TODDIS-project

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.

Aanleiding voor het 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:

1. 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).
2. 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.
3. 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.
4. Bij veel mkb-bedrijven leeft het gevoel dat het tijd wordt om kunstmatige intelligentie en Big Data nuttig te gaan inzetten.
5. Er is een groot gebrek aan kennis over deze materie. Bij studenten en professionals.

Welk probleem lost het project op?

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?

Projectaanpak

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. Een ander doel is verhogen van het maritieme kennisniveau in Nederland.

Deelprojecten

Het werk is gesplitst in zes deelprojecten:

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

Projectteam

Aan het TODDIS-project doen meer dan tien bedrijven en instellingen mee, zoals:

• NHL Stenden
• TU Delft
• Hogeschool van Rotterdam 
• Hogeschool van Amsterdam
• Wagenborg
• Koninklijke Van Oord
• scheepsbouwer Damen
• scheepsontwerpbureau Conoship International
• ingenieursbureau C-Job
• 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.

Voorlopige opbrengsten en resultaten