Embarcações de Levantamento Offshore: Pronto para Sensores Mais Rápidos

A odisseia de LeeWay em COVE em Dartmouth, Nova Escócia.

Implantando o Kraken Katfish.

Implantando o Kraken Katfish.

LeeWay Striker vai se reagrupar em dezembro de 2018.

Previous Next

Em 2009 escrevi uma tese sobre o uso de sistemas não tripulados para aplicações de defesa. Naquela época, as três palavras de zumbido de "maçante, sujo e perigoso" dominaram a narrativa sobre o que eles são usados para. Aquelas palavras faziam perfeito sentido no contexto de aplicações militares onde o valor é quantificado na eficácia com a qual a missão é executada: você localiza uma mina explosiva ao longo de várias horas procurando sem risco para os humanos e com menos margem para erro humano. Avançando rapidamente 10 anos, agora no cargo de CEO da LeeWay Marine, estou novamente avaliando robôs, mas na perspectiva de encontrar uma solução comercial que ofereça uma vantagem competitiva.

A LeeWay possui e opera embarcações de pesquisa do Centro de Empreendimentos e Empreendimentos Oceanos (COVE) em Dartmouth, Nova Escócia, Canadá. A COVE é um dos vários centros tecnológicos oceânicos no Canadá Atlântico (as quatro províncias mais orientais do Canadá, incluindo Terra Nova e Labrador, Nova Escócia, Ilha do Príncipe Eduardo e Nova Brunswick) e, portanto, estamos imersos em uma comunidade empenhada em desenvolver a mais recente e melhor (por vezes não) tecnologia oceânica. Nós vemos, mobilizamos, lançamos e recuperamos (se tudo for planejado) e avaliamos sua eficácia para uso comercial. AUVs, robótica rebocada, sonares de abertura sintética, multi feixes, fontes acústicas, matrizes acústicas, caçadores de minas, caçadores submarinos, caçadores de petróleo, rastreadores de peixes, ROVs, câmeras drop, UxVs; a lista é interminável e amamos cada segundo dela.

À luz disso, posso postular sobre esse enigma da robótica com um olho razoavelmente experiente e cada vez mais perspicaz. Eu sei com certeza como os sistemas não tripulados serão importantes no ecossistema geosurvey do futuro, também sei que os clientes finais (produtores de petróleo e gás, proprietários de parques eólicos offshore, empresas de TI, agências hidrográficas nacionais, etc.) estão cada vez mais confiantes os dados coletados por essas máquinas. Eu assisti em tempo real enquanto o KATFISH da Kraken Robotics (sonda de abertura sintética rebocada, SBP, MBES) pairava 10m acima do fundo do oceano, sendo rebocado a 8 nós e capturando imagens de alta resolução de um naufrágio nunca antes descoberto no Atlântico Norte . Observei os rostos de hidrógrafos experientes que não acreditavam no nível de automação associado ao pós-processamento e na velocidade com que o produto podia ser entregue ao cliente. Assim, dadas as eficiências operacionais que a robótica pode fornecer inerentemente, espera-se que elas sejam a panacéia para saciar a fome de qualquer desenvolvedor de infraestrutura offshore para encontrar eficiências nas operações de pesquisa. No entanto, como monitoramos o mercado de levantamentos offshore, basta verificar o AIS Marine Tracker em várias regiões prolíficas para ver ... os mesmos grandes navios flutuantes de hotel / pesquisa que pastoreiam uma cabeça de sonar preciosa do tamanho de um jantar. placa. Para ser claro, é exatamente isso que nós da Leeway ainda fazemos!

Implantando o Kraken Katfish. Barreiras à inovação
Por que é que, com tão grande robótica de pesquisa no mercado, nos encontramos “em ferros”? Tendo debatido esta questão longamente com muitos especialistas da indústria, uma das linhas clássicas é que os proprietários de navios / empresas de pesquisa têm muito capital amarrado em navios e outros ativos de pesquisa. Isso introduz uma relutância significativa em se mover agressivamente em direção à robótica. Embora possa haver alguma verdade nisso, eu argumentaria, com base em minhas observações, que grandes empresas multinacionais de pesquisa são de fato as primeiras a adotar essa tecnologia, influenciando e possibilitando seu uso em um mercado mais amplo. De minhas observações, espremer o valor restante dos navios existentes não é o motivo de a robótica oceânica estar fazendo uma entrada lenta no mercado de pesquisas.

O problema real, baseado na análise que fizemos, é que a robótica por si só ainda não forçará uma mudança de paradigma porque eles não melhoram significativamente a proposição de valor global para forçar (ou mesmo permitir) grandes embarcações de pesquisa a serem amarradas. Particularmente os navios com capacidade geotécnica, algo que os robôs ainda têm que influenciar. Do nosso ponto de vista, a maioria dos UxVs no mercado, com a exceção do XO-450 do XOcean e do Kraken's Katfish, foi desenvolvida para atingir melhorias de capacidade competitiva e tática, em vez de uma solução para um problema comercial estratégico. Os operadores de navios e empresas de pesquisa geralmente ainda exigem navios de médio / grande porte para lançar, gerenciar e recuperar UxVs e hospedar o contingente de agrimensores e tripulação naval. Cada vez mais, o pós-processamento de dados também ocorre a bordo da embarcação durante a fase de aquisição de dados, para que um produto possa ser entregue rapidamente ao cliente e o projeto possa ser monetizado. Se nada mais, o navio é apenas um hotel que pode ou não usar a robótica. Se os robôs estiverem presentes, o valor nessa operação provavelmente é baseado na eficácia ou segurança, e não na eficiência.

Por exemplo, carregar um AUV de profundidade de 3000m na parte de trás do nosso navio de inspeção de 140 'é certamente possível (vamos carregar 4). Temos um incrível stinger de lançamento e recuperação para fazer isso. A realidade é que a recuperação dos custos associados à compra ou aluguel do AUV mais do que triplica o custo do projeto em comparação com o MBES de casco ou poste montado antiquado (e confiável!). Nós nunca ganhamos o lance, simples e simples, se estamos tentando por qualquer ROI real, com um AUV. Em alternativa, vamos tentar alguns USVs; eles são um pouco menos onerosos em termos de custos e gerenciamento de riscos. Prenda um LARS nos decks de bombordo e estibordo, lance alguns USVs e aumente sua eficiência fazendo três transectos de uma só vez. Adicione dois técnicos e dois operadores de USV à brigada existente de 12 agrimensores, dois observadores de mamíferos marinhos e dois observadores arqueológicos e você se encontrará em um navio de pesquisa de 800 toneladas simplesmente para acomodar todos os cérebros e bolas de olho. Ele se transforma em café da manhã de um cachorro e não vale a pena.

Alternativamente, vamos eliminar o navio completamente e pegar um 5m USV a 4 nós, lançá-lo do cais do governo em Sambro, Nova Escócia, enviá-lo algumas milhas náuticas para o Atlântico Norte e observar as “Ilhas Irmãs” isto. Não importa quantos arquitectos navais analisaram a forma do casco; não há 5m nada que possa levar as "Irmãs", ponto final. Se tiver tanta sorte, um navio tão capaz operará impunemente por 10 a 15 dias coletando bytes de terra de grandes dados. Esse conceito é bastante sólido na minha opinião e oferece um ConOps muito decente. Não está isento de falhas ou riscos no contexto das geosurveys, pois os dados ricos são bloqueados a bordo e "esperamos" que os dados sejam bons. Existem alguns conceitos operacionais adicionais que podem ser aplicados aqui, incluindo embarcações de suporte rápido menores e soluções VSAT de banda larga ilimitadas, que podem fazê-lo funcionar bem.

A LeeWay Odyssey transita para Bedford, na Nova Escócia, para testar o Kraken Katfish.

Quem possui nova criação de valor?
Em nossa opinião, existem várias permutações e combinações interessantes de UxVs acopladas a embarcações que podem ser aplicadas para criar um conjunto de soluções decentes; mas, não importa como você o faça, torna-se uma corrida para uma solução viável mínima convergente. Pelo que vemos, a mudança para o domínio robótico é simplesmente o valor comercial dos proprietários de um ativo de capital para outro. De um ativo grande, caro e relativamente não complexo a um ou vários ativos robóticos altamente complexos. As eficiências operacionais de médio prazo certamente serão encontradas nas várias permutações e relações navio / robô, mas isso só resultará em margem para os proprietários de ativos, pois os proprietários de robótica usam os custos de navios comparativos como uma linha de base para sua estratégia de preços. Vis a vis, um robô pode economizar 20% em comparação com uma taxa diária de embarcação. Por que eles não fariam isso? eles estariam deixando o valor na mesa fazendo o contrário. Assim, os desenvolvedores pagarão aproximadamente o mesmo que agora pelos dados processados. Além disso, quando eu olho para este problema do ponto de vista dos desenvolvedores; Não é surpresa que navios grandes ainda dominem. Por que correr o risco de algo novo se basicamente custa o mesmo? Já existe risco suficiente nesses projetos, por que levar mais? O valor prop ainda não está lá para pesquisas intermediárias e offshore.

Se levamos a sério o aumento da produtividade, deve haver uma mudança fundamental na metodologia geral - uma que considere todo o espectro de vantagens técnicas associadas a projetos de embarcações, tecnologia de sensores, plataformas autônomas, densidade de potência e aprendizado de máquina. Eu sou positivo AI e blockchain metodologias caber lá em algum lugar. Quando lidamos com esse problema na LeeWay, começamos com três realidades fundamentais:

1. Coleta de dados geofísicos requer que um objeto físico (navio, satélite, AUV, UxV, bóia, etc) esteja presente no ponto de aquisição; portanto, o volume de dados coletados é basicamente uma função da distância percorrida.

2.O valor comercial é sempre medido em função do tempo (receita por período). O processamento rápido dos dados é importante para toda a cadeia de valor.


3.As eficiências nos métodos de aquisição, sensores e processamento irão finalmente começar a convergir para uma solução monolítica com margem operacional consistente. Semelhante à indústria de aeronaves de passageiros, em que as eficiências operacionais se tornaram tão refinadas e abrangentes no setor, apenas o marketing e as vendas são importantes, em geral.

Velocidade é o que importa
Como o valor é medido ao longo do tempo, o volume de mercadoria (neste caso, dados) por unidade de tempo é o influenciador fundamental no valor potencial total. Tudo sendo igual, aumentando o volume de pós-processados e zeros por unidade de tempo é a única maneira que você pode ter uma curva de receita crescente por ativo. Portanto, o valor está diretamente relacionado à velocidade de coleta / processamento de dados e somente à velocidade.

A velocidade no oceano não é nova. A LeeWay recentemente encomendou a embarcação de aquisição de dados offshore mais rápida da América do Norte, com velocidade máxima de 55 nós. Instale 5400hp em um barco de 100.000 libras e pronto! No entanto, independentemente da potência instalada e da estabilidade em alto-mar, assim que os sensores são ligados, cortamos os aceleradores para 6-8 nós, pois essa é a velocidade máxima de desempenho do sensor, conforme projetado. Para ser claro, o jogo não é sobre o navio, é sobre a velocidade com que os sensores podem efetivamente operar. Se você está lendo isso e, em uma posição para influenciar a direção do seu desenvolvimento de produto e pesquisa, pense na velocidade. Quando digo velocidade, quero dizer 20-30knots e superior. Eu sei que a física é difícil, fui advertido várias vezes. Absurdo. Não foi desenvolvido porque não houve necessidade. Se você quiser alterar o setor de pesquisa, crie um MBES ou SAS que possa operar a 25 nós. Deixe todo mundo gastar seu tempo polindo a maçã com eco-USs e AUVs ultra-eficientes, enquanto isso, o seu MBES de 25 nós irá perturbar completamente o carrinho de maçã.
Os três fundamentos da velocidade:

• A velocidade é a variável mais influente que afetará o volume do produto monetizável durante um período especificado.

• A velocidade reduz o tempo e o tempo, gerando todos os custos operacionais no oceano.

• A velocidade aproxima o offshore de casa, oferece operações cirúrgicas e reduz significativamente o risco climático.

Uma vez que a velocidade esteja bem estabelecida, o conjunto de eficiências operacionais, como autonomia, densidade de potência, estabilidade da plataforma, taxas de transferência de dados, etc., será realmente importante de maneira escalável. É concebível que a solução final possa ser abordada a partir de duas direções opostas. O primeiro poderia ver uma solução derivada de UxVs existentes, escalando para plataformas maiores e mais rápidas. O segundo veria embarcações de alta velocidade, de médio a grande porte, sendo projetadas com tecnologia autônoma como um sistema operacional fundamental. Na minha opinião, a solução final é bastante evidente e baseada na física do oceano. A massa de água adicionada requer massa do veículo para neutralizar o momento; Por isso, estou do lado do conceito de começar com a substância e construir a partir daí.

De nossa perspectiva, todos os esforços para melhorar a eficiência do oceano são importantes. Eliminar pessoas no mar, usando plataformas menores e mais eficientes, com maior durabilidade, melhores taxas de cobertura e maior resolução são todas as proposições de valor marginal que importam. Nenhum desses elementos serve para liberar valor, como a introdução da velocidade do sensor.

Sobre o autor: Jamie Sangster é o fundador da Leeway Marine. Antes de Leeway, Jamie serviu na Marinha Real do Canadá por 20 anos como oficial de engenharia de sistemas marinhos e arquiteto naval, e tem uma vasta experiência no mar a bordo de grandes navios de guerra canadenses.