TODDIS, gebruik van big data voor innovatieve scheepsontwerpen

Moderne schepen zitten vol sensortechnologie. Die verzamelen een schat aan data met een ongekend potentieel op veel fronten. De toepassing ervan biedt volop kansen voor smart shipping. Het gebruik van deze data staat echter wereldwijd nog in de kinderschoenen. De vraag is: hoe geef je dit in de praktijk een boost? De wens om kunstmatige intelligentie en big data nuttig in te zetten, leeft breed. Ook in de scheepsbouw. Het nieuwe project Transferring Operational Data into Design Information for Ships (TODDIS) onderzoekt op welke manier sensordata met geavanceerde algoritmes effectief ingezet kunnen worden voor innovaties in scheepsontwerpen.

Emissie- en kostenreductie

Big data zijn uiterst waardevol voor innovaties die deze opgaven helpen verwezenlijken. Maar hoe zorg je ervoor dat scheepsontwerpers en -engineers de tools hebben om de data om te zetten naar optimalisatie van hun ontwerp? Bijvoorbeeld: hoe kun je de data zo vertalen en presenteren dat ontwerpers de keuze van de beste schroefgrootte of de optimale balans tussen motorvermogen, laadvermogen, verbruik en snelheid weloverwogen kunnen maken?

Optimalisatie van scheepsontwerpen

TODDIS richt zich op het ontwikkelen van tools die data door middel van algoritmen praktisch inzetbaar maken bij optimalisatie van scheepsontwerpen. Het gaat om tools, applicaties en software die als prototype beschikbaar komen. Marktpartijen moeten die verder ontwikkelen tot bruikbare rekenhulpmiddelen. “Juiste doorontwikkeling is van groot belang voor de toepasbaarheid van applicaties en software”, benadrukt Koelman. “De omstandigheden waaronder data zijn verkregen, zijn bepalend voor de toepasbaarheid. Met andere woorden, je moet weten onder welke omstandigheden de betreffende schepen voeren. Zijn data bijvoorbeeld afkomstig uit de kustvaart, dan kan gebruik voor intercontinentale vaart tot grote onnauwkeurigheid leiden. Partijen die onze prototypes gaan doorontwikkelen, moeten zich hiervan wel bewust zijn.” Een ander doel is verhogen van het maritieme kennisniveau in Nederland.

Onafhankelijk wetenschappelijk onderzoek

Naast onderwijsinstellingen zoals NHL Stenden,TU Delft en de Hogescholen van Rotterdam en Amsterdam zijn bij TODDIS twaalf partijen betrokken, zoals de rederijen Wagenborg en Koninklijke Van Oord , scheepsbouwer Damen, scheepsontwerpbureau Conoship International, ingenieursbureau C-Job en de Koninklijke Marine. Financiering door de NWO – na onder meer een steunbetuiging van brancheorganisatie NMT – garandeert de onafhankelijkheid van het onderzoek. De betrokken bedrijven dragen bij in de vorm van uren, kennis en data. Koelman: “NWO stelt als eis voor de financiering dat wij resultaten bekendmaken in de vorm van bijvoorbeeld papers, publicaties of congresbijdragen. Als wetenschappelijk onderzoek moet het navolgbaar en controleerbaar zijn.”

Het dilemma van kennisdeling

Waar overal ter wereld partijen individueel werken aan smart shipping, is bij TODDIS het delen van data juist een van de speerpunten. En daar ligt een interessant dilemma. Want enerzijds zijn veel mensen ervan overtuigd dat je elkaar nodig hebt om krachtig te innoveren, maar aan de andere kant willen bedrijven hun eigen concurrentiepositie beschermen. Dan ligt het beschikbaar stellen van verzamelde data logischerwijs gevoelig. “Het voelt voor bedrijven als koorddansen”, licht Koelman toe. “Deelname aan TODDIS is geen liefdadigheid, de betrokkenen zien de zakelijke meerwaarde en dienen uiteraard in de eerste plaats hun eigen belangen en doelstellingen. Ze weten echter ook dat ze samen sterker staan. Welwillendheid is binnen ons consortium het fundament. Data zijn het nieuwe bedrijfskapitaal, daarom is vertrouwen binnen zo’n samenwerking van enorm belang. Daarvan zijn wij ons zeer bewust.”

Nieuwe uitdagingen

Het TODDIS-onderzoek ging begin 2020 van start en heeft een looptijd van vier jaar. Koelman: “Wat de resultaten ook zijn, wij verwachten zeker niet dat wij deze problematiek dan volledig hebben opgelost. We zetten eerste stappen. Maar er zullen ook nieuwe vragen ontstaan. Dit is een ingrijpend proces waarmee de sector lang bezig zal zijn. De vooruitgang is een samenspel van allemaal relatief kleine toepassingen. Bij toenemende inzet van alternatieve voortstuwing, bijvoorbeeld op waterstof of met ammoniak als energiedrager, krijg je te maken met heel andere data en toepassingen. Dan ligt er weer een geheel nieuwe uitdaging.”