Industriell AI – hur maskininlärningsmodeller överbryggar dataluckor för att säkerställa regelefterlevnad

Allt strängare lagar och föreskrifter gällande utsläppsövervakning innebär en utmaning för rederier, fartygsoperatörer och redare.  Till exempel kräver strikta miljöregler kontinuerlig övervakning och dokumentation av fartygs utsläpp:

föreskrifter som reglerar sjöfarten har redan skärpts avsevärt. Gränsvärden för svavel i marina bränslen infördes globalt 2020 och EU har haft regelverk sedan 2024 som kräver att fartyg betalar för sina CO₂-utsläpp. Arbete pågår också med globala regelverk. Internationella sjöfartsorganisationen (IMO) har beslutat att sjöfarten ska uppnå nettonollutsläpp av växthusgaser globalt 2050. Kunder och investerare har länge drivit på angående transparens kring branschens klimatavtryck, vilket gör att det har blivit allt viktigare att mäta utsläpp exakt och minska dem snabbt.

I detta sammanhang kan fartyg som drivs med tung eldningsolja utrustas med gastvättar för att minska svavelhalten i avgaserna. Gastvättarnas effektivitet analyseras sedan med hjälp av system för kontinuerlig övervakning av utsläpp (CEMS). Dessa system – såsom MARSIC300-analysatorerna – mäter koncentrationen av relevanta föroreningar i motorns avgaser före och efter skrubbning. Kort sagt dokumenterar mätvärdena inte bara de utsläpp som hamnar i miljön, utan övervakar dessutom gastvättarnas och de katalytiska avgasrenarnas processeffektivitet.

Fartygsoperatörer måste kontinuerligt övervaka och registrera dessa utsläppsvärden och rapportera dem till myndigheterna efter behov. Om ett CEMS slutar fungera kommer vissa gasvärden att saknas och fartygsoperatören kan inte längre styrka att fartyget uppfyller gränsvärdena. Operatören riskerar att bryta mot reglerna och drabbas av sanktioner eftersom man inte längre kan bevisa att man följer de obligatoriska gränsvärdena.

Normalt sett kan endast utbildade specialister reparera en trasig sensor. Detta innebär oförutsebara risker för fartygsoperatören, vilka kan innefatta allt från manuellt extraarbete och högre kostnader på grund av mer högvärdigt bränsle till viten för att man inte uppfyller de lagstadgade gränsvärdena.

Maritime Suite MARpems (står för ”maritime predictive emission monitoring system”) erbjuder en lösning för detta – det är praktiskt taget en digital tvilling av ett CEMS: om det uppstår ett fel i ett CEMS-system (oberoende av CEMS-leverantör) eller systemet kraschar tar den digitala lösningen över. Maskininlärningsmodeller beräknar de aktuella utsläppsvärdena baserat på tillgängliga driftdata från fartyget och gastvättaren.

På så sätt säkerställer Maritime Suite MARpems temporär regelefterlevnad gällande utsläpp och ser till att IMO:s krav uppfylls. Dessa maskininlärningsmodeller är desamma för varje fartyg, men de tränas individuellt för varje fartyg med hjälp av systemspecifika data från flera månader tillbaka.

Maritime Suite MARpems är en lokal lösning, vilket innebär att dess data ligger kvar på rederiets servrar. Den är för närvarande den enda lösningen på marknaden som är godkänd av ledande flaggstater – som Liberia, Tyskland och Malta – och klassificeringssällskap som DNV. Flaggstater fastställer reglerna för tillsyn av tekniska och administrativa frågor ombord på fartyg som seglar under deras flagg. Ytterligare godkännanden från flaggstater och klassificeringssällskap kommer att följa inom kort, något som ökar acceptansen för lösningen ytterligare.

Utöver att säkerställa regelefterlevnad och minska tids- och arbetsåtgången om ett CEMS kraschar har Maritime Suite MARpems en annan positiv effekt: lösningen ger mer transparens gällande utsläppsövervakningsutrustningens och gastvättarnas status. Detta gör att man kan undvika kortsiktiga reparations- och underhållsarbeten eller planera dem på ett bättre sätt. Systemet ger därmed mer tillförlitliga processer och reducerar servicearbetet till ett minimum. Allt som allt ger MARpems effektivare drift, mer konkurrenskraft och lägre kostnader.