10 tecnologías de buques inteligentes para la industria marítima

A medida que el mundo avanza hacia un mayor nivel de autonomía, el sector marítimo también se está adaptando a esta tendencia con tecnologías para buques inteligentes. La tecnología autónoma para buques, el Internet de las Cosas (IoT) y el análisis de datos representan las características modernas que las empresas y todo el sector marítimo se esfuerzan por conseguir.

La tecnología autónoma se refiere a dar al software un mayor grado de libertad en la toma de decisiones clave, tras tener en cuenta una serie de parámetros. El IoT es una tecnología relativamente nueva que permite a los usuarios conectar objetos cotidianos a la nube o a Internet. Esto permite a las personas controlar objetos cotidianos con solo tocar un botón.

La analítica de datos es la columna vertebral de todas las nuevas tecnologías, que permite a los científicos e ingenieros extraer y recopilar información útil de montones de datos que de otro modo habría sido imposible analizar.

Al incorporar estas funciones al sector del transporte marítimo, podemos mejorar la eficiencia del transporte, la gestión del tiempo y un mayor rendimiento de este ámbito. En este artículo, analizamos 10 innovaciones clave que pueden revolucionar la tecnología de los buques inteligentes.

1. Inteligencia Artificial – Optimización digital de la carga y de la disposición de las bahías


Diariamente se transportan mercancías por valor de miles de millones de dólares a través de las vías navegables y más de mil millones de contenedores hacen el recorrido por varios puertos de todo el mundo.

Algunos de ellos son artículos de alta prioridad que tienen un plazo fijo dentro del cual deben ser trasladados a un nuevo puerto. Otros, tienen plazos más largos y no se clasifican como mercancías urgentes o de transporte inmediato.

Es muy importante poder clasificar y diferenciar los contenedores y las mercancías en función de su plazo de entrega. Esto puede garantizar que las mercancías con una necesidad urgente tengan prioridad sobre otros artículos y se carguen en los buques portacontenedores que llegan al destino lo antes posible. Esto agiliza el flujo comercial y de mercancías entre los puertos.

Además, al distribuir adecuadamente las mercancías entre los cientos de buques que pasan por un puerto, se puede reducir el tráfico en las terminales.

inteligencia artificial

Según un informe, una media del 30 al 40% de la capacidad de transporte de los buques es espacio vacío. Con la optimización digital de la carga, el espacio vacío puede reducirse por debajo del 15 – 20 %.

Los portacontenedores y otros buques de carga transportan cientos de contenedores que varían en tamaño, peso y destino. Estas variables hacen que el orden de disposición sea muy importante para mejorar la eficiencia.

Por ejemplo, es probable que el primer contenedor que se descargue esté en el fondo. Las terminales portuarias tendrían que descargar toda la carga por encima de el para acceder al contenedor deseado.

Aunque los contenedores de veinte y cuarenta pies (TEU y FEU) son los estándares de la industria, se hacen concesiones para la carga inusual, y el tamaño de los contenedores modificados podría variar.

Por lo tanto, si se colocan de forma imprecisa, puede ser un inconveniente para seguir cargando. Asimismo, el peso es un factor que determina el orden de apilamiento.

Las cargas más pesadas deben concentrarse de forma que no dañen a los demás contenedores ni distorsionen la estabilidad del buque.

Con tantos parámetros y factores decisivos, resulta rentable que una tecnología como la optimización digital se encargue de decidir la mejor disposición de las bahías de contenedores.

2. Big Data Analysis
El análisis de datos se basa en la extracción, la recopilación y las inferencias que se realizan a partir de grandes reservas de información procedentes de entornos de operaciones de gran envergadura, como los buques y los puertos. Puede tratarse de datos relativos a los tipos de contenedores, pesos y destinos, o de datos sobre el propio buque, como el asiento, la estabilidad, el rendimiento del motor y la comunicación.

análisis de big data

Con un número tan grande de variables, y miles de buques surcando los océanos del mundo en un momento dado, utilizar estos datos de forma constructiva puede ser todo un reto.

El análisis de datos ordena e intenta correlacionar la multitud de información para sacar conclusiones útiles.

Por ejemplo, podría arrojar resultados sobre las tendencias históricas de los contenedores, las condiciones del océano y la respuesta de los buques a los diversos cambios de las condiciones meteorológicas. Poder ver estas inferencias permitirá a las empresas analizar diversos parámetros de rendimiento que pueden utilizar para mejorar su eficiencia.

3. IoT en los buques
El Internet de las cosas (IoT) permite a los usuarios controlar objetos cotidianos con la ayuda de su teléfono o de un sistema de control consolidado, como un mando a distancia. Esto significa que las personas pueden encender y apagar sistemas eléctricos, mover puertas y abrir ventanas pulsando un botón.

Esta tecnología tiene inmensas aplicaciones en el ámbito del transporte marítimo, ya que proporciona un control remoto al operador del buque o a los pasajeros que, de otro modo, habría requerido la presencia física.

Por ejemplo, en los buques de pasajeros, se podría acceder a los camarotes individuales a distancia con la ayuda de una aplicación o un mando a distancia que se proporcionaría a los huéspedes.

IOT


Las luces, los ventiladores, las puertas e incluso los objetos podrían controlarse de cerca sin tener que poner un pie en las habitaciones. Del mismo modo, en caso de emergencia, el capitán o patrón de la embarcación tendría un acceso remoto a los camarotes que podría resultar decisivo.

En el caso de los portacontenedores u otros buques de carga, IoT permitiría controlar las puertas de las escotillas, las bahías, los sistemas de mamparos y el sistema hidráulico sin necesidad de que una persona esté permanentemente presente en el lugar.

Los buques portacontenedores son enormes y a menudo están tripulados por sólo treinta o cuarenta personas, entre ingenieros, técnicos y otro personal.

En este caso, disponer de un acceso remoto ahorraría un tiempo considerable en las operaciones, además de proporcionar al capitán un mayor nivel de control sobre la maquinaria.

Las puertas de las escotillas y los sistemas de los mamparos tienen que ser vigilados de cerca durante las escalas en el puerto y las operaciones de carga y descarga. Permitir que una sola persona supervise y controle los sistemas liberaría al personal para tareas más importantes.

Esta misma tecnología puede adaptarse e integrarse en casi todos los rincones de un buque , desde los controles marinos hasta los aparatos eléctricos, y un sinfín de posibilidades.

4. Gestión digital de las rutas de los buques
En general, los buques siguen rutas preestablecidas y determinadas a partir de varios datos de entrada. La idea es que, estudiando las condiciones del océano, las tendencias históricas y otros factores, los operadores de los buques pueden trazar una ruta precisa que les lleve el menor tiempo posible.

Sin embargo, los buques pueden tener a menudo trayectos de varios meses, y no es posible predecir con exactitud las condiciones de antemano.

La gestión de la ruta en tiempo real puede desempeñar un papel importante en la mejora de la duración y la eficacia del viaje. Teniendo en cuenta los largos periodos que los buques permanecen en el mar, y la posibilidad de que las condiciones oceánicas puedan variar drásticamente en cuestión de unas pocas horas, es importante que los operadores de buques dispongan de datos en tiempo real.

Buque cisterna girando en Gibraltar – Créditos: Depositphotos

Esto puede incluir patrones meteorológicos, alertas de piratería, tráfico portuario y otros parámetros variables. Además, al permitir que un software computacional se encargue de la ruta, se puede desarrollar una ruta precisa que tenga en cuenta diversas variables.

5. Control de maniobras inteligente / Control autónomo
En tierra, los vehículos de autoconducción utilizan tecnología autónoma para tomar decisiones basadas en la ruta que recorren. Esto incluye la detección de peatones, otros vehículos y señales de tráfico, así como permanecer en la carretera sin perder el control.

En el sector marítimo, la implantación de este tipo de control autónomo es una operación de gran envergadura, ya que los buques son considerablemente más grandes y complejos que los vehículos.

La integración de tecnología inteligente, como la IA y el aprendizaje automático, en los sistemas de maniobra permitiría a los buques mantener el rumbo con precisión sin requerir la intervención constante del timonel o el capitán. Esto reduce las posibilidades de que se produzcan errores humanos y también permite aplicar inmediatamente la información sobre la ruta en tiempo real.

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Créditos de la imagen: kongsberg.com

Esta tecnología también tiene un inmenso alcance en las operaciones portuarias. Por lo general, los muelles son espacios restringidos en los que se encuentran buques como los remolcadores. Para poder atracar de forma segura sin colisionar, se puede utilizar la tecnología de los buques inteligentes para ayudar al capitán a navegar.

6. Sistemas de propulsión inteligentes
A medida que aumentaban las exigencias a los sistemas de propulsión de los buques y se requerían mayores rendimientos, también se desarrolló la tecnología inteligente para proporcionar un mayor grado de control al capitán del buque. Esto permitió controlar el cabeceo, el ángulo, y la velocidad con valores de tolerancia muy elevados.

hélices

Sin embargo, también supuso una gran exigencia para la capacidad de juicio de los ingenieros y el capitán, lo que dio lugar a errores humanos.

Un mayor grado de control conlleva un mayor riesgo de daños en los equipos o en el propio buque. Por eso, confiar el control de los sistemas de propulsión a la tecnología inteligente permite que un ordenador tome decisiones y controle el equipo con un alto nivel de precisión.

Esto permite al capitán mantener el control del buque sin tener que vigilar constantemente las hélices. Del mismo modo, los ingenieros navales pueden permitir que el software supervise el estado de los motores diésel marinos para que se mantengan siempre dentro de las regiones de funcionamiento aceptables.

7. Sistemas de control integrados
Un buque es una entidad enorme, que abarca cientos de metros de longitud, con varias cubiertas y miles de personas. Vigilar todo el buque y todos los sistemas operativos puede ser una hazaña.

Los sistemas de control integrados ofrecen una solución única para supervisar los distintos sistemas y componentes que conforman los buques de gran tamaño.

Estos sistemas utilizan tecnología inteligente que conecta las partes del buque con un servidor central. Esto puede incluir la propulsión, los controles de maniobra y la comunicación que son gestionados por unidades individuales.

Sistemas de control integrados


Con una visión general consolidada presente en el servidor, el capitán o los oficiales pueden ver el funcionamiento de cualquier parte del buque en cualquier momento.

En caso de que los valores de rendimiento, como las revoluciones del motor o la temperatura del equipo, se salgan de los rangos aceptados, se enviará una alerta a la unidad en cuestión y al puente.

Esto mejora la seguridad y el mantenimiento del buque, además de proporcionar a los operadores del buque una visión general del rendimiento del mismo.

8. Tecnología de defensa inteligente
La industria naval abarca también el ámbito de la defensa. Dejando a un lado la marina, los buques de suministro y relevo, que constituyen la columna vertebral de la defensa de cualquier país, son un importante punto de atención.

La aplicación de tecnología inteligente en estos ámbitos permitiría a las armadas ser autosuficientes y extremadamente eficientes. Por ejemplo, en tiempos de guerra, las provisiones y el transporte de equipos a los buques de control, como los portaaviones, pueden ser una tarea importante.

La implantación de una tecnología inteligente que dirija, despliegue y controle con precisión los buques de abastecimiento permitiría utilizar la división logística de la armada de forma más eficiente. Además, si el software controla los almacenes y las reservas, se podrían hacer o crear pedidos y licitaciones sin tener que esperar a que la autoridad competente actúe.

Para garantizar el máximo nivel de exigencia en la ejecución de las operaciones militares, todas estas acciones realizadas por la tecnología inteligente deberían pasar preferentemente por una persona que pueda verificar y activar las sugerencias enviadas por el software.

9. Tecnología Blockchain
Blockchain es una tecnología que cambia el juego y que se dice que revolucionará la industria. Se supone que es el siguiente paso de gigante en los aspectos de los pagos al proporcionar una forma rápida, segura y transparente de cobrar los pagos desde cualquier lugar del mundo.

Sin embargo, en los últimos años, la tecnología blockchain ha evolucionado drásticamente y también se está utilizando en el sector de la ecología y la sostenibilidad.

Tecnología Blockchain


Si se implementa correctamente, el sector podrá beneficiarse de ventajas como la alta calidad de los datos, la integridad de los procesos, los contratos inteligentes configurables, la reducción de los costes de las transacciones, la potenciación de la red, la simplificación del ecosistema y muchas más.

Varias empresas y organizaciones destacadas ya se han unido para seguir investigando, desarrollando e implementando la tecnología en la industria.

9. Robótica / Drones / Impresión 3D

Al igual que en otras industrias, la robótica avanzada está influyendo en las operaciones de la industria marítima también.

Los robots ya se están utilizando para el mantenimiento, la seguridad y las inspecciones de los buques.

Empresas como HMM ya han empezado a sustituir a los trabajadores humanos por robots en entornos de riesgo, por ejemplo, en los trabajos de limpieza del casco de sus buques.

Despliegue de robots submarinos para la limpieza del casco_Hyundai Merchant Marine_HMM
Créditos de la imagen: hmm21.com

Por otra parte, varias empresas ya han empezado a utilizar robots para inspecciones remotas de buques, especialmente en épocas de restricciones de viaje.

Incluso los drones se están utilizando ampliamente para tareas como la entrega de mercancías a los buques, la seguridad y la vigilancia, y las inspecciones a distancia.

También se está implementando la impresión 3D, especialmente para resolver el problema de la disponibilidad puntual de piezas de repuesto a bordo de los buques.

A medida que la tecnología siga evolucionando y se dé más importancia a la seguridad humana, veremos tecnologías robóticas más avanzadas que dominarán varios aspectos de la industria marítima.

10. Realidad aumentada
La realidad aumentada es una tecnología que está revolucionando casi todos los sectores hoy en día. A medida que la tecnología avanza, tiene un papel importante que desempeñar en la industria marítima.

En la actualidad, la RA se utiliza principalmente para la formación de la gente de mar y ha sido implementada por un par de institutos de formación marítima. Está ayudando a los estudiantes a aprender de varias experiencias de la vida real que de otro modo no habrían sido posibles.

La realidad aumentada también se utiliza para el mantenimiento y las inspecciones eficaces de los buques. Gracias a herramientas como los wearables de RA y el software de guiado remoto, las reparaciones y el mantenimiento se llevan a cabo mediante imágenes visuales y sin la presencia física de un técnico en el lugar.

Ni que decir tiene que la RA también se está utilizando en el proceso de construcción y diseño de buques, simulando modelos virtuales que pueden ayudar a resolver varios problemas en la fase inicial del diseño antes de su aplicación.

Con la adopción de nuevas tecnologías como la IA, la ciencia de los datos y el IoT, es posible que esta industria avance a niveles superiores. A medida que aumentan los precios del petróleo, es importante buscar otras vías en las que sea posible la innovación.

Al integrar los desarrollos de buques inteligentes, se proporciona a toda la industria una salida para la investigación y la creatividad.

Además, también aumenta la eficiencia y ayuda a convertir la mayor industria del transporte en un sector ecológico al centrarse en la reducción de las emisiones y de la huella de carbono.

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