene på vei mot autonomi som Sjøfartsdirektoratet har satt opp:

1. Beslutningsstøtte:

Beslutningsstøtte og rådgiving til mannskap, men mannskap gir selv direkte kommandoer for styring.

Innebærer forskjellige typer automatisk styring som utføres av datamaskin, for eksempel for å holde en kurs og hastighet (autopilot).

Det kan også innebære forskjellige typer alarmering, for eksempel ved kollisjonsfare (ARPA – Automatic Radar Plotting Aid).

2. Selvstyrt:

Selvstyrende under kontinuerlig overvåkning, mulighet for å ta kontroll om bord (avansert eller videreutviklet «track pilot»).

Alarm til operatør ved detekterte faresituasjoner.

Hele eller deler av seilasen utføres automatisk, for eksempel fjord‐kryssing og fortøyning (autocrossing og autodocking).

3. Periodisk ubemannet:

For eksempel om natten i bra vær og med liten annen trafikk, eventuelt ubemannet i flere dager, men med bemanning om bord eller i eskortefartøy for å håndtere innseiling og mer komplekse oppgaver.

Mannskap/operatør vekkes/varsles om en situasjon oppstår og system melder fra.

4. Ubemannet:

Ikke mannskap om bord, men med mulighet for direkte eller indirekte fjernstyring fra kontrollsenter på land for å håndtere komplekse operasjoner.

Kontinuerlig bemannet kontrollrom overvåker skipet.

5. Fullt autonomt:

Helt ubemannet og uten overvåkning fra land.

Lite eller ikke aktuelt for skip, spesielt i internasjonal trafikk.