Snabbare och säkrare lastning med AI

Lasthantering av olja och kemikalier på tankfartyg är en komplex operation med höga risker. Att lasta mellan ett fartyg och en terminal eller mellan två fartyg kräver noggrann planering av överstyrman samtidigt som flera tekniska system ombord behöver koordineras.  

I ett projekt för att utveckla stöd för lasthantering på tankfartyg med hjälp av AI utvecklas nya funktioner i befintliga lasthanteringssystem ombord på tankfartyg.

Projektet ACHT (2.0) (Automated Cargo Handling for Tankers) har tagit fram ett ”proof of concept” för nya funktioner som använder historiska data och automation för att stödja överstyrmannen med lastplanering och hantering.

– Syftet med projektet har varit att visa på möjligheter när det gäller att använda tillgängliga historiska lastdata och tillgänglig teknik som AI-principer och algoritmer. Vi är nöjda med resultatet, säger Nicole Costa som är medkoordinator för projektet på forskningsinstitutet RISE.

Eftersom tid i hamn är en mycket viktig faktor vid lastning bedrivs verksamheten så snabbt som möjligt. Till sin hjälp har fartygets befäl ett antal datorskärmar som gör att man kan övervaka och kontrollera de system som är involverade i lastoperationer. Ändå är dagens lasthanteringssystem inte helt integrerade, vilket gör att fartygets befäl behöver fungera som samordnare mellan de olika systemen.

Demonstrerades för branschen

I våras visades en utvecklad prototyp upp för aktörer inom branschen vid en demonstrationsdag vid simulatorcentret DMTC på Donsö. På plats fanns deltagare från bland andra Terntank, Ektank, Furetank, Älvtank, Göteborgs Hamn och Emerson.

– Vi identifierade specifika områden inom lasthantering, främst uppgifter som är manuella eller ännu inte digitaliserade, där systemet skulle kunna anpassas för att ge mer stöd och alternativ till överstyrmannen, både i lastplanering och operationer, säger Nicole Costa.

Historiska verkliga data om lasthantering från tidigare procedurer har använts för att skapa en AI-modell som syftar till att extrahera specifik information för att underlätta lastplanering. Dessutom har en autopilot lagts till i lasthanteringssystemet.

En av dem som väckt idén till projektet som beskrivs som det första i sitt slag är Fredrik von Elern. Han arbetar idag på RISE men har en bakgrund som sjökapten på tankfartyg.

– När jag började till sjöss för många år sedan var lasthanteringen oftast lokal och övervakades med analoga system. Lastberäkningar gjordes med hjälp av tabeller, papper och penna. På 90-talet kom mer avancerade fartyg där lasthantering började skötas på bryggan bakom datorn. Idag används flera olika digitala system, och det har blivit mycket mer att göra, men ändå har det inte kommit någon lösning för att ta stöd av AI för att underlätta och automatisera, säger Fredrik von Elern.

Utmaningar med delning av data

En av de stora utmaningarna med projektet har varit insamlingen och delandet av den data som krävs för att göra automatiseringen möjlig. Det har helt enkelt varit svårare än förväntat att samla in data från systemen ombord på fartygen, berättar Joakim Vonasek som ansvarar för DMTC där demonstrationen genomfördes.

– Jag tror att huvudproblemet har varit att det är ett antal olika företag som behöver arbeta tillsammans i det här. Även om det har funnits svårigheter har vi nu bevisat att det här systemet fungerar. Nu är det bara att gå vidare till steg två i det här projektet, säger han.

Data och AI kan ge extra beslutsstöd till befälen ombord

– Vi har undersökt befintliga moderna system för lasthantering och har identifierat en rad möjligheter i dagens lasthanteringsprocess. Vissa var mer relaterade till digitalisering av viss information som för närvarande fortfarande finns på papper, och andra hade att göra med automatisering, AI och maskininlärning, säger Nicole Costa.

Projektet har visat att det finns en stor potential i att kunna använda historiska data från tidigare lastningar för att ge beslutsstöd ombord.

– Idag använder befälen sin egen erfarenhet men behöver också ha koll på hur olika typer av gods ska lastas, och vad som regleras i olika regelverk. Genom att använda AI-algoritmer som går igenom historiska data identifieras vissa mönster för att ta fram relevant data för den aktuella lastplanen. Det blir ett extra beslutsstöd som de inte har idag.

Nytt gränssnitt

Under dagen i träningscentret på Donsö demonstrerades ett användargränssnitt som gör det möjligt för ett befäl ombord att använda den här nya funktionen som utvecklats. Deltagarna fick möjlighet att gå in i det nya gränssnittet och mata in olika parametrar som att gå från hamn A till hamn B och att lasta eller lossa en viss typ av last. När detta är gjort går systemet igenom historiska data för att sedan ge tre olika lastplanalternativ till befälhavaren.

– Det är i slutändan besättningens bedömning ombord som är den slutgiltiga. Det här systemet ger ett stöd för att fatta beslut, säger Joakim Vonasek.

Så påverkas besättningen ombord

Fredrik Von Elern berättar att det under projektets inledande fas fanns besättningsmedlemmar som uttryckte oro över hur nya system skulle påverka deras roller ombord.

– Under projektets gång har många förstått mer om syftet och vad vi vill åstadkomma, och det har tagits emot bra.

Projektgruppen hade också en del diskussioner under demonstrationsdagen med olika rederier från Donsö, och de uttryckte entusiasm inför framtiden för de lösningar som vi visade där. Det var folk både från landsidan och fartygssidan.

Hoppas på fortsättning

Projektet är finansierat av Trafikverket och har koordinerats av RISE och deras partners Combine, Kockumation, Metstech och Bureau Veritas Marine & Offshore.  Nu har första delen av projektet gått i mål, men arbetsgruppen hoppas på en fortsättning.

– Vi kommer att avsluta projektet med en rapport och planerar att fortsätta utvecklingen i ett vidare forskningsprojekt. Vi hoppas kunna behålla ett gott samarbete med våra partners och eventuellt välkomna nya partners i de nästa stegen, med den långsiktiga ambitionen att se dessa nya funktioner implementerade ombord i verkliga operationer, säger Nicole Costa.