Een black box voor de binnenvaart, een wasstraat voor containers, 3D-printen, een digitale startup voor het bestellen van bunkers en de vraag hoe dichtbij autonoom varen nu eigenlijk is. Dit en meer kwam onlangs aan bod op het Smart Maritime Technology event van Maritiem Nederland en Technisch Weekblad in Rotterdam.

• Van black box tot wasrobot en bunkeren zonder broker
• ‘Voor shortsea is autonoom varen het meest interessant’
• Via Black Box Pro realtime meekijken aan boord
• Containerwasrobot is sneller en zuiniger
• ‘Bunker Connect verkort supply chain’
• ‘Businessmodel binnenvaart in eigen hand zien te houden’

Door Erik van Huizen

Commercieel-technisch manager Guus van Hecke ontwikkelde met zijn bedrijf Marine Systems een methode om het reinigen van containers te automatiseren met een robot. Nu worden containers nog vaak met de hand gereinigd met een hogedrukspuit. Na een testfase op de Maasvlakte wil Van Hecke nu de wereld gaan veroveren met zijn uitvinding, waarbij een volledig geautomatiseerd systeem op een rollenbank de container inschuift en de container schoon spuit en borstelt. Het vuil wordt vervolgens naar buiten gebracht en belandt in een afvoergoot. Dat kost ongeveer vier minuten. Fikse tijdwinst, want op de traditionele manier vergt dit al snel 10 tot 15 minuten. Ook wordt veel minder water verbruikt. Normaal ongeveer 400 liter, met de robot van Marine Systems zo’n 140 liter. En deze wasstraat voor containers is ook slim. Zo worden op afstand gegevens verzameld voor tijdig regulier onderhoud aan het systeem. Daarvoor zijn camera’s en sensoren geïnstalleerd.

Black Box Pro

Voor David Woudenberg begon het allemaal met een oude reddingssloep in de Amsterdamse grachten. Hij werkte bij Xomnia, dat zich bezighoudt met artificial intelligence (kunstmatige intelligentie) en besloot zijn sloep zelfvarend te maken. De ontwikkelingen keek hij af van de automotive-industrie. De sloep werd uitgerust met twee pods en camera’s en ging door de grachten varen om data te verzamelen. Dat ging goed. Eenmaal het varen onder de knie, stopte de sloep keurig af voor kruisende rondvaartboten en ontweek brugpijlers. Daar kreeg ook binnenvaartondernemer Remco Pikaart van de Shipping Factory lucht van. Hij vroeg zich af of zoiets ook aan boord van zijn containerschepen kon. Samen met Woudenberg werd besloten het containerschip Factofour op de apparatuur aan te sluiten en de benodigde data te verzamelen voor de zelflerende computer.

Voor de dataverzameling ontwikkelde Pikaart de Black Box Pro. Pikaart toetste het apparaat bij collega’s in de binnenvaart, en die reageerden enthousiast. ‘Ik kreeg te horen dat ze niet geloofden in autonoom varen, maar ze zouden toch wel graag een Black Box Pro willen hebben.’ Dat was ook het moment dat werd besloten een apart bedrijf hiervoor op te richten, Shipping Technology. Het team van medewerkers werd uitgebreid tot zes data-scientists.

Semi-autonoom

Via de Black Box Pro van Shipping Technology kan de bemanning van een binnenvaartschip realtime meekijken met de techniek aan boord, zoals bijvoorbeeld de motordata. Dit wordt getoond op een dashboard. Maar de black box bewaart ook alle gegevens, zo kan worden teruggekeken als er iets is misgegaan aan boord. ‘Bij een aanvaring kun je bijvoorbeeld zien of op het moment van impact wel de juiste beslissingen zijn genomen. Maar je kunt de black box ook gebruiken als predictive maintenance-systeem voor onderhoud.’ Overigens moet het marifoonverkeer nog aan de huidige versie van de Black Box Pro worden toegevoegd.

Pikaart bleek ook al een roadmap te hebben gemaakt waar het heen moet met de Black Box Pro. Hij wil als eerste meerdere applicaties gaan ontwikkelen, vergelijkbaar met apps op de smartphone. Later moet een ‘collision detection system’ aan de black box worden toegevoegd, een systeem dat aanvaringen gaat voorkomen. In eerste instantie moet dit systeem aanvaringen met statische objecten kunnen vermijden, later moet dit in combinatie met de radargegevens ook opgaan voor dynamische objecten, zoals overig scheepvaartverkeer.

Ook denkt Pikaart aan automatisering van het laad- en losproces. ‘Het moet een mooie business case worden om op termijn te kunnen varen met minder bemanning. Want de rol van de bemanning gaat veranderen, dat is zeker. De bemanning krijgt meer en meer een monitoring-rol. We zijn daar eigenlijk nog veel te weinig mee bezig. Daar moeten we mee oppassen, anders gaan anderen het doen, de Übers in de wereld. We moeten dus het businessmodel van de binnenvaart in eigen hand zien te houden.’

Bunker Connect

Maar ook schepen die in de toekomst wellicht autonoom varen, moeten voorlopig nog gewoon van brandstof worden voorzien, bunkeren dus. En het aanvragen van een bunker kan tegenwoordig ook volledig digitaal met Bunker Connect. Doel van oprichter Mounir Bendouch was om in de volgens hem conservatieve scheepvaartmarkt de supply chain te verkorten door de traditionele bunker-trader eruit te halen. Zijn idee werd met enige scepsis ontvangen, maar intussen mag Bendouch al de rederijen Anthony Veder, Chemgas en NileDutch als klant rekenen. ‘Het enige wat de klant hoeft te doen is een gestandaardiseerd formulier invullen. Dart duurt ongeveer twee minuten. Binnen 30 tot 45 minuten is er vaak al een deal. Dat duurt bij een broker soms een hele dag. We hebben wel als eis aan de koper dat hij de intentie heeft om te gaan kopen. Een leverancier doet namelijk vaak veel moeite om een offerte te maken.’

Uit de ervaringen met de eerste rederijen bleken deze gemiddeld 1,5% op de brandstofkosten te kunnen besparen. ‘Zo’n 8,5 dollar per ton besparen is toch niet niets.’

Het ontlokt iemand in de zaal de vraag waar Bunker Connect dan haar geld aan verdient. Bendouch geeft toe dat Bunker Connect gewoon commissie krijgt en daarmee ook een broker is. ‘Maar wel de eerste en enige digitale bunkerbroker in de wereld.’

Star Trek

Terug naar het autonoom varen. Thijs Hasselaar van onderzoeksinstituut Marin omschreef het als ‘een vaarbewijs halen voor je schip’. Leren plannen, kijken, besluiten en handelen is volgens Hasselaar de sleutel tot autonoom varen. En dat kan het beste in de praktijk. Daarom heeft het Marin een rib helemaal volgezet met apparatuur. De verzamelde data moet er in de toekomst toe leiden dat schepen autonoom kunnen varen. Want volgens Hasselaar is het tijdens de vaart vermijden van één tegenligger met de huidige technologie nog wel te doen, maar wordt het een heel ander verhaal als meerdere schepen moeten worden ontweken, bijvoorbeeld in een drukke haven.

Wat betreft dr. ir. Robert Hekkenberg behoeft de term autonoom enige nuancering. ‘Onbemand en autonoom varen staan feitelijk los van elkaar’, verduidelijkte Hekkenberg. ‘Je kunt een volledig bemand schip hebben dat autonoom is en waarbij de techniek beslissingen neemt. Maar je kunt ook een onbemand schip hebben dat niet autonoom is, maar vanaf de wal wordt bestuurd. Vaak hebben vooral mensen die niet zoveel verstand hebben van schepen het over autonoom varen.’

Hekkenberg wees hierbij op de filmpjes van Rolls Royce, met volgens de professor Star Trek-achtige oplossingen. ‘Deze schepen worden volledig vanaf de wal bestuurd, door mensen die veel verstand hebben van IT, maar weinig verstand van schepen.’

Meer dan navigeren

Hekkenberg wilde vooral de vraag beantwoorden of er in de toekomst nog wel behoefte is aan zeevarenden, of dat de techniek alle werk aan boord gaat overnemen. ‘Want waarom willen we eigenlijk af van bemanning? Dat kan zijn omdat we bemanning te duur vinden. Niet alleen vanwege het salaris, ze hebben ook accommodatie aan boord nodig. Of misschien vanwege de veiligheid, want als ze niet op zee zijn, kunnen ze ook niet op zee overlijden. En veel ongelukken gebeuren nu door menselijk handelen. Ook is het goed tegen piraten, die willen graag losgeld in ruil voor mensen.’

In zijn betoog ging Hekkenberg er vanuit dat de bemanning aan boord van een schip niet werkeloos hoeft toe te kijken tijdens de vaart. ‘Er gebeurt meer dan navigeren. Er wordt veel onderhoud gedaan terwijl het schip vaart, containers worden opnieuw goed vastgezet en er wordt nog steeds veel gecommuniceerd. Ik heb studenten wel eens opdracht gegeven om een slim algoritme te maken die deze communicatie kan overnemen. De studenten gingen meevaren en kwamen thuis met de boodschap dat dit niet kon.’

Hekkenberg liet ook studenten meevaren om te kijken in hoeverre de navigatietaken aan boord kunnen worden overgenomen door de techniek. Uit deze bemanningsanalyse bleek dat dit één bemanningslid zou kunnen schelen op een schip van 12 bemanningsleden. Indien het slimmer wordt aangepakt en de klassieke verdeling van taken aan boord wordt losgelaten, dan zou het aantal bemanningsleden kunnen verminderen met drie.

Vooral shortsea

Overigens is het volgens Hekkenberg helemaal afhankelijk van het type schip hoeveel op personeelskosten kan worden bespaard. Op een groot zeegaand containerschip valt de minste winst te behalen, de bemanningskosten bedragen hier slechts zo’n 8% van de totale kosten. Het tegenovergestelde geldt voor de kleine schepen in de binnenvaart. Hier heeft de bemanning met 40% tot 50% van de totale kosten een fors aandeel. ‘Het bespaarpotentieel in procenten is dus groot, maar in euro’s valt dat dan weer tegen. Het is vaak een kapitein en zijn vrouw die zichzelf niet al teveel betalen. Bovendien wonen ze aan boord, dus de drive om van boord te gaan is er vaak niet.’

De grootste kanshebber is volgens Hekkenberg de shortsea-sector. ‘We hebben het daarbij niet over heel grote schepen, maar schepen met een bemanning tot 15 man, die 40% van de totale kosten kan vormen. Daar lijkt potentie te zitten.’

De conclusie van Hekkenberg was dan ook dat volledig onbemand varen er voorlopig niet aan zit te komen. ‘De zeevarende blijft, maar wel steeds vaker vanaf de wal. Zo kan een ervaren zeeman zijn werk ook goed combineren met zijn gezinsleven. Nu zoeken zeevarenden na een tijd een boord vaak ook een baan op de wal.’

3D-printen op zee

Een ander verhaal had Sander Wanningen van de Koninklijke Marine. Hij is als hoofd Maritieme Instandhouding KBW en hoofd Expertise Centrum Additive Manufacturing (ECAM) verantwoordelijk voor het project 3D-printen op zee. De printers blijken het goed te doen op zee. Zo goed, dat de marine op alle schepen een 3D-printer gaat plaatsen. Inmiddels staat op 75% van de schepen al zo’n printer en is een team van vijf man voltijds bezig met de techniek. ‘Het begon allemaal in 2015 toen een collega een huis-tuin-en-keukenprinter mee aan boord nam. Dat beviel zo goed, dat we daarop twee pilots hebben gedaan, één met een schip voor de Antillen, de ander voor Somalië. Zelfs in een vliegende storm bleek het goed te gaan. Hun kwetsbaarheid zit in vochtigheid en temperatuur.’

Groot voordeel van 3D-printen aan boord is, dat de Koninklijke Marine meer zelfredzaam kan zijn en minder onderdelen hoeft mee te nemen. Dat zou zelfs met 70% kunnen verminderen.

Maar Wanningen stelt ook vast dat de printers nog niet volwassen zijn. Het is nu nog specialistisch werk en het is soms juridisch lastig, vooral vanwege intellectueel eigendom van de onderdelen. Ook bleek het afgeven van een carte blanche aan de bemanning van de schepen voor het 3D-printen achteraf geen goed idee. Daar zijn nu regels voor. Zo mogen vitale onderdelen en wapens helemaal niet worden geprint. Wat wel mag is het printen van niet verkrijgbare onderdelen en ‘thuiskomertjes’. Zo werd al een stopcontact geprint, een beschermkap, klemmetjes, beschermdoppen voor mitrailleurs en een koelwaterfilter. Ook werd een handvat van een mitrailleur geprint. ‘De oude woog maar liefst 700 gram, het 3D-geprinte handvat 200 gram en het was ook nog eens sterker dan het origineel.’

Kijkend naar de toekomst zou Wanningen graag zien dat hij de tekeningen van de onderdelen van de leveranciers kan krijgen. ‘Ik vergelijk het altijd met de muziek- en de filmindustrie. Vroeger had je CD’s en bandjes en nu kun je dat allemaal streamen. Dat zouden wij ook graag willen. Daarvoor ben je wel afhankelijk van de leveranciers. Maar die zijn nog steeds erg voorzichtig.’