De haven van Rotterdam, de grootste van Europa, wil de slimste haven ter wereld worden. In het kader daarvan is een digitaal transformatieprogramma gestart. Een aansprekend onderdeel van dit programma is het autonoom afmeren van schepen.

Meer dan 85 procent van alle wereldwijd verhandelde goederen heeft op enig moment in zijn levenscyclus een reis per schip afgelegd. Havens spelen dus een cruciale rol in de mondiale en lokale economie. In het havengebied Rotterdam werken 90.000 mensen en draagt men jaarlijks meer dan 10 miljard euro bij aan de Nederlandse economie, oftewel 3,3 procent van het BBP.

En ondanks zware concurrentie op wereldschaal wordt de haven geroemd om de service en de uitstekende verbindingen met de rest van Europa. In 2017 riep het World Economic Forum de Nederlandse haveninfrastructuur uit tot de beste ter wereld. En dat voor het zesde jaar op rij.

Als haven wil Rotterdam voorop blijven lopen. Dat blijkt ook uit het doel dat de haven heeft om vóór 2030 de eerste autonome schepen te kunnen verwelkomen. De scheepvaartindustrie is hier al mee bezig en de vraag is dus ook niet óf ze er komen, maar wanneer. Deze zogenoemde ‘connected’ schepen zijn vergelijkbaar met zelfrijdende auto’s: ze werken autonoom en communiceren met elkaar en de omgeving om het risico op botsingen te vermijden.

Maar de grootte van schepen, het drukke havengebied en de invloed van weers- en wateromstandigheden maken het complexer dan je zou denken.

Digital twin maakt weg vrij voor autonoom afmeren

Om zich op deze toekomstige mijlpaal voor te bereiden, is het Havenbedrijf Rotterdam druk bezig om het volledige 42 kilometer grote havenoppervlak (van de stad Rotterdam tot in de Noordzee) met internet-of-thingstechnologie slimmer te maken. Sensoren en datanetwerken worden net zulke belangrijke componenten van de haven-infrastructuur als staal en beton.

Het Havenbedrijf wil een ‘digital twin’ van de haven bouwen: een exacte digitale kopie van de infrastructuur en activiteiten, waarin processen van de Rotterdamse haven worden weerspiegeld. Scheepsbewegingen, verkeersstromen, het weer, geografische data, constructies en wateromstandigheden: allemaal worden ze met 100 procent nauwkeurigheid en realtime gevolgd. 

De digital twin wordt gevormd door een aantal systemen die data verzamelen, verwerken en visualiseren. De twee belangrijkste componenten hierin zijn het IoT-platform van IBM en het geografisch informatiesysteem van ESRI. Samen zorgen deze systemen dat de juiste informatie in de juiste context en op het juiste moment beschikbaar is.

Dit deel van het digitaliseringsprogramma gaat het Havenbedrijf in staat stellen om verschillende scenario’s te testen en om beter te begrijpen hoe activiteiten efficiënter kunnen verlopen, terwijl er strikte veiligheidsnormen worden gehandhaafd. Verwacht wordt dan ook dat autonome schepen uiteindelijk eerst afmeren in de digital twin, alvorens het in de fysieke wereld plaatsvindt.

Elk jaar handelt het Havenbedrijf meer dan 140.000 zee- en binnenvaartschepen af. De coördinatie van het afmeren van een schip is elke keer weer een complexe zaak die op een veilige en nauwkeurige manier moet worden uitgevoerd en de betrokkenheid van meerdere partijen verlangt.

Met een nieuw digitaal dashboard kunnen de activiteiten van alle betrokkenen nu al tegelijkertijd in het oog gehouden worden, waardoor het volume en de efficiency van de overgeslagen goederen wordt vergroot. Scheepvaartmaatschappijen en de haven verwachten zelfs dat ze de afmeertijd in bepaalde gevallen met een uur kunnen verkorten, hetgeen de reders een besparing van zo’n 80.000 dollar kan opleveren.

Water- en weersomstandigheden voorspellen

In Rotterdam heeft men onder andere te maken met getijden, stromingen en snel veranderende wind en zicht. Deze omstandigheden hebben een grote impact op de operatie in de haven en kunnen het verschil maken of een schip wel of niet veilig kan afmeren. Voor het meten en voorspellen hiervan wordt gebruikgemaakt van sensoren in het havengebied, weermodellen en in de toekomst artifical intelligence (AI). Met toegang tot de cognitieve services binnen het IBM-IoT-platform en de meteorologische data van The Weather Company kan nog beter en verder vooruit het gedrag van weer en water voorspeld worden.

Dit draagt bij aan de kwaliteit van scheepvaartplanning en -begeleiding. Zo stuurt het Havenbedrijf aan op de meest veilige en efficiënte routes en vaartijden voor bezoekende schepen. Maar voornamelijk voor de klanten is het van grote waarde. Als zij namelijk ver van tevoren al inzicht hebben in weer- en watercondities, kunnen bijvoorbeeld rederijen hierop anticiperen. En dat uit zich in kosteneffectievere belading, lager brandstofverbruik en een kleinere kans op schade aan de lading.

Digitale meerpalen

Met IoT ziet het Havenbedrijf een eindeloze reeks baanbrekende mogelijkheden. In een ander onderdeel van het digitaliseringsprogramma worden sensoren op de meerpalen geïnstalleerd, die de overslag van lading tussen twee schepen ondersteunen. De huidige ‘digitale meerpalen’ geven inzicht in de toestand, benutting en omgeving van de aanlegplaats.

Met behulp van machine-learning wordt er steeds meer kennis opgedaan op basis van patronen in de data, zodat men kan vertrouwen op 100 procent nauwkeurige, realtime data. Hiermee kan het Havenbedrijf zijn constructies optimaliseren en sturen op efficiënter gebruik ervan. Een deel van de data stelt het Havenbedrijf ook beschikbaar aan de gebruikers van de palen, waarmee zij bijvoorbeeld de optimale tijd en plaats voor het aanleggen van een schip kunnen bepalen.

Ship-Shape 3D-printing 

Onder de naam RAMLAB heeft het Havenbedrijf Rotterdam in zijn scheepswerven een nieuw R&D-centrum opgericht, bestaande uit dertig partners. Dit is het eerste fieldlab dat zich met 3D-printing specifiek richt op zeehavens en scheepvaartbedrijven.

Cognitieve IoT-technologie gaat deel uitmaken van het productieproces, waarin gebruik wordt gemaakt van gerobotiseerde lasarmen die hoogwaardig metalen scheepsonderdelen vervaardigen, zoals schroeven. Dit gebeurt op afroep en sneller dan ooit tevoren. Waar de traditionele fabricage van een gemiddeld scheepsonderdeel gewoonlijk ongeveer acht weken in beslag neemt, is de verwachting dat het in de toekomst binnen 200 uur mogelijk is.

Volle kracht vooruit!

Het Havenbedrijf geeft die toekomst vorm en bouwt daarbij voort op zijn baanbrekende erfgoed. Het ligt op koers om de exploitatie van de haven werkelijk te transformeren en om aanzienlijke meerwaarde te bieden voor alle mensen en andere havens die door het Havenbedrijf van Rotterdam worden bediend. Kortom, volle kracht vooruit!

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Laat alsjeblieft een reactie achter!
Laat hier je naam achter