Bedrijven kunnen miljoenen besparen door geavanceerde statistische methoden te gebruiken om informatie te extraheren uit grote hoeveelheden verzamelde gegevens. Een bedrijf dat deze nieuwe manier van denken heeft overgenomen, is de internationale industriële groep ABB. Ze werken nauw samen met statistici van de Universiteit van Oslo in Noorwegen om rederijen in staat te stellen miljoenen te besparen op meer optimale operaties en de veiligheid van schepen te verbeteren.

Schepen worden regelmatig gecontroleerd om er zeker van te zijn dat ze hun conditie behouden. Hiervoor moeten ze aangemeerd zijn, en dergelijke intervallen kunnen behoorlijk duur zijn.

"In plaats van inspecteurs aan boord van schepen te sturen, we kunnen statistische methoden gebruiken om alle gegevens op wijzigingen te controleren, zoals wanneer de motor op het punt staat oververhit te raken of kapot te gaan. Deze automatische datamonitoring moet in staat zijn om te waarschuwen voor incidenten voordat ze zich voordoen, " zegt Morten Stakkeland, die zowel projectingenieur is bij ABB als adjunct universitair hoofddocent statistiek aan de Universiteit van Oslo in Noorwegen.

Als de gezagvoerder een paar uur voordat de motor uitvalt wordt verwittigd, het is mogelijk om het te repareren voordat het schip stilvalt. Stel je de ramp voor als een motor uitvalt als een enkele honderden meters lange tanker een olieterminal nadert.

De belangrijkste mantra van de statistici is het extraheren en interpreteren van de enorme hoeveelheid informatie die kan worden verzameld van grote schepen. "Het gaat erom een ​​patroon te vinden in deze rapporten, zodat het alarm afgaat wanneer iets een crisis nadert, " zegt Ingrid Blij, professor aan de afdeling Wiskunde van de Universiteit van Oslo aan het onderzoekstijdschrift Apollon. Ze maakt deel uit van de onderzoeksgroep Big Insight, een centrum voor onderzoeksgedreven innovatie. Ze werken aan de ontwikkeling en commercialisering van statistische methoden.

Sensoren

De gegevens zijn afkomstig van het grote aantal sensoren aan boord. Een enkel schip kan enkele duizenden sensoren hebben. Sommige sensoren verzenden elke 10 seconden gegevens. Andere sensoren verzenden gegevens zo vaak als elke milliseconde. Blijkbaar, dit komt neer op een enorme hoeveelheid gegevens in de loop van een jaar.

Sensoren zijn niet de enige bron van gegevens. Ook de vele apparaten aan boord communiceren met elkaar. Op grote tankers, de instrumenten sturen elkaar een reeks cryptische rapporten; deze rapportages zijn niet gestandaardiseerd. De enorme hoeveelheden data worden continu op het schip opgeslagen of naar controlecentra aan de wal gestuurd. Het gaat erom iets te vinden dat opvalt in de datastromen.

"We kunnen dan een statistisch model bouwen dat de normale toestand laat zien en waar we afwijkingen kunnen vinden. We kunnen afwijkingen in slechts één sensor vinden, of misschien vallen alle gegevens van alle sensoren binnen het geaccepteerde bereik, maar de correlaties tussen de gegevens zijn zo bijzonder dat ze toch alarm slaan, " zegt Erik Vanem, senior onderzoeker bij DNV-GL.

De romp controleren

Scheuren in de scheepsromp zijn een van de gevreesde scenario's. De strijd tegen grote golven in ruwe zee kan in het ergste geval de romp breken. Honderden sensoren kunnen in de romp worden geplaatst om het risico op materiaalfalen te bewaken. Het bedrijf DNV-GL, voorheen Veritas, zoekt spanning in de romp. Zij zijn gespecialiseerd in scheepsveiligheid en werken aan het veiliger maken van het zeevervoer.

“We kunnen de spanning in de romp meten en daarmee iets zeggen over de sterkte van het schip en het risico op vermoeiing. Naast het regelmatig inspecteren van schepen, we kunnen kritische componenten uitrusten met sensoren voor continue monitoring. We kunnen dan dingen vangen die we niet kunnen vangen met steekproeven, en gebruik de aanvullende kennis om te plannen wanneer fysieke inspectie nodig is, in plaats van het schip met vaste tussenpozen te inspecteren, ', zegt Erik Vanem.

De sensorgegevens zijn ook gekoppeld aan weergegevens om de mate van belasting van de romp in de loop van de tijd te berekenen. "Als een schip veel klappen heeft gekregen, we kunnen extra opletten, ', zegt Erik Vanem.

Batterijcontrole

Zelfs zoiets ogenschijnlijk eenvoudigs als een batterijcontrole kan rederijen grote sommen geld besparen. Elektrische schepen met grote accu's moeten een hele dag buiten bedrijf worden gesteld om jaarlijks dienst te kunnen doen. "Dit is verloren uptime. We bekijken hoe het mogelijk is om statistieken te gebruiken om de batterijen te evalueren. Dit zal reders veel geld besparen, ’, zegt Morten Stakkeland.

Een van de grote punten is onderhoud alleen wanneer dat nodig is, in plaats van met vaste tussenpozen. "Reders kunnen mogelijk miljoenen kronen per schip besparen, ', zegt Stakkeland. Hij denkt dat datamonitoring de eerste stap kan zijn naar onbemande schepen.

Geavanceerde statistieken

De uitdaging is om de enorme hoeveelheden data te interpreteren en alleen alarm te slaan als dat nodig is. "Het uiteindelijke doel is om te kunnen melden dat de motor gaat uitvallen voordat het gebeurt, ’ zegt Ingrid Blij.

Ze vergelijkt dit met het zoeken naar iets abnormaals in het bos zonder te weten wat het is. "Als je als paddestoelen uit de grond gaat, je weet precies wat je zoekt. Echter, we zijn op zoek naar iets dat we nog nooit in het bos hebben gezien. Dat is veel moeilijker."

De analyse moet ook realtime plaatsvinden. Dit betekent dat de statistici een systeem moeten creëren dat afwijkingen detecteert voordat de abnormale situatie tot fouten of schade leidt. Tegelijkertijd, ze moeten de kans op valse alarmen verkleinen. Het is een wiskundige uitdaging.