Företag kan spara miljoner genom att använda avancerade statistiska metoder för att extrahera information från stora mängder insamlad data. Ett företag som har anammat detta nya sätt att tänka är den internationella industrikoncernen ABB. De har ett nära samarbete med statistiker vid universitetet i Oslo i Norge för att rederier ska kunna spara miljoner på mer optimal drift och förbättra fartygssäkerheten.

Fartyg kontrolleras med jämna mellanrum för att säkerställa att de bibehåller sitt skick. De måste dockas för att göra detta, och sådana intervaller kan vara ganska kostsamma.

"Istället för att skicka inspektörer ombord på fartyg, vi kan använda statistiska metoder för att övervaka all data för förändringar, till exempel när motorn är på väg att överhettas eller gå sönder. Denna automatiska dataövervakning bör kunna ge varningar om incidenter innan de inträffar, säger Morten Stakkeland, som både är projektingenjör hos ABB och adjungerad docent i statistik vid Universitetet i Oslo i Norge.

Om kaptenen underrättas några timmar innan motorn går sönder, det är möjligt att reparera det innan fartyget stängs av. Föreställ dig katastrofen om en motor havererar när en flera hundra meter lång tankbil närmar sig en oljeterminal.

Statistikernas huvudmantra är att utvinna och tolka den enorma mängd information som kan samlas in från stora fartyg. "Poängen är att kunna hitta ett mönster i dessa rapporter, så att larmet ljuder när något närmar sig en kris, säger Ingrid Glad, professor vid matematiska institutionen vid universitetet i Oslo till forskningstidningen Apollon. Hon ingår i forskargruppen Big Insight, ett centrum för forskningsdriven innovation. De arbetar med att utveckla och kommersialisera statistiska metoder.

Sensorer

Uppgifterna kommer från det stora antalet sensorer ombord. Ett enda fartyg kan ha flera tusen sensorer. Vissa sensorer sänder data var 10:e sekund. Andra sensorer överför data så ofta som varje millisekund. Självklart, detta uppgår till en enorm mängd data under loppet av ett år.

Sensorer är inte den enda datakällan. De många utrustningarna ombord kommunicerar också med varandra. På stora tankfartyg, instrumenten skickar en serie kryptiska rapporter till varandra; dessa rapporter är inte standardiserade. De enorma mängderna data lagras kontinuerligt på fartyget eller skickas till kontrollcenter på land. Poängen är att hitta något som sticker ut i dataströmmarna.

"Vi kan sedan bygga en statistisk modell som visar det normala tillståndet och var vi kan hitta avvikelser. Vi kan hitta avvikelser i endast en sensor, eller kanske alla data från alla sensorer är inom det accepterade intervallet, men korrelationerna mellan data är så speciella att de fortfarande utlöser ett larm, säger Erik Vanem, senior forskare vid DNV-GL.

Kollar skrovet

Sprickor i fartygets skrov är ett av de fruktade scenarierna. Kampen mot stora vågor i grov sjö kan i värsta fall bryta isär skrovet. Hundratals sensorer kan placeras inuti skrovet för att övervaka risken för materialfel. Företaget DNV-GL, tidigare Veritas, letar efter spänningar i skrovet. De är specialiserade på fartygssäkerhet och arbetar med att göra sjötransporter säkrare.

"Vi kan mäta spänningen i skrovet och använda detta för att säga något om fartygets styrka och risken för utmattning. Förutom att regelbundet inspektera fartyg, vi kan utrusta kritiska komponenter med sensorer för att tillhandahålla kontinuerlig övervakning. Vi kan då fånga saker som vi inte kan fånga med stickprovskontroller, och använda den ytterligare kunskapen för att planera när fysisk inspektion behövs, istället för att behöva inspektera fartyget med fasta intervall, säger Erik Vanem.

Sensordatan är också kopplad till väderdata för att beräkna omfattningen av belastningen på skrovet över tid. "Om ett skepp har tagit mycket stryk, vi kan vara extra uppmärksamma, säger Erik Vanem.

Batterikontroll

Även något så till synes enkelt som en batterikontroll kan spara rederier stora summor pengar. Elfartyg med stora batterier måste tas ur drift en hel dag för att bedriva årlig service. "Det här är förlorad drifttid. Vi tittar på hur det är möjligt att använda statistik för att utvärdera batterierna. Detta kommer att spara mycket pengar för redarna, säger Morten Stakkeland.

En av de stora punkterna är underhåll endast när det behövs, snarare än med fasta intervall. "Skeppsägare kan potentiellt spara miljontals kronor per fartyg, " säger Stakkeland. Han tror att dataövervakning kan vara det första steget mot förarlösa fartyg.

Avancerad statistik

Utmaningen är att tolka de enorma mängderna data och slå larm endast när det behövs. "Det slutliga målet är att kunna rapportera att motorn kommer att gå sönder innan det händer, säger Ingrid Glad.

Hon jämför detta med att leta efter något onormalt i skogen utan att veta vad det är. "Om du går och svampar, du vet precis vad du letar efter. Dock, vi letar efter något vi aldrig sett i skogen förut. Det är mycket svårare."

Analysen ska också ske i realtid. Det innebär att statistikerna behöver skapa ett system som upptäcker anomalier innan den onormala situationen leder till fel eller skador. På samma gång, de måste minska sannolikheten för falsklarm. Det är en matematisk utmaning.