Maritieme Innovatieve Technieken

De maritieme sector staat op het kruispunt van twee wegen. Met aan de ene kant de maatschappelijke vraag naar steeds veiligere en schonere schepen, en aan de andere kant de technologische ontwikkelingen op het gebied van sensoren, gegevensverzameling en gegevensverwerking. Het lectoraat Maritieme Innovatieve Technieken (MIT) van het Maritiem Instituut Willem Barentsz (MIWB) voert praktijkgericht onderzoek uit naar technologische innovaties in de scheepsbouw- en scheepvaartindustrie.

Bij het lectoraat wordt nauw samengewerkt met studenten, bedrijven en andere onderwijs- en onderzoeksinstellingen. Veiligheid, kennis en innovatie door toepassing van nieuwe technologieën zijn hierbij steeds de verbindende factoren.

Projecten

TODDIS-project

In 2020 is op instigatie van het lectoraat het project TODDIS gestart: Transferring Operational Data into Design Information for Ships. Dat project komt voort uit vijf constateringen:

De omgeving dwingt de maritieme sector tot radicaal andere scheepsontwerpen. Enerzijds is dit technology pushed (bv. met het oog op onbemand of laagbemand varen), anderzijds market driven (de verlangde grote reducties van emissies, met name die van broeikasgassen).
De scheepsontwerper heeft daartoe behoefte aan snelle ontwerpmethodes. Daarvan zijn er vele, maar die zijn inmiddels verouderd. De ‘ontwerper’ kan trouwens ook een machine zijn die optimaliserenderwijs vele ontwerpvarianten evalueert op zoek naar een optimum.
Schepen worden op grote schaal voorzien van sensoren, waarbij één sensor vaak één verschijnsel meet, en daar conclusies uit trekt over één toestand of apparaat.
Bij veel mkb-bedrijven leeft het gevoel dat het tijd wordt om kunstmatige intelligentie en Big Data nuttig te gaan inzetten.
Er is een groot gebrek aan kennis over deze materie. Bij studenten en professionals.

Die verlangde ontwerpmethodes zijn veelal empirisch. Deze kwamen vaak uit scheepsbouwkundige proefstations of experimenten. Tegenwoordig is er echter een nieuwe gegevensbron: grote hoeveelheden sensordata. De stelling is dat die met geavanceerde algoritmes kunnen worden getransformeerd in nieuwe scheepsontwerpmethodes. Om die stelling te onderzoeken wordt in het TODDIS-project gewerkt aan het beantwoorden van de volgende vragen:

In hoeverre zouden grootschalig verzamelde data een voldoende basis kunnen bieden om dergelijke tools te ontwikkelen?
Welke gereedschappen en methodes zijn noodzakelijk om die data om te vormen naar tools?
Wat is een rangschikking van (types van) tools naar realiseerbaarheid? M.a.w. welke tools zijn eerder te verwachten en welke later?
Op dit moment worden er al veel gegevens gemeten aan boord van schepen, veelal ten behoeve van de dagelijkse bedrijfsvoering. Hoe zou aan deze gegevens een dual use gegeven kunnen worden?
De ‘geavanceerde algoritmes’ uit de stelling hebben niet alleen een technische betekenis, maar brengen ook toepassingsvaardigheden van huidige en toekomstige medewerkers met zich mee. Hoe kan daarin worden voorzien?
Als een nieuwe generatie tools gebaseerd is op grote hoeveelheden data, hoe zit het dan met het eigendom daarvan? En met de verantwoordelijkheden of aansprakelijkheden bij het gebruik? En met de bescherming van het intellectuele eigendom die daarin opgenomen zijn?

Aan het TODDIS-project doen meer dan tien bedrijven en instellingen mee. Het werk is gesplitst in zes deelprojecten:

Sensoren, gegevensverzamelingen, hun transport en hun integriteit.
Van data naar gereedschap.
Gereedschappen voor het ondersteunen van de scheepsoperatie.
Gereedschappen voor het ondersteunen van het scheepsontwerp.
Kennisontwikkeling t.b.v. de hbo-minor Advanced numerical methods for shipX.
Juridische randvoorwaarden, IP en aansprakelijkheden.

Simulatie

Simulatie is een speerpunt van het MIWB, wat op Terschelling enkele state-of-the-art simulatoren beheert, zoals brugsimulatoren en een machinekamersimulator. Die simulatiecultuur wordt voortgezet met de toekomstige ontwikkeling van een nieuwe simulator voor het laden en beladen van schepen, waar het lectoraat ook aan zal bijdragen. Daarnaast wordt onderzoek uitgevoerd naar een game gericht op het aanleren van aspecten van scheepsstabiliteit. De onderzoeksvraag daarbij is of inzet van zo’n game het stabiliteitsonderricht efficiënter of effectiever zou kunnen maken.

Cursus Advanced Engineering Tools for ShipX (AETS)

Een van de uitkomsten van de onderzoeksgroep Maritiem is het ontwikkelen van de cursus Advanced Engineering Tools for ShipX (AETS). Deze cursus is bedoeld voor mensen met een maritiem en/of technische achtergrond en kan gevolgd worden door zowel reguliere hbo-studenten als externe professionals uit het werkveld. De cursus geeft inzicht in en geeft kennis over ontwerp en analyse gereedschappen voor de maritieme wereld. Cursisten leren over zaken als big data, stabiliteitskromme, golfweerstand, aanvaringskans en buigspanning.

De cursus bestaat uit 7 losse modules die zowel los als als één geheel gevolgd kunnen worden.

Met wie werken we samen?

De Nederlandse maritieme sector bevat een aantal grote bedrijven en zeer veel mkb-bedrijven. Die structuur maakt dat er een grote mate van samenwerking en co-makership bestaat; weinig bedrijven hebben immers voldoende omvang om alles alleen te doen. Wij werken met veel van deze bedrijven intensief samen. Deze samenwerking strekt zich ook uit tot kennis- en onderwijsinstellingen zoals de TU-Delft, MARIN en TNO. Daarnaast zijn er contacten met brancheverenigingen zoals de KVNR (Koninklijke Vereniging van Nederlandse Reders), NMT (Netherlands Maritime Technology) en de Vereniging van Waterbouwers. In de onderwijssector zijn er goede contacten met andere Nederlandse maritieme onderwijsinstellingen. Tenslotte werken we samen in projecten met andere NHL Stenden opleidingen en lectoraten, zoals ICT-opleidingen en de lectoraten Computer Vision, Serious Gaming, Data Science en Maritime law.

Onderzoekslijnen

Het lectoraat Maritieme Innovatieve Technieken werkt iedere dag aan het ontwikkelen van nieuwe technieken voor maritieme professionals. Dat doen we middels onderzoek uitgevoerd in een multidisciplinair team, binnen het zwaartepunt Smart Sustainable Industries van NHL Stenden hogeschool.

Het lectoraat Maritieme Innovatieve Technieken staat onder leiding van lector Herbert Koelman en is geïntegreerd in de onderzoeksgroep Maritiem, die zich richt op drie onderzoekslijnen:

Sustainability and Regulation
Advanced maritime operations, design, analysis and optimization tools
Modelling and simulation of maritime artefacts

Contact

NHL Stenden Hogeschool
Maritiem Instituut Willem Barentsz
Herbert.Koelman@nhlstenden.com, 06-53984096

Team

Het lectoraat bestaat uit een multidisciplinair team van onderzoekers, docenten en studenten en staat onder leiding van lector Herbert Koelman. Met praktijkgericht onderzoek versterken we de kennisuitwisseling tussen onderwijs en het werkveld. Het lectoraat maakt onderdeel uit van de Onderzoeksgroep Maritiem, waarbinnen ook het lectoraat Maritime Law valt, onder leiding van lector Welmoed van der Velde. Binnen de onderzoeksgroep werken beide lectoraten intensief samen op het gebied van techniek en regelgeving in de maritieme sector.