Implementierungsdetails
Datenerfassung und Sensorintegration
Die Umsetzung bei Maersk begann mit der Aggregation von hochvolumigen Sensordaten aus Schiffsgegenmotoren, darunter Vibrationen, Temperatur, Druck und Ölanalysen von über 700 Schiffen. In Kombination mit externen Daten wie Wetterdaten der NOAA und AIS‑Trajektorien entstand ein robustes Datenset für das ML‑Training. Der Ansatz des digitalen Zwillings simuliert das Motorverhalten in Echtzeit [1].
Entwicklung von Machine‑Learning‑Modellen
Maßgeschneiderte ML‑Modelle, darunter Random Forests, neuronale Netze und Zeitreihenprognosen (z. B. LSTM), wurden entwickelt, um Anomalien zu erkennen und Ausfälle vorherzusagen. Auf historischen Ausfalldaten von Zweitakt‑Marinedieselmotoren trainiert, erreichten die Modelle eine 85–95%ige Genauigkeit bei der Vorhersage von Problemen wie Kolbenringverschleiß oder Turbolader‑Fehlern bis zu 30 Tage im Voraus. MLOps‑Pipelines sorgen für kontinuierliches Retraining mit neuen Daten [4][5].
Fahrt‑ und Geschwindigkeitsoptimierung
Parallel zur Wartung optimiert Reinforcement Learning Geschwindigkeit und Route. Die Algorithmen berücksichtigen Motorkondition, Kraftstoffpreise, ETA‑Beschränkungen und Wetter, um Anpassungen zu empfehlen und unnötiges Leerlaufen oder Übergeschwindigkeit zu vermeiden. In das Fleet Management System von Maersk integriert, erfolgt die Bereitstellung über Cloud‑Edge‑Computing für latenzarme Entscheidungen auf See [2].
Bereitstellung und Rollout‑Zeitplan
Pilotprogramme starteten in 2018–2020 auf ausgewählten Schiffen und skalierten bis 2023 flottenweit im Zuge der digitalen Transformation. Partnerschaften mit Wärtsilä (Fleet Operations Solution) und Microsoft Azure beschleunigten die Integration. Bis 2025 nutzt über 80% der Flotte KI‑Monitoring, wobei Nachrüstungen älterer Schiffe die Sensorfähigkeiten verbesserten [3][6]. Herausforderungen wie Datensilos wurden durch standardisierte IoT‑Protokolle und Schulungsprogramme für die Besatzung überwunden.
Monitoring, Herausforderungen und Lösungsansätze
Echtzeit‑Dashboards in Maersks Remote Operations Centres alarmieren Teams bei Risiken und reduzieren Fehlalarme durch Ensemble‑Modelle. Zentrale Hürden waren die harten Seebedingungen, die Sensoren beeinträchtigen (gelöst durch ruggedisierte Hardware), und Datenschutz (adressiert z. B. durch föderiertes Lernen). Die Integration mit Altsystemen erforderte API‑Überarbeitungen, brachte aber eine nahtlose Skalierbarkeit [1][7]. Aktueller Status: Ausbau in Richtung vollständiger Dekarbonisierungsziele, wobei KI den Übergang zu grünen Kraftstoffen unterstützt.