Teollinen tekoäly – Miten koneoppimismallit kurovat umpeen tiedoissa olevia aukkoja vaatimustenmukaisuuden varmistamiseksi

Päästöjen monitorointia koskevat yhä tiukentuvat lait ja määräykset ovat haaste telakoille, laivaoperaattoreille ja laivanomistajille.  Esimerkiksi tiukat ympäristösäännöt edellyttävät alusten päästöjen jatkuvaa monitorointia ja dokumentointia:

Merenkulkualan säännöksiä on jo tiukennettu huomattavasti. Meriliikenteen polttoaineiden rikkipitoisuudet otettiin käyttöön maailmanlaajuisesti vuonna 2020. EU:lla on ollut vuodesta 2024 lähtien voimassa sääntöjä, jotka edellyttävät laivojen maksavan CO₂-päästöistään. Myös maailmanlaajuisia säännöksiä kehitetään parhaillaan, ja Kansainvälinen merenkulkujärjestö velvoittaa laskemaan merenkulkualan kasvihuonekaasupäästöjen nettomäärän nollaan vuoteen 2050 mennessä. Asiakkaat ja sijoittajat ovat jo pitkään vaatineet avoimuutta alan ympäristöjalanjäljen suhteen, joten päästöjen tarkka mittaaminen ja niiden nopea vähentäminen on entistä tärkeämpää.

Tässä yhteydessä raskaalla polttoöljyllä toimivat alukset voidaan varustaa pesureilla pakokaasujen rikkipitoisuuden vähentämiseksi. Tämän jälkeen pesurien tehokkuutta analysoidaan jatkuvan päästöjen monitorointijärjestelmän (CEMS) avulla. Nämä järjestelmät – kuten MARSIC300-analysaattorit – työskentelevät mittaamalla asiaankuuluvat epäpuhtauspitoisuudet moottorin pakokaasuissa ennen pesua ja sen jälkeen. Lyhyesti sanottuna mittausarvot eivät vain ​​dokumentoi ympäristöön joutuneita päästöjä, vaan myös monitoroivat itse pesurien ja katalysaattoreiden prosessitehokkuutta.

Laivaoperaattoreiden tulee jatkuvasti monitoroida ja kirjata näitä päästöarvoja ja raportoida ne tarvittaessa viranomaisille. Jos CEMS epäonnistuu, tietyt pakokaasuarvot puuttuvat, eikä laivaliikenteenharjoittaja voi enää osoittaa, että alus noudattaa rajoja. Vaarana on, että he eivät noudata vaatimuksia ja voivat saada sanktioita, koska eivät enää pysty osoittamaan, että he noudattavat määrättyjä rajoja.

Normaalisti vain koulutetut asiantuntijat voivat korjata viallisen anturin. Tämä altistaa laivaliikenteenharjoittajat odottamattomille riskeille, jotka vaihtelevat manuaalisesti tehtävän työn lisääntymisestä ja aina korkeampilaatuisen polttoaineen käytöstä aiheutuvista säädösrajojen noudattamatta jättämisestä määrättäviin seuraamuksiin, jotka ovat rahallisia.

Maritime Suite MARpems (lyhenne sanoista "maritime predictive emissions monitoring system") tarjoaa tähän ratkaisun – se on pohjimmiltaan CEMS:n digitaalinen kaksonen. Jos CEMS:ään (CEMS:n toimittajasta riippumatta) tulee toimintahäiriö tai vika, digitaalinen ratkaisu ottaa tilanteen haltuun. Koneoppimismallit laskevat nykyiset päästöarvot aluksen ja pesurin käytettävissä olevien käyttötietojen perusteella.

Näin Maritime Suite MARpems varmistaa tilapäisen päästövaatimusten noudattamisen ja siten IMO:n vaatimusten täyttämisen. Nämä koneoppimismallit ovat samat kaikille aluksille, mutta ne koulutetaan erikseen kullekin alukselle käyttämällä järjestelmä​tietoja useilta viime kuukausilta.

Maritime Suite MARpems on paikan päällä, mikä tarkoittaa, että sen tiedot pysyvät varustamon palvelimilla. Se on tällä hetkellä ainoa markkinoilla oleva ratkaisu, jonka johtavat lippuvaltiot – kuten Liberia, Saksa ja Malta – ja luokituslaitokset, kuten DNV, hyväksyvät. Lippuvaltiot vahvistavat säännöt teknisten ja hallinnollisten asioiden valvonnasta niiden lipun alla purjehtivilla aluksilla. Lippuvaltioiden ja luokituslaitosten hyväksynnät seuraavat pian perästä. Tämä edistää ratkaisun vähittäistä hyväksymistä.

Sen lisäksi, että Maritime Suite MARpems varmistaa vaatimustenmukaisuuden ja vähentää aikaa ja vaivaa, kun CEMS ei toimi, sillä on toinenkin myönteinen vaikutus: ratkaisu lisää päästöjen monitorointilaitteiden ja pesurien tilan läpinäkyvyyttä, mikä voi auttaa välttämään tai suunnittelemaan lyhytaikaisia ​​korjauksia ja kunnossapitoa. Näin järjestelmä lisää prosessien luotettavuutta ja pitää huoltokutsut minimissä. Kaiken kaikkiaan MARpems lisää toiminnan tehokkuutta, kilpailukykyä ja säästää rahaa.