La technologie transformant la navigation en 2023
Les tendances qui auront un impact sur les communications maritimes et l’optimisation des navires en 2023 comprennent la connectivité LEO et MEO, la surveillance à distance et en temps réel, l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique et la navigation autonome.
Le commerce maritime mondial est en train d’être transformé par la numérisation, l’intelligence artificielle et l’expansion de la connectivité, permettant aux cargaisons et aux navires d’être surveillés à distance en temps réel.
Les industries maritimes se sont remises de la pandémie mondiale de coronavirus avec des exigences pour des opérations à distance et une demande croissante de services de bien-être pour l’équipage.
En 2023, les armateurs auront besoin de la numérisation et de l’optimisation des voyages pour se conformer à l’indice d’intensité carbone (CII) de l’OMI et utiliseront de nouveaux types de communications pour offrir une connectivité accrue aux marins, affréteurs et régulateurs.
Il y aura une pression pour développer des solutions durables pour la décarbonisation et réduire les dépenses d’exploitation en utilisant l’internet des objets (IoT) et des applications activées par l’intelligence artificielle (AI) et l’apprentissage automatique, grâce à des communications plus rapides en mer et une meilleure connectivité pour les navires.
Mais l’inquiétude grandit quant à la distraction des officiers de navigation qui utilisent des téléphones portables sur les ponts des navires après que des preuves provenant de rapports d’accidents de navires indiquent que les navires s’échouent parce que l’équipage et les pilotes marins utilisent des appareils mobiles pour des communications personnelles lorsqu’ils devraient se concentrer sur une navigation sûre.
Voici les tendances en matière de communications maritimes et d’optimisation des navires à prévoir en 2023.
Connectivité à faible latence
Depuis ses débuts, les satellites en orbite géostationnaire (GEO) dominent les communications maritimes, en particulier en utilisant des terminaux à très petite ouverture (VSAT).
À l’exception de la constellation L-band d’Iridium, la plupart des communications des navires se font par des satellites GEO, qu’il s’agisse des bandes C, Ku, Ka ou L. Mais en 2023, cela changera à un rythme accéléré à mesure que de nouveaux réseaux en orbite basse (LEO) entrent sur le marché et qu’une constellation en orbite moyenne (MEO) est étendue.
La société britannique OneWeb a, elle, déjà déployé 428 des 648 satellites de sa constellation en orbite basse, à quelques centaines de km d’altitude afin de fournir de l’internet à haut débit et à faible latence, ou délai de transmission de données réduit, essentiel pour répondre à des besoins en forte croissance.
Spécialiste de l’orbite géostationnaire, avec sa flotte de 35 satellites positionnés à 36 000 km de la Terre pour des services de diffusion par satellite et d’internet à haut débit, Eutelsat participe dans la course à l’internet depuis l’espace face au mastodonte Starlink de l’américain SpaceX.
En effet, les opérateurs de satellites Eutelsat et OneWeb ont signé un accord de fusion en vue d’être le prochain géant d’internet et concurrencer l’actuel leader du marché, Starlink de l’Américain SpaceX.
Le milliardaire Elon Musk est entré sur le marché des communications maritimes avec les mini-satellites Starlink de SpaceX, offrant une connectivité à ultra-faible latence entre les navires et la terre. Ils circumnaviguent la Terre à une distance similaire à celle de la Station spatiale internationale, avec des distances de communication beaucoup plus courtes que les satellites GEO.
Au quatrième trimestre de 2022, les fournisseurs de communications maritimes ont commencé à proposer Starlink aux compagnies maritimes et aux opérateurs de navires offshore cherchant à bénéficier d’une latence de connectivité plus faible. Plus arrivera en 2023.
Plus haut en orbite se trouvent les satellites de OneWeb, offrant une latence de seulement 70 millisecondes (ms) par rapport à 180 ms des satellites MEO et plus de 600 ms pour les communications par des unités en orbite géosynchrone.
En 2023, il y aura plus de 650 satellites, y compris des pièces de rechange en orbite, permettant à OneWeb d’offrir un service maritime complet via plusieurs distributeurs. Une latence plus faible est un facteur important pour utiliser des services basés sur le cloud, adopter de nouvelles applications de numérisation et exploiter et surveiller des navires autonomes.
SES fait avancer sa constellation MEO avec des satellites O3b mPower qui devraient être mis en service en 2023 pour fournir des Gbps de bande passante aux navires de croisière, aux flottilles navales, aux hébergements offshore, aux plates-formes de forage et de production.
Inmarsat a également révélé des plans pour investir dans des satellites LEO pour compléter sa constellation GEO Global Xpress, qui sera étendue et améliorée grâce au lancement de nouveaux satellites en bande Ka et des charges utiles sur des satellites en orbite très elliptique.
La digitalisation pour la conformité au CII
L’industrie maritime est sous pression pour décarboniser dans la prochaine décennie, afin de réduire les émissions de polluants, notamment le carbone. Beaucoup ont annoncé leurs stratégies pour être neutres en carbone et atteindre des objectifs de zéro émission nette dans les 10 ou 20 prochaines années. À long terme, cela se fera en passant à des carburants à faible teneur en carbone ou sans carbone et en introduisant des nouveaux navires plus efficaces.
Mais le développement de carburants alternatifs et durables est difficile et coûteux, et les industries maritimes ne pourront peut-être pas adopter ces nouveaux carburants avant 2030.
À plus court terme, les propriétaires de navires doivent réagir à l’indice d’intensité de carbone (CII) de l’OMI, entré en vigueur au quatrième trimestre 2022, en améliorant l’efficacité des navires existants grâce à la digitalisation et l’optimisation des voyages.
La surveillance à distance à l’aide de capteurs embarqués, de l’Internet des objets (IoT) et de rapports d’observation réguliers permet aux compagnies maritimes de comprendre l’intensité énergétique des opérations des navires et de donner des conseils aux capitaines pour réduire la consommation de carburant.
Les voyages peuvent être optimisés pour réduire la vitesse des navires et utiliser les courants et les modèles météorologiques favorables pour réduire les émissions tout en maintenant une navigation sûre. L’analyse des données peut aider les propriétaires à démontrer l’impact des efficacités opérationnelles, en surveillant la consommation de carburant et en signalant les réductions d’émissions aux autorités.
Les propriétaires de navires qui adoptent ces technologies pourront dépasser le CII et obtenir un avantage concurrentiel sur ceux qui ne l’ont pas fait. Il existe des avantages clairs en termes de réduction des dépenses d’exploitation, d’obtention de meilleurs contrats et d’amélioration de l’efficacité des navires.
Ces technologies et tendances seront discutées en profondeur lors de la Semaine du Webinaire sur l’optimisation des navires organisée par Riviera Maritime Media du 24 janvier 2023.
Maintenance intelligente des navires
Les compagnies maritimes et les fabricants de moteurs utilisent de plus en plus l’IA et l’apprentissage automatique pour la maintenance prédictive des équipements critiques sur les navires. Les ingénieurs peuvent utiliser l’apprentissage automatique et des algorithmes adaptatifs pour obtenir un aperçu avancé de la performance, de l’état et des résultats des machines, systèmes et navires entiers.
Ce sont des technologies en évolution, avec des éléments matériels et logiciels apprenant à imiter la capacité humaine d’observation, de surveillance, de compréhension et de prise de décision.
En combinant l’IA avec l’expertise humaine, les propriétaires de navires peuvent identifier tout problème opérationnel, prévoir quand la maintenance est nécessaire pour éviter les pannes et fournir aux chefs mécaniciens et aux capitaines des conseils pour améliorer la performance des machines.
Les propriétaires peuvent réduire les coûts d’exploitation en utilisant des diagnostics prédictifs et une maintenance intelligente basée sur l’IoT pour permettre une disponibilité des pièces en temps voulu pour une maintenance optimale et pour faciliter plus d’entretiens en mer afin de réduire les dépenses de cale sèche.
Ils peuvent également utiliser des données en temps réel et des modèles informatiques 3D avancés de navires pour des jumeaux numériques de navires réels afin de surveiller, diagnostiquer et prévoir quand la maintenance est requise.
L’IA et l’apprentissage automatique peuvent également être utilisés pour déterminer comment lutter contre les problèmes de salissure de la coque et de la propulsion.
Ces technologies peuvent être combinées avec la réalité virtuelle et augmentée dans des lunettes, afin que les ingénieurs à terre puissent fournir des informations et des conseils en temps réel à ceux qui entretiennent et révisent les machines sur les navires.
JIT port arrival
Il y a un dilemme dans l’industrie maritime qui doit être résolu avant que les navires ne puissent être réellement décarbonisés. Les ports et les terminaux fonctionnent sur une échelle de temps différente de celle des navires, et les affréteurs ont des exigences différentes de celles des armateurs.
Cela se voit régulièrement avec des navires naviguant à grande vitesse avec des émissions élevées entre les ports, pour être finalement ancrés à l’extérieur du port en attendant leur créneau pour charger ou décharger la cargaison. Avec de nombreux ports et terminaux fonctionnant sur la base du premier arrivé, premier servi, les propriétaires de cargaison, les affréteurs et les exploitants de navires veulent arriver tôt, mais cela laisse les navires naviguer à pleine vitesse, consommant beaucoup plus de carburant que s’ils optimisaient leur voyage.
Il y a également des preuves que les navires ont emprunté la route la plus rapide entre les ports, ignorant les prévisions de mauvais temps, mettant le navire, la cargaison et les marins en danger.
Les efforts de décarbonisation signifient qu’il y a un besoin croissant d’arrivées de ports juste-à-temps (JIT) et d’une meilleure communication entre les parties prenantes du navire et des ports.
On s’attend à ce que l’IA joue un rôle de plus en plus important dans l’optimisation des voyages et les arrivées de ports JIT. Mais ce qui est nécessaire, c’est un meilleur échange de données, grâce à une plateforme universelle mondiale, et des changements dans les chartes-parties pour optimiser les itinéraires et les arrivées aux moments optimaux.
Il y a des preuves que 2023 verra des avancées positives dans l’amélioration de l’échange de données validées port-navire et de la coordination par plus de parties dans le voyage d’un navire pour récolter les premiers bénéfices de l’arrivée de port JIT.
Les premiers adoptants bénéficient des navires autonomes
Les navires autonomes sont enfin arrivés en 2022. Le premier navire porte-conteneurs électrique et autonome au monde, le Yara Birkeland, a pris la mer pour son voyage inaugural et a commencé à effectuer des itinéraires réguliers avec un petit équipage, qui pourrait être retiré relativement bientôt. Il transporte des engrais minéraux entre Porsgrunn et Brevik, en Norvège, et permet aux personnes impliquées dans le projet de tester les technologies de surveillance à distance et de navire autonome.
Ce navire est exploité depuis le centre de surveillance et d’opérations de Maasterlys à Horten, en Norvège. Massterly est une coentreprise entre Kongsberg et Wilhelmsen.
Ce premier mondial est en cours de réplication par les compagnies maritimes soucieuses de réduire les émissions et de minimiser les équipages sur d’autres itinéraires, principalement en Norvège. Massterly et Kongsberg sont actuellement impliqués dans des essais avec deux nouveaux navires de charge entièrement électriques et autonomes pour le distributeur d’épicerie norvégien ASKO.
Marit et Therese fonctionneront avec un équipage limité de deux à quatre personnes à bord, y compris des capitaines, pendant la période de certification, mais seront ensuite exploités sous le contrôle à distance d’un centre à terre géré par Massterly.
D’autres démonstrations ont utilisé la technologie de navigation autonome sur des remorqueurs pour présenter les capacités de contrôle à distance et tester l’évitement des dangers. Ces essais prouveront la technologie, permettant de l’appliquer sur des navires plus grands, y compris ceux fournissant des études en mer et des navires marchands. Par exemple, Massterly aide également Reach Subsea à exploiter un navire d’étude sous-marin à distance en 2023.
Ocean Infinity a confié à Vard la conception et la construction d’une nouvelle série de six navires polyvalents offshore, qui seront tous exploités depuis la terre et utiliseront éventuellement de l’ammoniac vert comme carburant.
Plus de navires autonomes arriveront cette décennie pour réduire les risques humains, mais il reste des questions sur la fiabilité des ordinateurs pour prendre les bonnes décisions dans toutes les situations. Il y a également des questions sur la fiabilité des navires autonomes pour être exploités sans équipage à travers les océans et dans les voies de navigation congestionnées.