¿Qué tan lejos estamos de las operaciones de buques autónomos offshore? –Según uno de los pioneros en tecnología marítima, Ocean Infinity, las operaciones de los buques operados remotamente y, en el futuro, las operaciones de buques totalmente autónomos serán una metodología estándar, incluso para las complejas tareas en alta mar que siempre se consideran «demasiado difíciles» de automatizar.
Pocos comentaristas de la industria marítima se atreverían en 2023 a decir que el transporte marítimo autónomo será otra cosa que una de las áreas de envío de más rápido crecimiento en las próximas décadas.
La tecnología está muy presente para ciertas tareas: las aguas de Noruega, por ejemplo, están viendo un número cada vez mayor de transbordadores entre islas y pequeños buques autónomos de carga que se abren paso de manera segura en rutas fijas sin un capitán o tripulación en el puente. Pero esto ha representado el fruto fácil de la autonomía marítima porque gran parte de la actividad humana en el mar requiere mucha más información que dirigir un barco del punto A al punto B sin atropellar ningún yate.
Considere un buque típico que ejecuta una operación en alta mar para recopilar datos del fondo marino, en lugar de un ferry. A diferencia del ferry, que sigue un horario regular dentro y fuera de puertos conocidos, el buque de recolección de datos operará en diferentes ubicaciones para cada trabajo. Su tarea probablemente estará en ubicaciones mucho más lejanas, y es posible que necesite lanzar y recuperar una gama de activos frágiles y costosos, desde matrices de sonar remolcados hasta ROV (vehículos submarinos operados a distancia) en una amplia gama de estados del mar.
Variables
Con tantas más variables a considerar, no es de extrañar que, a pesar de las obvias incursiones en el transporte marítimo y los buques autónomos últimamente, haya quienes continúen argumentando que trabajar en alta mar de maneras más complejas, especialmente aquellas tareas que involucran la interacción con el fondo marino, continuará requiriendo una serie de trabajadores embarcados. Es cierto que las operaciones complejas tienen más posibilidades de que las cosas no funcionen según lo planeado, lo que requiere ajustes y soluciones para las que los humanos, en el barco, siempre han sido la solución.
Incluso cosas simples como limpiar la hierba de la lente de la cámara de un ROV del tipo de inspección entre inmersiones pueden ser notablemente desafiantes para los sistemas robóticos en los buques autónomos, pero un problema como este es solucionado fácilmente por un trabajador en alta mar armado con un cuadrado de rollo de cocina.
Sin embargo, hay tres razones convincentes y cada vez mayores para aumentar la proporción de operaciones de buques en alta mar que se realizan de forma remota.
Según Josh Broussard, director de Tecnología de Ocean Infinity: «Las operaciones en el mar tienen una alta exposición a HSE (Health, Safety and Environment) o sea salud, seguridad y medio ambiente. Con operaciones más automatizadas podemos retirar a los humanos de posibles áreas de daño. Menos dramáticamente, también podemos sacarlos de roles repetitivos, sucios y, a menudo, difíciles de reclutar que se incluyen en las tres D: (Dull, Dirty or Dangerous) aburrido, sucio o peligroso. En el aspecto ambiental, considere un buque de apoyo típico que trabaja en alta mar con ROV. Si tiene una tripulación de 60 personas, debe ser un buque grande con motores adecuadamente grandes, generadores y todas las instalaciones necesarias para este gran grupo de personas. Pero también debemos considerar todos los aspectos que son más indirectos: una tripulación de 60 personas podría significar que 120 personas vuelen por todo el mundo para cambiar, tal vez cada cuatro semanas. En tercer lugar, la mayoría de los fallos que ocurren en operaciones en alta mar se remontan a errores humanos. Cuando reducimos la presencia humana en el buque, podemos reducir la prevalencia del error humano».
Los detractores de los buques autónomos podrían argumentar que, si bien las operaciones a control remoto claramente obtienen una gran ventaja frente a las HSE, gran parte de lo que hace Ocean Infinity, al menos en estas primeras etapas del desarrollo de la compañía, simplemente mueve al operador humano de la cubierta de un barco a una sala de control en tierra, entonces, ¿cómo puede eso reducir los errores humanos?
Broussard identifica dos consideraciones importantes aquí: “Realizar operaciones de forma remota lo obliga a automatizar múltiples aspectos a bordo del buque, mirando más a fondo que nunca los sistemas y procesos. Por supuesto, hay fallas y errores al comienzo de tales nuevas automatizaciones, pero una vez que se haya deshecho de los errores, le queda una tarea de repetición altamente eficiente. También es importante recordar que, en un buque moderno, muchos de los sistemas ya están controlados a través de redes. Gran parte de lo que impulsa esta tecnología es un problema de ancho de banda y latencia, no la idea del control remoto en sí. También está la cuestión de trabajar en un buque en alta mar, en lugar de trabajar en el mismo buque de forma remota, en tierra, en la ciudad o pueblo del trabajador. Considere cuándo sería más probable que cometiera un error: después de una noche de sueño duro e irregular en un barco en alta mar, o después de una noche en casa en su propia cama y un corto viaje diario”.
Control remoto
Este aspecto se hará cuerpo en Ocean Infinity con la apertura de su primer Centro de Control Remoto (RCC) en Southampton, Reino Unido, en mayo de 2023.
El RCC permite, por primera vez y en cualquier parte del mundo, que múltiples buques que operan en una variedad de jurisdicciones marítimas lleven a cabo tareas complejas con tripulación reducida (en el futuro sin tripulación), y en el horizonte desde una ubicación en tierra, a través de las últimas tecnologías de comunicación.
Southampton es la primera ubicación en un despliegue mundial de RCC de Ocean Infinity, que se ha ejecutado conjuntamente con el diseño y la construcción por parte de la empresa de una flota completa de buques de trabajo con una tripulación mínima, especialmente diseñados de hasta 86 m eslora: la flota Armada de Ocean Infinity.
El RCC está equipado con 20 pods de control individuales, “Bridges”, cada una equipado con un asiento de timonel (especificación marina) y controles específicos diseñados para ofrecer una conciencia situacional sin igual. El personal directivo trabaja en estaciones de trabajo de tipo oficina más convencionales a bordo, supervisando múltiples buques y operaciones, en cualquier parte del mundo.
Llevar a través de la misma apariencia y sensación de un puente de barco es más que un truco para el RCC. Los operadores en el RCC están realizando en la medida de lo posible el mismo trabajo que realizarían en el propio buque, con las mismas calificaciones y la misma experiencia. Un operador calificado y adecuadamente certificado en el RCC podría estar operando un buque o ROV en un océano durante una hora, y un buque diferente en un océano diferente la siguiente. Esto presenta oportunidades para que los clientes reduzcan el tiempo de inactividad innecesario, no planificado y costoso. Por ejemplo, si el lanzamiento de un ROV administrado por RCC se retrasa por el mal tiempo, el operador de ROV basado en RCC, en lugar de encontrar otras tareas para realizar a bordo de un barco merodeador, puede cambiar a otra operación de ROV en otro océano.
Por supuesto, se imponen límites al control de las operaciones de los buques autónomos desde el otro lado del mundo. El ancho de banda es claramente uno de ellos, particularmente cuando se trata de vehículos submarinos. «Trabajamos con comandos en lugar de controles directos», explica Manuel Parente, Director de Información de Ocean Infinity.
«Con un ROV atado, nuestros operadores no lo controlan en tiempo real perfecto: el delay entre, por ejemplo, la entrada de la dirección y la reacción del ROV, que luego de su nueva posición es recogida por sus sistemas de navegación y cámara y transmitida al operador sería muy difícil de trabajar. Imagínese entrar a su casa con un auricular funcionando y reproducir un video del mismo proceso con uno o dos segundos de retraso, lo más probable es que se caiga en el pasillo. En cambio, nuestros operadores utilizan la comunicación asíncrona, emitiendo comandos a una generación más inteligente de vehículos submarinos, como «avanzar un metro y flotar», o «regresar a la nave nodriza». Para mitigar los desafíos planteados por el bajo ancho de banda y la alta latencia, incluida la adición de comunicaciones satelitales de órbita terrestre baja a la flota Armada de Ocean Infinity, los centros de control remoto a menudo dependen de tecnologías de comunicación especializadas que están optimizadas para la eficiencia y la confiabilidad. La comunicación asíncrona implica el envío de comandos a un vehículo submarino que pueden ejecutarse más tarde cuando se recibe la señal, lo que permite un control más preciso sobre el vehículo, incluso cuando hay un retraso en la transmisión de datos. Además, los avances en las comunicaciones por satélite han permitido establecer conexiones más rápidas y confiables en ubicaciones remotas, lo que puede ayudar a reducir la latencia y mejorar la perforación general. Al utilizar estos métodos y tecnologías, los centros de control remoto pueden continuar operando de manera efectiva y eficiente, incluso en entornos desafiantes con conectividad limitada», dijo Parente.
Caminar antes de correr
Por buenas razones, Ocean Infinity no se apresura hacia la autonomía completa de los buques autónomos, embarcaciones sin una sola alma a bordo, aunque su flota Armada apoyará esto. Por el momento, en parte debido al retraso legislativo en algunas partes del mundo, Ocean Infinity está localizando más y mejor a la tripulación responsable de operar y administrar las cargas útiles de los buques que reduciendo el número de tripulaciones de navegación y comando de los mismos. Las tripulaciones requeridas para navegar los buques tienen un mandato legal y ya son pequeñas, por lo que los beneficios de reducirlas aún más son menores que los beneficios disponibles al reducir a todos los demás trabajadores a bordo de un buque de reconocimiento típico, por ejemplo.
Según Andre Reinlert, Gerente de Innovación de Datos de Ocean Infinity, es en la localización de estos trabajadores relacionados con los datos donde radican los verdaderos beneficios porque los operadores requieren que los datos se muevan del buque al RCC de inmediato: «Nuestras operaciones obtienen información a través de las partes interesadas más rápidamente que los métodos tradicionales. Anteriormente, los datos llegaban con las partes interesadas a través de entregas digitales, a veces semanas después de una encuesta, ahora gracias al procesamiento perimetral (edge procesing), tanto en el vehículo submarino como a bordo del buque equipado con bancos de servidores para almacenamiento y computación, se pueden proporcionar información de los datos en cuestión de minutos. Una entrega de datos más rápida significa una acción más rápida de esos datos y, por lo tanto, una operación general más eficiente.
Tampoco existe la limitación de espacio impuesta por un buque: los clientes y las partes interesadas pueden visitar nuestros centros de control cuando sea necesario, o presenciar la operación de forma remota en línea, evaluando los datos a medida que llegan». Este método también facilita una toma de decisiones más rápida al presentar datos y otra información a muchas partes interesadas, anteriormente solo al representante del cliente a bordo.
Ocean Infinity ha estado operando en los océanos del mundo, con niveles crecientes de automatización desde 2017. La compañía ha tenido una estrategia de desarrollo incremental que dicta la industria marítima conservadora y reacia al riesgo, pero sin embargo ya ha visto algunas victorias notables. Las búsquedas submarinas de alto perfil para el MH370 de Malaysian Airlines y el hallazgo exitoso de buques perdidos, incluidos MV Stellar Daisy, Endurance de Shackleton y el submarino argentino San Juan, ya han demostrado las capacidades de Ocean Infinity en misiones multi-AUV que cubren vastas áreas del fondo marino en cortos períodos de tiempo.
Sistema de sistemas
Otra necesidad de operar de forma remota que trae ventajas es la necesidad de un método de circuito cerrado para hacer las cosas. El software general que gestiona toda la operación proporciona un enfoque de «sistema de sistemas» orientado a tareas. Como explica Dale Wakeham, arquitecto de sistemas de Ocean Infinity, esto aporta una serie de beneficios al reducir las capacidades aisladas. «En un buque de recolección de datos en alta mar, puede haber un equipo que solo vuele los AUV, otro que se ocupe del lanzamiento y la recuperación, la transferencia de datos, etc., todos utilizando su propio software independiente. Cuando controlamos las operaciones en los buques autónomos de forma remota, estos equipos, o más correctamente, el software que controla estas tareas debe integrarse perfectamente con todos los sistemas previamente dispares. Anteriormente, los buques podían -salirse con la suya- utilizando múltiples interfaces para completar tareas individuales, ya que había docenas de especialistas a bordo del barco para llenar los vacíos y con la expectativa de que los datos no necesitarían enviarse a las partes interesadas durante semanas de todos modos, esta situación imperfecta fue tolerada».
Parece que ahora compañías como Ocean Infinity han puesto el listón más alto, y las partes interesadas pueden llegar a esperar los beneficios que tales operaciones controladas a distancia y significativamente automatizadas han traído a la industria y esperar estos beneficios de todos los operadores. Sin embargo, es poco probable que los operadores de buques tradicionalmente tripulados puedan ofrecer las mismas ventajas, ya que solo a través de los imperativos reales de hacer que estas operaciones funcionen con tripulaciones reducidas es que se están descubriendo los sistemas y métodos necesarios.
Fuente: Hellenic Shipping News con información de Ocean Infinity
