Průmyslová umělá inteligence – Jak modely strojového učení překlenují mezery v datech a zajišťují shodu s předpisy

Stále přísnější zákony a předpisy týkající se monitorování emisí představují výzvu pro loděnice, provozovatele lodí a majitele lodí.  Například přísné environmentální předpisy nařizují kontinuální monitoring a dokumentaci emisí z plavidel:

Předpisy upravující lodní průmysl již byly značně zpřísněny. V roce 2020 byly celosvětově zavedeny stropy pro obsah síry v lodních palivech. A EU má od roku 2024 zavedená pravidla, která vyžadují, aby lodě platily za své emise CO₂. Probíhají také práce na globálních předpisech. Mezinárodní námořní organizace nařizuje nulové čisté emise skleníkových plynů v celém lodním průmyslu do roku 2050. Zákazníci a investoři již dlouho usilují o transparentnost ohledně environmentální stopy tohoto odvětví, takže je stále důležitější přesně měřit emise a rychle je snižovat.

V této souvislosti mohou být lodě provozované na těžký topný olej vybaveny odlučovači odpadních plynů, aby se snížil obsah síry ve výfukových plynech. Účinnost odlučovačů se poté analyzuje pomocí systémů kontinuálního monitorování emisí (CEMS). Tyto systémy – jako například analyzátory MARSIC od společnosti Endress+Hauser – fungují na principu měření koncentrací příslušných znečišťujících látek ve výfukových plynech motoru před čištěním a po něm. Stručně řečeno, naměřené hodnoty nejen dokumentují emise uvolňované do životního prostředí, ale také monitorují procesní účinnost samotných odlučovačů a katalyzátorů.

Provozovatelé lodí musí tyto hodnoty emisí průběžně sledovat a zaznamenávat a v případě potřeby je hlásit úřadům. Pokud systém CEMS selže, budou některé hodnoty výfukových plynů chybět a provozovatel lodi již nebude schopen prokázat, že loď splňuje limity. Riskují nedodržování předpisů a mohou čelit sankcím, protože již nemohou prokázat dodržování stanovených limitů.

Opravit vadný senzor mohou obvykle pouze vyškolení specialisté. To vystavuje provozovatele lodi nepředvídatelným rizikům, od dodatečné manuální práce a vyšších nákladů v důsledku používání paliva vyšší kvality až po sankce za nedodržení regulačních limitů.

Maritime Suite MARpems (pro „námořní prediktivní systém monitorování emisí“) zde nabízí řešení – v podstatě se jedná o digitální dvojče systému CEMS: Pokud systém CEMS (nezávislý na dodavateli CEMS) selže nebo selže, převezme kontrolu digitální řešení: Modely strojového učení vypočítávají aktuální hodnoty emisí na základě dostupných provozních dat z lodi a pračky.

Tímto způsobem Maritime Suite MARpems zajišťuje dočasné splnění emisních předpisů a tím i splnění požadavků IMO. Tyto modely strojového učení jsou stejné pro každou loď, ale jsou trénovány individuálně pro každou loď s využitím systémově specifických dat z několika posledních měsíců.

Maritime Suite MARpems je systém spuštěný on-premise, což znamená, že jeho data zůstávají na serverech přepravní společnosti. V současné době je to jediné řešení na trhu, které akceptují přední státy poskytující plavební povolení – jako je Libérie, Německo a Malta – a klasifikační společnosti, jako je DNV. Státy poskytující plavební povolení pod svou vlajkou stanoví pravidla upravující dohled nad technickými a administrativními záležitostmi na palubách lodí plujících pod jejich vlajkou. Další schválení od států poskytujících plavební povolení pod svou vlajkou a klasifikačních společností budou brzy následovat. To postupně zvýší přijetí řešení.

Kromě zajištění shody s předpisy a zároveň zkrácení času a úsilí v případě poruchy systému CEMS má systém Maritime Suite MARpems další pozitivní efekt: řešení zvyšuje transparentnost ohledně stavu vybavení pro monitorování emisí a odlučovačů, což může pomoci vyhnout se krátkodobým opravám a údržbě nebo je naplánovat. Systém tak zvyšuje spolehlivost procesů a minimalizuje počet servisních výjezdů. Celkově vzato, MARpems zvyšuje provozní efektivitu, konkurenceschopnost a šetří peníze.