Projekt wdrożenia pracy bezzałogowych statków autonomicznych do obsługi morskich farm wiatrowych przygotowany przez gdańską firmę Blue Armada Robotics wygrał w europejskim konkursie ELBE Challenge dla innowacyjnych małych i średnich przedsiębiorstw w Europie. Konkurs organizowany ze wsparciem Komisji Europejskiej przez Sojusz ELBE (European Leaders of Blue Energy) zaoferował możliwość przygotowania rozwiązań dla deweloperów morskich farm wiatrowych, którzy zostali zaproszeni do wsparcia inicjatywy, w tym Ocean Winds. O zwycięskim projekcie rozmawialiśmy z Michałem Lataczem, prezesem Blue Armada Robotics Sp. z o.o.
Paweł Wróbel, BalticWind.EU: Dlaczego zdecydowaliście się na udział w konkursie ELBE?
Michał Latacz, Blue Armada Robotics: Spółka Blue Armada Robotics to podmiot polski o międzynarodowych ambicjach. ELBE zrzesza osiem europejskich tzw. klastrów referencyjnych w sektorze morskiej energii odnawialnej. Od 2016 r. Sojusz wspiera i wzmacnia internacjonalizację europejskich firm na międzynarodowych rynkach morskiej energii odnawialnej w Ameryce Północnej (USA, Kanada) i Azji (Japonia, Korea Południowa, Tajwan). My zwróciliśmy uwagę na ogłoszony program ELBE Challenge ponieważ z naszej perspektywy ten konkurs to znacznie więcej niż konkurs dla europejskich firm technologicznych w branży MEW. Dla naszej firmy, od początku udziału w konkursie i eliminacjach, dużą wartością dodaną byli przedstawiciele przemysłu zaangażowani w program, których rolą w nim jest nie tylko precyzyjne zdefiniowanie potrzeb jakie dzięki nowoczesnej technice chcą zaspokoić w swojej codziennej działalności operacyjnej ale też są gotowi do wdrażania i integracji w swoim łańcuchu wartości nowoczesnych technologii wykorzystujących m.in. robotykę, sztuczną inteligencję oraz chmurowe przetwarzanie danych.
Ocean Winds, pełniąc właśnie taką rolę partnera przemysłowego, który w projekcie European Leaders of Blue Energy zdefiniowany jest jako tzw. Challenge Owner, precyzyjnie zdefiniowało cztery obszary w organizacja firma poszukuje skutecznych rozwiązań, które pozwolą zautomatyzować procesy związane z pozyskiwaniem danych o morskich aktywach, zwiększyć bezpieczeństwo ludzi, poprawić jakość danych oraz obniżyć koszty operacji morskich w fazach budowy oraz eksploatacji farm wiatrowych, które Ocean Winds obecnie posiada oraz planuje zbudować. Te strategiczne obszary zostały wielu uczestnikom konkursu szczegółowo przedstawione zarówno w dokumentacji konkursowej jak też podczas otwartego zdalnego spotkania z przedstawicielami firmy Ocean Winds, gdzie mogliśmy zadawać szczegółowe pytania dotyczące problemów z jakimi mierzą się deweloperzy oraz operatorzy morskich farm wiatrowych, celów jakie sobie stawiają w przedmiotowych obszarach oraz pożądanych funkcjonalności autonomicznych systemów akwizycji danych jakich Ocean Winds poszukuje.
Ważnym czynnikiem determinującym naszą decyzje o wzięciu udziału w postępowaniu konkursowym było to, że istotna część funkcjonalności systemów zautomatyzowanych, poszukiwanych przez Ocean Winds, to funkcjonalności, które niejako wpisane są w DNA tworzonego przez Blue Armada Robotics portfela usług dla branży MEW. Ten fakt był tym bardziej istotny, że jednym z warunków postawionych przez Ocean Winds było zademonstrowanie działania pierwszego funkcjonalnego systemu zbierania danych na terenie farmy wiatrowej do końca 2024 roku co samo w sobie wymaga od uczestników konkursu wykazania wysokiego poziomu gotowości technologicznej już na początku wdrożenia. Przyznaję, że od początku procesu konkursowego miałem poczucie, że nasza oferta bardzo dobrze wpisuje się w kryteria konkursowe oraz zakomunikowany zestaw potrzeb firmy Ocean Winds zarówno jako budującej jak i będącej operatorem morskich farm wiatrowych w wielu miejscach na świecie. Dlatego podjęliśmy decyzję o podjęciu wyzwania ELBE Challenge. Blue Armada Robotics to młody podmiot ale tworzony przez zespół specjalistów z doświadczeniem w tworzeniu morskich bezzałogowców i wykonywaniu prac morskich przy ich wykorzystaniu. Udział w konkurencyjnej procedurze wyłaniania zwycięzcy ELBE Challenge dał nam możliwość bezpośredniego zaprezentowania przedstawicielom Ocean Winds naszej oferty wraz z technologiami jakie wykorzystujemy w naszych statkach bezzałogowych oraz wynikającymi z tego możliwościami zwiększenia efektywności ekonomicznej farm.
Kacper Kostrzewa, dyrektor projektu BC-Wind, Ocean Winds
Kacper Kostrzewa, dyrektor projektu BC-Wind, Ocean Winds:
Poprzez nasz udział w Eurocluster ELBE jako tzw. „opiekun wyzwania” oraz poprzez wspieranie i ułatwianie zwycięzcom opracowywania i wdrażania ich innowacyjnych rozwiązań, Ocean Winds wypełnia swoje zobowiązania w ramach Strategii Innowacji Projektu BC-Wind. Nasza współpraca z polską firmą w łańcuchu dostaw morskich farm wiatrowych, promująca międzynarodową współpracę między polskimi i innymi europejskimi start-upami (Blue Armada Robotics + Elwave) pomaga w tworzeniu sieci polskiego ekosystemu innowacji wzmacniając międzynarodową ekspozycję projektów, ośrodków badawczych i firm.
Dlaczego ważne jest bezpośrednie zaangażowanie takich firm jak OW w projekty jak Eurocluster ELBE?
Kacper Kostrzewa: Z perspektywy firmy oferującej nowoczesne usługi dla przemysłu Morskiej Energetyki Wiatrowej, udział takich firm jak Ocean Winds ma znaczenie fundamentalne. To właśnie obecność przemysłu reprezentującego użytkowników końcowych wdrażanych technologii powoduje, że udział w tym programie jest dla nas nie tylko znakomitą okazją do wdrożenia naszych technologii i usług w przemyśle MEW czy wsparciem w sprawnym tworzeniu międzynarodowego portfela przyszłych klientów naszej firmy ale też, a może przede wszystkim, jest okazją i szansą dla takich firm jak Ocean Winds do tego aby otrzymać usługę oraz wdrożyć technologię skrojoną na miarę aktualnych oraz przyszłych potrzeb organizacji.
Czego zatem oczekiwał OW w ramach tego konkursu?
Kacper Kostrzewa: W Polsce, dla projektu BC-Wind Ocean Winds zgłosił bardzo konkretne zapotrzebowanie na rozwiązania z czterech obszarów tematycznych jakimi są inspekcje, bezpieczeństwo, wsparcie ratownictwa oraz zapewnienie środków transportu. Obszar inspekcji obejmuje cykliczne inspekcje podwodnych konstrukcji oraz okablowania morskich turbin wiatrowych i morskich podstacji transformatorowych. Cykliczne inspekcje dna morskiego i środowiska zarówno na etapie budowy farm (tzw. surveys) jak i na etapie utrzymania i serwisu farm (O&M). W praktyce chodzi m.in. o badania tras kablowych, rozpoznanie i penetrację dna pod fundamenty, prowadzenie monitoringu wskazanych miejsc, obróbkę zbieranych danych takich jak stopień zużycia zabezpieczeń przed korozją, pomiary grubości powłok ochronnych, pomiary parametrów pracy aktywnych systemów zabezpieczeń antykorozyjnych, pomiary stanu monopalowych oraz kratownicowych konstrukcji wsporczych do tego nadzór nad infrastrukturą podwodną i nawodną, aż do jej przyłączenia na brzegu. Obszar bezpieczeństwa farmy obejmuje funkcje zabezpieczania MEW na wypadek wystąpienia dowolnego zdarzenia na terenie farmy i zdalnego przesłania danych o zdarzeniu do brzegowej Stacji Kontroli. Obszar ratownictwa obejmuje wspomaganie jednostek morskiej służby poszukiwania i ratownictwa w przypadku zdarzenia, zwłaszcza w warunkach ograniczonej i słabej widoczności w tym lokalizację i obserwację miejsca zdarzenia. Wreszcie obszar transportu rozumiany jako transport części zamiennych z bazy serwisowej na Morską Farmę Wiatrową. Ważne było także by z móc z lądu nadzorować prace floty robotów znajdujących się na farmach. Co ważne, zgodnie z oczekiwaniem Ocean Winds oferowane rozwiązania powinny być gotowe do tego aby już w 2024 roku przeprowadzić ich wdrożenie.
Co zaoferowaliście?
Michał Latacz: Praca naszej floty co do zasady opiera się o wykorzystanie dwóch rodzajów robotów tj. nawodnych USV (Unmanned Surface Vehicles) oraz podwodnych ROV (Remotely Operated Vehicles). Nawodne to katamarany mogące przenosić 200 kg ładunku takiego jak np. sensory służące akwizycji danych z dna i spod dna, środki łączności oraz świadomości sytuacyjnej. Pracujemy też nad automatyczną stacją dokującą, która przenoszona przez pojazd USV będzie przenosić robota ROV pracującego pod wodą. Ten, również naszpikowany sensorami i nowoczesną optoelektroniką, służy do prowadzenia różnego rodzaju badań i prac inwentaryzacyjnych. Nasze roboty USV mogą pracować w morzu przez 14 dni bez zawijania do portów. Stosujemy tzw. metodę „ping to cloud” pozwalającą zbierać bardzo dużą ilość danych w czasie pracy na morzu, a ich obróbka następuje zarówno na robocie jak i w chmurze. Dzięki temu w czasie rzeczywistym np. w biurze Ocean Winds w Warszawie będzie można śledzić pracę naszych robotów pracujących np. na Bałtyku lub Morzu Północnym. Co więcej na bieżąco można zmieniać parametry ich pracy. W ramach projektu dla Ocean Winds będziemy prowadzić misje morskie związane z surveyem, nadzorem fundamentów turbin oraz detekcji tzw. UXO. Zbierane dane będą transmitowane na brzeg dzięki rozwiązaniu chmurowemu. Prace naszej floty będzie można śledzić w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem wachlarza środków łączności w zależności od akwenu, na którym prowadzone będą prace.
Jakie innowacje wniosą wasze roboty do branży offshore?
Michał Latacz: Blue Armada Robotics Sp. z o.o. to polskie przedsiębiorstwo założone w 2022 roku przez doświadczony zespół wywodzący się w branży zaawansowanej robotyki morskiej i zastosowań podwodnych systemów bezzałogowych. Firma wprowadza usługę automatyzacji pomiarów i inspekcji podwodnych aktywów dla przemysłu morskiego, obejmującą zrobotyzowaną flotę bezzałogowych statków nawodnych (Unmanned Surface Vehicles) służących do zbierania danych z wykorzystaniem takiego samego oczujnikowania jakie jest montowane na współczesnych załogowych statkach oceanograficznych. Ponadto w połączeniu z podwodnymi zdalnie sterowanymi pojazdami typu ROV chcemy umożliwić deweloperom, dostawcom poziomu 1, operatorom infrastruktury i właścicielom aktywów istotne zwiększenie bezpieczeństwa działań poprzez ograniczenie lub całkowitą eliminację konieczności przebywania ludzi w środowisku morskim, ponad 90% redukcję emisji CO2 w procesie zbierania danych i nadzoru w porównaniu z usługą dostarczaną w sposób tradycyjny (z użyciem statków załogowych) co przełoży się na redukcję opłat emisyjnych które nakładane będą np. na inwestorów i operatów farm wiatrowych. Oferowane przez nas usługi inspekcyjne w formie DaaS (Data as a Service) umożliwiają wprowadzenie łatwo skalowalnego modelu biznesowego umożliwiającego klientom szybsze otrzymywanie danych również w trybie cyklicznych pomiarów celem obrazowania dynamicznych procesów zachodzących na terenach objętych dozorem jak np. farmy wiatrowe, instalacje wydobywcze czy przesyłowe jak np. rurociągi wraz z funkcją zautomatyzowanego wykrywania zmian.
Zapewniamy też znaczące obniżenie kosztu pozyskiwania danych wynikające m.in. z znaczącej poprawy efektywności ekonomicznej operacji morskich poprzez ponad 90% redukcję zapotrzebowania na paliwo oraz zbieranie bardziej użytecznych danych z wykorzystaniem o wiele tańszych w budowie i utrzymaniu jednostek. Nasza spółka kieruje swoja ofertę przede wszystkim do dostawców i firm instalacyjnych (tzw.Tier1) obsługujących sektor morskiej energetyki wiatrowej w zakresie projektowania, inżynierii, zaopatrzenia, budowy oraz instalacji jak również do deweloperów i operatorów morskich farm wiatrowych oraz operatorów morskiej infrastruktury przesyłowej. Usługa firmy umożliwia cykliczne pozyskiwanie danych w ustalonych odstępach czasu co pozwala dodatkowo na śledzenie i modelowanie dynamicznych czynników wpływających na stan infrastruktury i w swoim zamyśle ma umożliwić lepsze planowanie serwisu oraz optymalizację prowadzenia interwencji co wspiera proces wydłużania cyklu życia nadzorowanych struktur. Flota naszej firmy tworzona jest z myślą o skalowaniu naszych operacji stąd dużą wagę przykładamy do rodzących się międzynarodowych regulacji prawnych dotyczących morskich jednostek bezzałogowych i tworzymy nasze statki w zgodzie z obowiązującymi przepisami oraz opracowywanymi wytycznymi dla wód międzynarodowych zarówno jeżeli chodzi o ich budowę, zainstalowane na nich systemy czy też oprogramowanie, które nimi steruje i odpowiada za bezpieczeństwo misji.
W jaki sposób wasze roboty wykorzystują sztuczną inteligencję?
Michał Latacz: Po pierwsze – dzięki AI roboty potrafią bezpiecznie nawigować w ruchu statkowym, zgodnie z odpowiednimi międzynarodowymi przepisami. Oprócz systemu AIS korzystają z danych napływających z systemu radarowego i oraz układów wizyjnych, które cały czas starają się rozpoznawać otoczenie i je kategoryzować. Maszyny są w stanie pracować na tzw. 4-tym poziomie autonomii, tj. na i w morzu wykonują prace samodzielnie, jedynie pod nadzorem człowieka prowadzonym z stacji brzegowej. Co niezwykle ważne, nasze roboty nie tylko sprawnie omijają przeszkody i inne statki ale też są w stanie planować i wykonywać manewry zgodnie z obowiązującymi regulacjami o ruchu statkowym. Roboty USV oraz ROV mogą być kontrolowane przez znajdującego się w Stacji Kontroli operatora w sposób zadaniowy np. komendami takimi jak np. „podążaj za kablem”, „okrążaj obiekt” „trzymaj pozycję”, „przeskanuj obszar” itp. Taki sposób funkcjonowania zapewnia bezpieczną pracę robota i wymierne korzyści np. w przypadku szacowania ryzyk prowadzonych operacji z ich udziałem, co ma przełożenie np. na koszty ubezpieczenia prowadzonych działań czy samej infrastruktury farmy wiatrowej. W przypadku tematu bezpieczeństwa warto dodać, że nasze roboty mają również gotowe scenariusze działania w przypadku krótko lub długotrwałej utraty łączności radiowej lub satelitarnej, w których mogą kontynuować powierzone im zadania samodzielnie, autonomicznie poszukać miejsca w którym łączność może zostać przywrócona lub po prostu bezpiecznie wrócić do bazy serwisowej w celu dokonania inspekcji robota. To ma szczególne znaczenie na Bałtyku, gdzie ryzyko utraty łączności pomiędzy Stacja Kontroli a robotami jest większe niż chociażby na Morzu Północnym.
Drugim dużym obszarem w którym wprowadzamy uczenie maszynowe jest obszar analizy i obróbki danych oceanograficznych. Dążymy do tego aby w jak największym zakresie dane były obrabiane automatycznie jeszcze na pokładzie statku bezzałogowego przed przesłaniem ich do chmury. Sztuczna inteligencja bardzo dobrze nadaje się do prac związanych z czyszczeniem danych pomiarowych dzięki czemu same zbierane dane zajmują mniej miejsca co jest ważne o tyle, że podczas pojedynczej misji zbierane są setki terabajtów danych, który w dużej części prowadzony jest automatycznie. Dzięki AI sam proces obróbki danych jest szybszy, nie powoduje utraty jakości zbieranych informacji a klienci, w razie takiej potrzeby, mogą na bieżąco śledzić napływające dane oraz otrzymywać raporty końcowe z wykonanych kampanii o wiele szybciej niż dzieje się to w obecnie ugruntowanych na rynku procesach
Jak zmieniacie podejście do prac z wykorzystaniem pojazdów typu ROV?
Michał Latacz: Brak wystarczającej ilości statków zdolnych do prowadzenia właściwego nadzoru powstającej na europejskich morzach przyszłej infrastruktury morskiej powoduje brak zdolności branży morskiej do zapewnienia skalowalnych zdolności niezbędnych do realizacji celów stawianych nam przez Komisje Europejską i przyjętą politykę energetyczną państw UE. Przy wielu rodzajach badań i inspekcji, powyższe implikuje konieczność coraz szerszego stosowania do ich prowadzenia rozwiązań zrobotyzowanych a sama konieczność stosowania pojazdu typu ROV przy wielu zadaniach inspekcyjnych implikuje rodząca się potrzebę międzynarodowego rynku na zastosowanie tandemu dwóch robotów tj. pojazdu typu USV jako nosiciela zdalnie sterowanego pojazdu typu ROV celem umieszczenia niesionych przez niego sensorów bezpośrednio przy obiekcie takim jak np. rurociągi, kable energetyczne, fundamenty elektrowni wiatrowych bez koniczności angażowania do tego zadania statku załogowego. Pracujemy też nad wdrożeniem skutecznego i bezpiecznego systemu wynoszenia w morze robotów typu ROV przy użyciu statków bezzałogowych USV poruszających się po powierzchni morza. Pojazdy typu ROV mają bardzo wiele zastosowań w zadaniach inspekcyjnych podwodnej infrastruktury i są do tych zadań wręcz niezbędne.
Praca z wykorzystaniem takich pojazdów jest dziś trudna i w zasadzie przy falach powyżej 1m wysokości prace takie są przerywane ze względu na bezpieczeństwo sprzętu i ludzi pracujących w morzu. Dotychczas na świecie jest tylko jedna znana mi firma, która komunikuje posiadanie skutecznego, (sprawdzonego w warunkach morskich) systemu/stacji dokowania pojazdu typu ROV do Pojazdu „matki” typu USV. Bardzo chciałbym aby Blue Armada Robotics pokazała taka zdolnośc jako druga. System nad którym pracujemy ma umożliwić autonomiczne wynoszenie pojazdów inspekcyjnych typu ROV w morze i operowanie nimi przy znacznie wyższych stanach morza co dodatkowo poszerza okna pogodowe, w których takie operacje będzie można prowadzić czyli innymi słowy naszym celem jest wykonywanie większej ilości pracy w takim samym czasie przy znacznie obniżonym ryzyku dla ludzi, którzy przebywają w bezpiecznych stacjach kontroli misji oraz niższym koszcie operacji.
Jakie innowacyjne rozwiązania pokażecie by wykrywać niewybuchy?
Michał Latacz: Jako pierwsi w branży MEW chcemy zademonstrować możliwość wykrywania obiektów ferro i nieferromagnetycznych znajdujących się zarówno na dnie jak i pod dnem morskim przy wykorzystaniu nowatorskiej technologii opracowywanej wspólnie z naszym francuskim partnerem firmą Elwave, z którą wspólnie integrujemy ich nowatorskie technologie sensoryczne w naszych robotach. Możliwości tej technologii planujemy również demonstrować podczas prac dla Ocean Winds. Ma to ogromne znaczenie w przypadku mórz takich jak Bałtyk, czy Morze Północne gdzie wciąż jest sporo niewybuchów, a także gdzie istnieje zagrożenie pojawienia się tego rodzaju obiektów w wyniku bieżącej działalności. Dotychczas szczególnie trudne było wykrycie ładunków nieferromagnetycznych.
Razem z firmą ELWAVE przygotowujemy zintegrowany system UXO wykrywania niewybuchów i niepożądanych obiektów. W odróżnieniu od obecnie stosowanych systemów wykorzystywanych do detekcji UXO, testowany przez nas system jest kompaktowy i prace z jego wykorzystaniem mogą być prowadzone za pomocą przenoszących go pojazdów inspekcyjnych ROV. Będzie on obchodził zakłócenia, które często występują w okolicy morskich kabli energetycznych z prądem zmiennym, którego przesył powoduje zakłócenia często uniemożliwiające skuteczną inwentaryzację. Dotychczas w takich warunkach często zachodzi konieczność zatrzymania pracy turbin by w kablach nie płynął prąd w czasie prac robotów. Nasze urządzenia poradzą sobie w takiej sytuacji a praca turbin podczas inspekcji kabli energetycznych nie musi być wstrzymywana co jest jednym z naszych wyróżników i źródłem kolejnych korzyści dla operatorów farm.
