Autonome skip er på vei

Autonome skip er skip som kan driftes helt eller delvis uten mannskap om bord. Den maritime næringen er nå på vei over i en ny fase der slike skip er et høyaktuelt tema.

I Nasjonal transportplan (NTP) 2018–2029 legges det stor vekt på å gripe mulighetene som ny teknologi gir til å skape et mer effektivt transportsystem.

Innen sjøtransport pekes det særlig på automatisering og autonome fartøy. Det fremheves at slike fartøy kan bidra til å nå flere transportpolitiske mål, eksempelvis at mer gods skal overføres fra vei til sjø.

En bacheloroppgave ved HHN har sett på status og framtidsutsikter for autonom skipsfart (Borkamo og Wetting, 2018).

De seneste årene har det skjedd en effektivisering i næringen, der eksempelvis laste-/losseoperasjoner og vedlikehold har blitt mye enklere. Bemanningsreduksjoner finner også sted, men i dag er stort sett disse gevinstene tatt ut.

Mannskapet på et skip representerer en betydelig del av totale driftskostnader, spesielt i innenriksfart. Har du mannskap, må du ha innredning, sanitæranlegg, kjøle- og fryserom for matlagring, kjøkken, kokk, anlegg for vasking etc. På autonome skip faller disse kostnadene bort.

Innføring av autonome skip

Flere selskap innenfor den maritime klyngen ønsker å utvikle, bygge og drive autonome skip.

Både Kongsberg Maritime, Yara, Rolls-Royce Marine (nylig oppkjøpt av Kongsberg Gruppen) og NTNU med flere påstår at det er realistisk å ha autonome skip i drift innen fem år. Autonomi og ubemannet er imidlertid ikke det samme.

En ubemannet bro kan på sikt komme, men sikkerhetspersonell på passasjerfartøy er man nødt til å ha. Et skip uten mannskap vil ha behov for beslutningsstøtte fra land.

På fullt autonome skip vil navigasjon/kontrollering av båten skje automatisk med hjelpefunksjoner fra personell i et «Remote Control Center» på land som kun gir kommandoer til skipet eller tar over kontrollen fjernstyrt om noe uforutsett skulle oppstå.

I den nærmeste fremtid er det realistisk at vi ser autonomi som beslutningsstøtte til mannskapet om bord. Basert på erfaringene dette gir, kan graden av autonomi økes. Det er lite sannsynlig at vi på kort sikt får se autonome skip uten noen form for menneskelig innblanding på verken sjø eller land.

Norsk forum for autonome skip (NFAS) utarbeidet i 2017 et notat på engelsk der det forsøkes etablert et begrepsapparat knyttet til autonom skipsfart.

En har imidlertid ikke klart å etablere en felles bransjestandard slik en har klart for autonome kjøretøy gjennom SAE International (www.sae.org/autodrive), der graden av autonomi er beskrevet på fem nivåer (førerstøttesystemer, delvis autonomi, betinget autonomi, høy grad av autonomi og full autonomi).

NFAS jobber imidlertid med etablering av en standard på vegne av næringen.

Kostnads- og miljømessige konsekvenser

Autonomi på sjøen har betydning for transportkostnader, miljø og sikkerhet. Rolls-Royce har beregnet at reduksjonen i transportkostnader på enkelte skipstyper kan være på opptil 30 %.

Årsaken til dette er at både bygge- og driftskostnader reduseres ved at man slipper å ha en egen hotellseksjon ombord. Dette vil også frigi plass til last, noe som gir muligheter til økte inntekter. I tillegg vil lønn til mannskap falle bort.

En del kostnader ved skipsfart er knyttet til å opprettholde sikkerheten til mannskapet om bord. Det gjelder kostnader til livbåter/flåter, kommunikasjonsutstyr, redningsvester, overlevelsesdrakter, brannslokkeutstyr med mer. Ved å seile autonomt trenger man ikke dette utstyret om bord, noe som reduserer kostnadene, gir positive miljøeffekter og sparer menneskeliv.

En annen fordel med autonome skip, med lavere bygge- og driftskostnader enn konvensjonelle skip, er at det kan bli lønnsomt å bygge mindre skip slik at en rute kan opereres med høyere frekvens enn i dag. Dette vil kunne få ned ledetiden ved vareleveranser og dermed redusere logistikkostnadene i mange næringer.

Autonome skip reduserer også drivstofforbruket (energibehovet) når det ikke har mannskap om bord, noe som gir miljøgevinster. Det å drive et hotell ombord, med alle myndighetspålagte fasiliteter, krever energi som på konvensjonelle skip kommer fra enten diesel eller tungolje.

Vi ser også at myndighetene oppfordrer til drivstoffeffektivitet for å kunne nå Norges klimamål. I kontrakter der myndighetene er oppdragsgiver er lave utslipp av klimagasser en viktig faktor ved kontraktstildelinger. Dette så vi i Hurtigruteanbudet og i flere anbudsutlysninger i fergedriften, der målsettingen om å elektrifisere fergeflåten i løpet av en 10–15 års periode reflekteres i anbudsutlysningene.

Elektrisk drift gir både en miljømessig gevinst og redusert vedlikeholdsbehov, samt større handlingsrom for backup-løsninger. Dette er en av årsakene til at miljøfokus og autonomi ofte går hånd i hånd.

Sikkerhetsspørsmål

Autonome fartøy kan på sikt bidra til å øke transportsikkerheten. Analyser av årsaker til ulykker til sjøs viser at menneskelige feil i mange tilfeller er en viktig forklaring.

Navigering og manøvrering av autonome fartøy vil ivaretas av fartøyets egne systemer, og menneskelige feil som kan føre til uønskede hendelser og ulykker utelukkes dermed i stor grad.

Det mangler imidlertid erfaring med gjennomføring av autonome seilaser, slik at det empiriske grunnlaget for å vurdere ulykkesrisikoen er svært tynt.

Bruk av autonome fartøy vil også stille nye krav til infrastrukturen langs kysten og sjøsikkerhetstjenestene som i dag tilbys.

Kystverket vurderer blant annet hvordan sjøtrafikksentralene skal samhandle med autonome fartøy, hvordan nødslep kan settes på slike fartøy og om navigasjonsinnretningene og meldings- og informasjonssystemene må tilpasses.

Utvikling av autonom internasjonal skipsfart vil kreve betydelig endring i IMO (International Maritime Organization) sitt regelverk.

IMO skal ha klart et dokument for autonomi i skipsfarten innen 2022. For nærskipsfart (fartsområde 1 og 2), der autonome skip er mest aktuelle på kort sikt, må endringer inn i nasjonalt regelverk som forvaltes av Sjøfartsdirektoratet.

Sjøfartsdirektoratet skal godkjenne nye skip og de teknologiske løsninger som bygges inn i dem. Hvis sikkerheten ikke er godt nok ivaretatt, kreves det forbedringer.

Sjøfartsdirektoratet jobber målrettet for å være en proaktiv aktør når det kommer til autonomi. På høstens sjøsikkerhetskonferanse i Haugesund er nettopp autonomi viet stor oppmerksomhet. Blant annet vil det være mulig for deltakerne til å både beskue og prøve pilotprosjektet «MilliAmpere» (se nedenfor) i Smedasundet.

Systemer for å forhindre hacking er en av de store utfordringene som blant annet Rolls-Royce fokuserer på. Hvor sårbare er skipene for terror/kapring? Hvordan er manøvreringssystemet?

Systemene er online slik at datasikkerheten hele tiden må oppdateres. Her bistår Det Norske Veritas (DNV GL) utviklingsaktørene med å gjennomføre risikoanalyser.

Nasjonale prosjekter

Ved NTNU testes en autonom miniferge («MilliAmpere») som etter planen skal krysse kanalen i Trondheim mellom Ravnkloa og Vestre kanalhavn. Fergen skal kunne ta minimum 12 passasjerer, samt sykler og barnevogner. Den skal lades i dokkingstasjonene samtidig som den setter av eller tar om bord nye passasjerer.

Dette er et rimelig enkelt prosjekt med tanke på teknikk, størrelse, distanse og at landbaserte hjelpesentraler ligger nært. Utfordringene er spesielt knyttet til at det er passasjerer om bord. Full autonomi krever et pålitelig antikollisjonssystem. Dette er en betydelig utfordring. På «MilliAmpere» er det sensorer og styresystemer som sammen skal hindre kollisjon med andre objekter.

Yara og Kongsberg Maritime gjennomfører et prøveprosjekt med skipet «Yara Birkeland», som er verdens første elektriske containerfartøy. Skipet skal frakte produkter fra Yaras fabrikk i Porsgrunn til havnene i Brevik og Larvik.

Fartøyet vil redusere NO_X- og CO₂-utslipp og samtidig forbedre veisikkerheten ved å fjerne opp mot 40 000 lastebilfrakter årlig fra Grenlandsområdet.

Ved forventet oppstart i 2020 vil skipet sannsynligvis fjernstyres fra et kontrollsenter på Lysaker via det nystartede selskapet Massterly, som skal spesialisere seg på drift av autonome skip.

I testperioden vil imidlertid skipet være bemannet. Kaptein og mannskap vil bo i «containere» om bord og skal kunne ta over styringen av skipet om noe skulle gå galt.

Etter testperioden vil det verken være mannskap ombord eller fjernstyring fra mennesker på land. Da vil skipet seile fullt autonomt.

Avsluttende kommentarer

Den teknologiske utviklingen og det sterke effektiviseringspresset vi ser i alle transportsektorer gjør at autonome skip kommer. Graden av autonomi vil variere betydelig, spesielt mellom passasjer- og fraktefartøy.

En passasjerferge på kysten vil neppe bli fullt autonom, mens en containerbåt mellom destinasjoner langs kysten kan være fullt autonom.

Kommunikasjonen vil etter siste fase av automatiseringen baseres på en kombinasjon av kunstig intelligens og automatisering. Hele beslutningsprosessen som tidligere var en integrert del av ledelsen om bord blir flyttet på land. Det blir en helt ny måte å drive skipsfart på.

Tre fergerederi har nylig bestilt såkalte «autocrossing system» til over 20 ferger. Bastø Fosen innfører et system der fergene ikke bare skal krysse fjorden automatisk, men også ha autodocking slik at fergene skal legge automatisk til kai (Stensvold, 2018; Lorentzen, 2018).

Autocrossing- og -dockingsystemene vil bidra til betydelige reduksjoner i drivstofforbruk og øke sikkerheten. En årsak til at fergerederiene er tidlig ute med å ta i bruk ny teknologi, er et sterkt ønske fra norske myndigheter om at fergeflåten skal moderniseres, med den følge at fartøyenes miljøprofil belønnes i anbudene.

På tross av den autonome utviklingen vil skipets mannskap ikke bli overflødig. Kompetansebehovene, antall ansatte og hvor disse jobber vil endres.

Kanskje vil man se en maskinsjef jobbe på et landbasert kontrollsenter der han har ansvar for flere ferger på norskekysten? Kanskje vil man se kapteinen jobbe i et kontrollrom der han kontrollerer og har overstyringsmuligheter for en flåte med skip?

Den maritime næringen og myndighetene er enige om at endringer kommer, men ingen kan med sikkerhet si hvordan fremtidens skipsfart vil arte seg.

Referanser

Borkamo, R. og Wetting, K.B. (2018). Autonom skipsfart. Bacheloroppgave, Nord universitet, Handelshøgskolen.

Lorentzen, M. (2018). Kongsberg Maritime skal helautomatisere Bastøfergen. e24, 23.04.2018.

Meld. St. 33 (2016-2017). Nasjonal transportplan 2018–2029. Samferdselsdepartementet. 

Stensvold, T. (2018). Rolls-Royce-kontrakt: 18 ferger skal krysse fjorden automatisk. Teknisk ukeblad, 17.04.2018.

Aktuelt lesestoff:

Don’t miss the boat