Trasformazione digitale nel monitoraggio della crescita biologica in ambito marittimo

Per anni, la gestione del biofouling tramite sistemi di prevenzione della crescita marina (MGPS) è stata considerata un compito relativamente innocuo ma statico: un sistema acceso, controllato di tanto in tanto e riparato solo quando la crescita eccessiva poteva essere osservata visivamente o quando le prestazioni operative diminuivano. Tuttavia, questa situazione sta cambiando rapidamente, poiché il settore marittimo abbraccia le tecnologie digitali. I proprietari delle navi e i responsabili tecnici stanno sempre più riconoscendo gli MGPS non come semplici sistemi autonomi, bensì come un ambito ricco di dati pronti per essere ottimizzati.

1. Dal campionamento manuale al monitoraggio elettrochimico continuo

Attualmente, il monitoraggio degli MGPS avviene in modo manuale: l’equipaggio della nave preleva campioni d’acqua da diversi punti, misura i livelli di cloro residuo con un kit portatile e annota i risultati su un taccuino. Gli svantaggi di questo metodo includono la notevole quantità di sforzo umano richiesta e le lacune intrinseche nei dati, particolarmente evidenti di notte o in condizioni marine avverse.

MGPS per PMI significa che il regolatore non può più essere configurato per un sistema a tempo costante o per una regolazione della corrente costante. Il sistema risponde effettivamente alla domanda reale di corrente, e l’uscita viene automaticamente modulata dall’unità. Condizioni di bassa salinità o di acqua fredda comportano un aumento dell’uscita; se la nave entra in acque più calde e biologicamente attive, la dose viene incrementata di conseguenza, garantendo così un’efficace azione antifouling senza sottotrattare l’acqua; inoltre, la sovrachlorurazione prolunga la vita degli anodi e impedisce il rilascio non necessario di sostanze chimiche. Un sistema controllato, sicuro ed efficiente, con cronologia completa, registrata e verificabile.

2. Analisi predittiva per la durata degli elettrodi e la pianificazione delle sostituzioni

Un importante progresso digitale nella gestione dei sistemi MGPS rappresenta un passo verso previsioni veramente accurate dell'usura degli elettrodi, superando il semplice conteggio delle ore di funzionamento. I controllori intelligenti MGPS prodotti da SME registrano la densità di corrente e monitorano le variazioni della tensione dell'anodo e della carica accumulata che li attraversa. Queste informazioni vengono elaborate insieme alle curve storiche di prestazione e alle condizioni in tempo reale dell'acqua di mare per fornire una stima accurata della vita residua utile, con un margine di errore di soli poche settimane.

La funzionalità di previsione ci consente di modificare completamente la logistica della fornitura di ricambi. Invece di trasportare grandi anodi di ricambio su ogni viaggio «giusto in caso», il nostro responsabile della flotta può organizzare consegne tempestive che arrivino in porto mentre la nave effettua una sosta programmata oppure durante un cantiere programmato. Per un’azienda internazionale con più di una dozzina di navi, è così che possiamo limitare i costi legati al mantenimento di scorte o evitare costose spedizioni aeree d’emergenza. Non appena il sistema segnala un imminente esaurimento della vita utile, viene inviata una notifica alla piattaforma di gestione degli asset della nave, creando automaticamente una richiesta di acquisto che a sua volta si collega alla catena di approvvigionamento di SME. SME, che consegna oltre 1.000 navi all’anno, utilizza tutte queste informazioni per pianificare la propria produzione.

3. Dashboard remote e comparative delle prestazioni su scala flotta

Questo è il punto in cui la trasformazione digitale mostra davvero il suo valore: quando i dati individuali delle navi vengono centralizzati per l’intera flotta. Grazie alle nuove piattaforme opzionali di reporting basate sul cloud, SME acquisisce i parametri operativi del sistema MGPS da ciascuna nave della flotta dotata di tale tecnologia e fornisce un’unica interfaccia di reporting per consentire ai supervisori tecnici a terra di visualizzare, su una sola pagina, tutti i dati insieme alla posizione e allo stato di ogni nave. Sono visibili il residuo medio di cloro, il consumo di anodi, la frequenza degli allarmi e il tempo di attività del sistema per ogni unità.

Lo stesso livello di trasparenza su tutta la flotta offre un’eccezionale gamma di opportunità di benchmarking. Se una nave utilizza chiaramente più materiale anodico rispetto alle sue gemelle che percorrono rotte commerciali simili, il sovrintendente può indagare se tale disparità dipenda da un sensore fuori calibrazione, da differenze nelle condizioni dell’acqua di mare o da un problema elettrico più profondo. D’altra parte, una lettura estremamente bassa di cloro potrebbe indicare un’ostruzione del pozzetto di presa o un malfunzionamento del sensore, segnalando la necessità di interventi correttivi prima che il problema peggiori. Nel tempo, questi dashboard vengono utilizzati per generare una grande quantità di dati operativi che i proprietari possono impiegare per definire i propri parametri di riferimento operativi, valutare come le modifiche nei modelli commerciali influenzino l’usura dei sistemi MGPS e decidere se siano giustificati aggiornamenti o retrofit del sistema. Per quei partner internazionali che operano sia nella Cina continentale sia in tutto il mondo, il team di supporto tecnico di SME applica gli stessi dati operativi di base per fornire diagnosi a distanza, identificando proattivamente potenziali problemi ancor prima che l’equipaggio ne diventi consapevole.

4. Integrazione con i sistemi di prestazioni dello scafo e di efficienza del carburante

L’obiettivo finale del sistema digitale MGPS è integrare il monitoraggio dell’incrostazione biologica con le effettive prestazioni della nave, anziché trattare l’incrostazione biologica come un fenomeno isolato. La formazione di organismi marini su prese d’acqua, tubazioni e griglie di aspirazione aumenta la resistenza dello scafo e riduce la capacità di raffreddamento, costringendo i motori principali e i generatori ausiliari a funzionare a regime più elevato per compensare. Collegando il sistema MGPS al misuratore di potenza sull’albero, al solcometro e ai misuratori di portata del carburante è possibile quantificare, per i proprietari, il reale vantaggio ottenuto dalla clorazione in termini di riduzione della resistenza.

Se il sistema di automazione rileva una lenta tendenza al rialzo nel consumo di un determinato tipo di olio combustibile per un periodo di tre mesi, ma non si osserva alcuna deviazione verso l’alto nei livelli di cloro del sistema MGPS, allora dobbiamo ricercare la causa dell’aumento del consumo altrove; il problema sottostante potrebbe essere la corrosione e il degrado del rivestimento dello scafo oppure, ad esempio, un timone intasato. Tuttavia, se il sistema rileva un calo istantaneo delle prestazioni del MGPS accompagnato da un aumento del consumo di carburante, la presa a mare risulta fortemente sospetta. Ciò significa che il MGPS non è più soltanto un’opzione ambientale auspicabile, bensì una componente proattiva del sistema di gestione dell’efficienza energetica della nave. Per supportare il processo di automazione, SME fornisce i propri sistemi MGPS con protocollo di comunicazione aperto e documentazione esaustiva delle interfacce, in modo che possano integrarsi pienamente nell’ambiente digitale della nave anziché operare come unità autonoma. In combinazione con le nostre soluzioni ICCP, SED e PHE, forniamo ai proprietari di navi i dati e le funzionalità necessarie per proteggere il proprio asset non in modo cieco, ma in modo intelligente.