Methodology for the Energy Optimization of Smart Ships

Abstract

[Resumen] La industria marítima es responsable de la mayor parte del comercio mundial, y podría beneficiarse enormemente de la implementación de técnicas de Industria 4.0 como gemelos digitales, procesado de datos y automatización de sistemas para conseguir una industria más eficiente. No obstante, pese a todas las medidas de eficiencia publicadas en el sector, todavía no existe una normativa que se centre en las medidas de eficiencia como meta en sí misma en vez de como una simple extensión de los métodos de reducción de la contaminación. Esto hace que para el aprendizaje de técnicas de la industria 4.0 resulte preferente recurrir a instalaciones en tierra para luego transmitir los conocimientos adquiridos a la industria marítima. Así pues, en esta tesis, tras analizar el estado actual de las medidas de eficiencia energética en el sector marino, se procede al estudio de técnicas de desarrollo de gemelos digitales y automatización en instalaciones en tierra, para finalmente desarrollar una metodología que aumente la eficiencia energética de los buques[Resumo] A industria marítima é responsable da maior parte do comercio mundial e podería beneficiarse moito da implementación de técnicas da Industria 4.0 como os xemelgos dixitais, o procesamento de datos e a automatización de sistemas para lograr unha industria máis eficiente. Porén, a pesar de todas as medidas de eficiencia publicadas no sector, aínda non existe unha normativa que se centre nas medidas de eficiencia como un obxectivo en si mesmas, no canto dunha simple extensión dos métodos de redución da contaminación. Isto fai preferible utilizar as instalacións terrestres para aprender técnicas da Industria 4.0 e transmitir despois os coñecementos adquiridos á industria marítima. Así, nesta tese, despois de analizar o estado actual das medidas de eficiencia enerxética no sector mariño, procedemos a estudar técnicas de desenvolvemento de xemelgos dixitais e de automatización en instalacións terrestres, para finalmente desenvolver unha metodoloxía que incremente a eficiencia enerxética dos buques.[Abstract] The maritime industry is responsible for the majority of global trade and could greatly benefit from the implementation of Industry 4.0 techniques such as digital twins, data processing and system automation to achieve a more efficient industry. However, despite all the efficiency measures published in the sector, there is still no regulation that focuses on efficiency measures as a goal in itself rather than as a simple extension of pollution reduction methods. This makes it preferable to use land-based facilities to learn Industry 4.0 techniques and then pass on the acquired knowledge to the maritime industry. Thus, in this thesis, after analysing the current state of energy efficiency measures in the marine sector, we proceed to study techniques for developing digital twins and automation in land-based facilities, and finally developing a methodology that increases the energy efficiency of ships.