Tutkimuksessa on tarkoitus kehittää laivojen kulun ja huollon optimointia digitaalisen tiedonkeruun ja analysoinnin avulla.

- Teollisen internetin avulla laivat voisivat tulevaisuudessa kulkea ja niitä voisi huoltaa entistä ennakoidummin, taloudellisemmin ja oikea-aikaisemmin. Isot risteilijät voisivat esimerkiksi tarvittaessa muuttaa reittiään ja välttää huonoa säätä. Ilmailualalla näissä asioissa ollaan pitemmällä kuin meriliikenteessä, jonka piirissä eri toimijat ovat perinteisesti olleet toisistaan erillään, eli paljon on optimoinnin varaa, sanoo sovelletun matematiikan professori Heikki Haario LUT:sta.

Läheskään kaikkia mahdollisuuksia hyödyntää laivoilta mitattavaa dataa ei vielä käytetä. Tutkimusprojekti yhdistää Eniramin kehittämää data-analytiikkaa, yliopistotutkimusta ja Ilmatieteen laitoksen palveluita aivan uudella tavalla.

Sään parviennusteita ja laivojen mittaamaa tietoa käytetään kahteen suuntaan: laivojen kulun optimointiin, mutta myös lyhyen aikavälin paikallisten sääennusteiden tarkentamiseen. Tuloksia käytetään myös laivojen kunnon monitorointiin, vikadiagnostiikkaan ja huollon suunnitteluun. Mallinnukseen perustuva laskenta tehdään sekä pilvipalveluissa että paikallisesti laivoilla.

Esimerkiksi, kun on kerätty dataa aluksien navigoinnista, sääoloista ja polttoainevirroista, voidaan rakentaa matemaattinen malli laivan kulutukselle. Mallien avulla pyritään optimoimaan laivojen operointia siten, että kulutus ja päästöt pienenevät.

Tähtäin globaaleille markkinoille

Tutkimuksen yrityskumppani, vuonna 2005 perustettu suomalainen Eniram on tehnyt pitkään valtamerilaivoille polttoainetta säästäviä tiedonkeruu- ja analysointipalveluita. Eniramin matemaatikot ja merenkulun asiantuntijat ovat kehittäneet laivamallinnusta yhdistäen fysikaalisia ja datapohjaisia mallinnustekniikoita.

Tässä hankkeessa on tavoitteena kehittää uusia tilastollisia mallinnusmenetelmiä, joilla erityyppisistä datalähteistä tuleva tieto voidaan yhdistää ja tätä kautta rakentaa malleja myös tilanteissa, joissa tarkkaa laivakohtaista dataa on vähemmän saatavilla. Näin saadaan analysoitua myös laivoja, joille täyden datankeruualustan asentaminen ei ole järkevää. Tavoitteena on valloittaa globaalit markkinat.

Eniramilla on toimintaa maailmanlaajuisesti, ja yritys kuuluu voimaloita ja merimoottoreita valmistava Wärtsilälle. Eniramin pääkonttori sijaitsee Helsingissä, ja yhtiöllä on toimipisteitä Isossa-Britanniassa, Yhdysvalloissa, Saksassa sekä Singaporessa.

- Tutkimusprojektissa Eniram edustaa meriteollisuusalan ja laivamallinnuksen rautaista ammattitaitoa. Ilmatieteen laitokselta puolestaan tulevat sääennusteet ja niiden paikallisen tarkentamisen osaaminen ja LUT:stä – yhdessä Eniramin ja Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden kanssa – matemaattisten menetelmien kehitys”, Haario avaa. Kaikkien osapuolten tutkijoita yhdistää myös tausta Suomen Akatemian inversiotutkimuksen huippuyksikössä.

Päästöjen seurannan osalta hanke liittyy kiinteästi LUT:n RED-tutkimusalustaan. Alusta yhdistää ilmakehän seurantamittaukset liiketoiminnan ja teollisuuden ympäristövaikutusten seurantaan. Lyhenne RED tulee englannin kielen sanoista revealing emission discrepancies.

Kaksivuotinen tutkimushanke alkoi tammikuun alussa, ja sen rahoittaa Suomen Akatemia. Tutkimus kuuluu Akatemian ICT 2023 -ohjelmaan.