Giriş

Günümüz dünyasında iklim değişikliği, çevresel, ekonomik ve sosyal sistemleri doğrudan tehdit eden küresel bir sorun haline gelmiştir. Bilim insanları, iklim değişikliğinin, sanayi devriminden bu yana hızla artan sera gazı emisyonları ile ilişkili olduğunu ve bu artışın küresel sıcaklıkların artmasına, kutup buzullarının erimesine ve deniz seviyesinin yükselmesine neden olduğunu belirtmektedir. Küresel sera gazı emisyonlarının %3’ünü denizcilik sektörünün oluşturduğu tahmin edilmektedir. Bu oran her ne kadar küçük görünse de, sektörün ticaretteki rolü ve enerji yoğun yapısı düşünüldüğünde, sürdürülebilir bir geleceğe ulaşmada denizcilik sektörünün dönüşümü büyük önem taşımaktadır.

Deniz taşımacılığı, dünya ticaretinin yaklaşık %90’ını gerçekleştiren ve enerji yoğun bir sektördür. Fosil yakıtlara dayalı geleneksel tahrik sistemleri, deniz taşımacılığının karbon emisyonlarına doğrudan katkıda bulunurken, aynı zamanda su ekosistemini de tehdit etmektedir. Sektörde yoğun olarak kullanılan ağır yakıt yağları, yanma sürecinde karbondioksit (CO₂), kükürt oksit (SOₓ), azot oksit (NOₓ) gibi zararlı emisyonlar üretmektedir. 2018 yılında yayımlanan bir IMO raporuna göre, denizcilik sektörü yıllık olarak yaklaşık 1 milyar ton CO₂ emisyonu salmaktadır ve bu miktar, artan ticaret hacmi ile daha da yükselme eğilimindedir.

Denizcilik sektöründeki bu çevresel zorlukları ele almak için, Uluslararası Denizcilik Örgütü (International Maritime Organization, IMO) 2023 yılında önemli bir adım atmıştır. Temmuz 2023’te düzenlenen IMO Deniz Çevresini Koruma Komitesi’nin (Marine Environment Protection Committee – MEPC 80) son toplantısında, IMO’nun Gemi Kaynaklı Sera Gazı (GHG) Emisyonlarını Azaltma Stratejisi kabul edilmiştir. Bu stratejiyle üye ülkeler, sıfır emisyon hedeflerini gerçekleştirme sürecini hızlandırarak hedef yılını 2100’den 2050’ye çekmişlerdir. IMO’nun bu çevresel düzenlemeleri, denizcilik sektörünün 2050 yılına kadar karbon nötr olmasını zorunlu kılmaktadır. Bu yeni hedef, sektörün sürdürülebilirlik açısından köklü bir dönüşüm geçirmesi gerekliliğini ortaya koyarken, aynı zamanda denizcilik sektörünün çevresel etkisini minimize etme yolunda ileriye dönük bir taahhüttür.

Denizcilik Sektöründe Düzenlemeler ve Uyum Zorunluluğu

Denizcilik sektörü, çevresel sorumluluklarını yerine getirmek ve küresel sürdürülebilirlik hedeflerine uyum sağlamak amacıyla, IMO’nun sıkı düzenlemelerine uyum sağlamak zorundadır. IMO, 2050 yılına kadar sıfır karbon emisyonu hedefi koyarak, sektördeki tüm aktörlerin karbon ayak izini azaltma zorunluluğunu vurgulamaktadır. Bu doğrultuda geliştirilen Enerji Verimliliği Tasarım İndeksi (EEDI) ve Enerji Verimliliği Mevcut Gemi İndeksi (EEXI) gibi göstergeler, enerji verimliliğini artıracak yeni standartlar sunmaktadır.

Gemi tasarımcıları ve armatörler için bu uyum süreci, sektörde çevresel etkiyi minimize eden, yenilikçi ve sürdürülebilir çözümleri zorunlu kılmaktadır. Siemens’in Simcenter yazılımları, gemi performansını simüle ederek enerji tüketimi ve çevresel etkiyi azaltma çalışmalarında kullanılmaktadır. Dijital ikiz teknolojisi, gerçek zamanlı verilerle geminin enerji tüketimini azaltırken, karbon ayak izini düşürmek için analiz imkanı sunmaktadır.

Küresel Emisyonlar ve Uluslararası Denizcilik Örgütü’nün (IMO) Karbon Nötrlük Yol Haritası

Küresel Kirlilik ve Deniz Taşımacılığı İlişkisi

Denizcilik sektörü, dünya ticaretinin büyük bir kısmını gerçekleştirirken, emisyon seviyeleriyle de küresel kirliliğe katkıda bulunmaktadır. Deniz taşımacılığında kullanılan ağır yakılar, yüksek oranda kükürt ve karbon içerir. Bu yakıtların yanması sonucu CO₂, SOₓ ve NOₓ gibi zararlı gazlar atmosfere salınır, bu gazlar ise asit yağmurlarına ve okyanus asitlenmesine neden olmaktadır. Denizcilik sektörü tek başına yıllık yaklaşık 1 milyar ton CO₂ salınımından sorumlu olup, küresel sera gazı emisyonlarının %2,5 ila %3’ünü oluşturmaktadır. Üstelik sektör büyümeye devam ettikçe bu oranların artması beklenmektedir.

2020 yılında yürürlüğe giren IMO 2020 olarak bilinen kükürt sınırı düzenlemesi, küresel denizcilikte kükürt oksit emisyonlarını %77 oranında azaltmayı hedeflemiştir. Bu düzenleme ile kullanılan yakıtın kükürt oranı %3,5’ten %0,5’e düşürülmüştür. Bunun gibi düzenlemeler, gemi sahiplerini yakıt tiplerini gözden geçirmeye ve daha temiz alternatiflere yönelmeye zorlamaktadır. Bu düzenlemeler çevreye sağladığı faydalar bir yana, sektörün alternatif enerji kaynaklarına ve daha yüksek verimlilik sağlayacak teknoloji yatırımlarına yönelmesine de zemin hazırlamıştır.

IMO’nun Sürdürülebilirlik Hedefleri

IMO, denizcilik sektörünün karbon nötrlüğe ulaşması için aşamalı bir yol haritası geliştirmiştir. Bu bağlamda 2030 yılına kadar sektörün karbon yoğunluğunu %40 oranında azaltmayı hedeflemekte, 2050 yılına kadar ise sıfır karbon emisyonuna ulaşmayı amaçlamaktadır. Bu hedeflere ulaşabilmek için enerji verimliliği göstergeleri olarak Enerji Verimliliği Tasarım İndeksi (EEDI) ve Enerji Verimliliği Mevcut Gemi İndeksi (EEXI) gibi standartlar geliştirilmiştir. EEDI, yeni gemilerde enerji verimliliği standartlarını zorunlu kılarken, EEXI, mevcut gemilerde enerji verimliliği gereksinimlerini karşılamayı amaçlar. Bu göstergelere ek olarak Karbon Yoğunluğu Göstergesi (CII), operasyonel karbon verimliliğini izleyerek geminin karbon ayak izini azaltma sürecine katkıda bulunmaktadır.

Bu düzenlemelerin uygulanabilmesi için sektörde alternatif yakıt kullanımı (örneğin, LNG, metanol, hidrojen), yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu (örneğin, rüzgar ve güneş panelleri) ve gelişmiş enerji verimliliği teknolojilerinin benimsenmesi gerekmektedir. Bu teknolojik dönüşüm süreci, gemi tasarımcılarının, mühendislerin ve armatörlerin inovatif çözümler geliştirmesini ve bu çözümleri uygulamaya koymasını zorunlu hale getirmiştir.

Gemi Tasarım ve İşletme Süreçlerinde Sürdürülebilirlik İlişkisi

Gemi Tasarımı ve Gemi İşletmeciliği

Bir geminin enerji verimliliği ve çevresel performansı, yalnızca tasarım aşamasında değil, operasyonel süreçlerde de optimize edilmelidir. Gemi tasarımcıları, bir gemiyi inşa ederken yakıt tüketimini ve emisyonlarını azaltacak tasarım çözümlerini entegre etmelidir. Bu tasarım kararları, gemi işletmeciliğinde kullanılan yakıt miktarını ve karbon emisyonlarını doğrudan etkilemektedir. Örneğin, daha düşük su direncine sahip gövde tasarımları veya daha verimli pervane sistemleri, geminin seyir esnasında harcadığı enerjiyi düşürmektedir.

Gemi işletmeciliğinde, tasarım sürecinde alınan bu kararların uzun vadeli etkileri bulunmaktadır. Bu bağlamda, düşük karbon emisyonuna sahip gemi tasarımlarının benimsenmesi, sadece çevresel sorumluluk değil, aynı zamanda yasal düzenlemelere uyum sağlama açısından da kritik önem taşır.

Dijital İkiz Teknolojisi ile Uyarlanabilir Tasarım ve İşletme

Dijital ikiz teknolojisi, tasarım sürecinde oluşturulan bir gemi modelinin operasyonel veri ile beslenerek gerçek zamanlı performans analizlerine izin vermesi anlamına gelir. Dijital ikiz teknolojisi, geminin tüm yaşam döngüsünde enerji tüketimi, çevresel etki, bakım ihtiyaçları gibi parametreleri analiz ederek verimliliği optimize eder. Örneğin, rüzgar, akıntı veya dalga direnci gibi çevresel koşulları simüle eden bu teknoloji, geminin farklı koşullardaki enerji tüketimini analiz etme olanağı tanır.

Bu yaklaşım, gemi işletmecilerinin operasyonel kararlarını optimize etmelerini, sürdürülebilir hedeflere ulaşmalarını ve işletme maliyetlerini düşürmelerini sağlar. Siemens’in dijital ikiz çözümleri, gemi tasarımcılarına sosyo-ekonomik ve çevresel değişimlere daha duyarlı ve uyarlanabilir tasarım çözümleri geliştirme imkanı sunmaktadır.

Sürdürülebilirlik ve Rekabetin Gemi Tasarımına Etkisi

Denizcilik endüstrisinde konsolidasyon ve zorlu rekabet koşulları, sektörü “en uyumlu olanın hayatta kalması” ilkesine yönlendirmektedir. Gemi üreticileri, çevresel düzenlemelere uyumlu, akıllı ve ileri teknolojilerle donatılmış gemileri, bütçeyi ve teslimat süresini aşmadan üretmek zorundadır. Üstelik sürdürülebilirliğe yönelik talepler yalnızca düzenleyici otoritelerden gelmemektedir; finansörler yeşil varlıkları desteklemekte, tüketicilerse çevre dostu taşıma seçenekleri ile ulaştırılmış ürünleri talep etmektedir. Ayrıca, dünya genelindeki limanlar yeşil olmayan gemilere yaptırımlar uygulamaya başlamıştır. Peki, önümüzdeki 5 yılda bile belirsizliklerle dolu bir çevrede, 20-30 yıl boyunca hizmet verecek bir gemiyi nasıl inşa edersiniz?

Gemi Tasarımında Simülasyon Tabanlı Yaklaşımlar ve Dijital İkizin Rolü

Gemi Tasarımının Verimliliğe Etkisi

Gemi tasarım süreci, enerji verimliliği, operasyonel maliyetler ve çevresel etki üzerinde belirleyici bir rol oynamaktadır. Siemens’in sunduğu çözümler, tasarım sürecinin her aşamasında dijital ikizlerin oluşturulmasını sağlayarak, geminin ilk konsept aşamalarından üretimine, hatta işletme sürecine kadar süregelen bir performans analizine olanak tanır. Bu kapsamlı çözüm portföyü, performans öngörülerini hızlandırmak için çok sayıda aracı içerir:

  • Çoklu-fizik CFD simülasyonu: Gövde hidrodinamiği, pervane tasarımı ve gemi üst yapısının aerodinamiği gibi farklı akış problemlerine yanıt verir.
  • 1D sistem analizi: Tahrik sistemi, yakıt devreleri, ısıtma-soğutma ve yardımcı ekipman gibi tüm alt sistemlerin entegrasyonunu ve enerji yönetimini incelemeye olanak tanır.
  • Yapısal bütünlük ve akustik öngörüleri: Gövdenin yapısal dayanımı, titreşim ve gürültü seviyeleri analiz edilerek konfor ve güvenlik standartları sağlanır.
  • Otomatik tasarım keşfi ve optimizasyonu: Parametrik çalışmalar yapılarak, yüzlerce tasarım varyantı belirlenip hızlıca karşılaştırılır ve en uygun çözümler öne çıkarılır.
  • Akıllı raporlama ve veri analitiği: Tüm analizler bir araya getirilerek, tasarım ve işletme parametrelerinin nasıl iyileştirilebileceği belirlenir.

Bu çözümler; yazılımlar, fiziksel testler ve mühendislik hizmetlerini kapsayarak, tasarım hedeflerini karşılamanın ötesine geçmek için verimliliği artıran kapsamlı bir ürün yaşam döngüsü yönetim sistemi sunar. Bu entegre sistem, her bir bileşeni kapsamlı bir şekilde analiz ederek verimliliği optimize etmekte ve çevresel etkiyi minimize etmektedir.

Dizayn Spirali ve Sistem Seviyesi Yaklaşımlar

Tasarım Spirali Nedir?

Tasarım spirali, gemi tasarım süreçlerini aşamalı bir yapıyla temsil eden bir modeldir ve genellikle dört ana aşamadan oluşur: başlangıç, sözleşme, işlevsel ve detaylı üretim tasarımı. Her bir aşama; boyutlandırma, güç gereksinimleri, düzenleme, kapasite, stabilite ve maliyet tahminleri gibi kriterleri içerir. Tasarım, her aşamanın gereksinimlerini karşılamak üzere detaylandırılır. İlk aşamada belirlenen temel kriterler karşılandığında, daha ayrıntılı ön tasarıma geçilir. Böylelikle, her aşama belirli gereksinimlerle doğrulanarak tasarım spirali adım adım ilerler.

Bu tasarım spirali ilk olarak 1959 yılında geliştirilmiş olup, aradan geçen 60 yılın ardından hala geçerliliğini korumaktadır. Ancak modern gemi tasarımı giderek karmaşıklaşmıştır; çok daha fazla sistemin optimize edilmesi ve daha fazla analiz yapılması gerekmektedir. Tasarım spirali, içerdiği her bir aşamada, tasarımdaki herhangi bir değişikliğin tüm aşamaların yeniden gözden geçirilmesini zorunlu kılar. Bu süreç hem zaman hem de maliyet açısından büyük zorluklar doğurmakta, her bir tasarımın tüm aşamalardan geçmesiyle tasarımın daha detaylı analizleri genellikle sınırlı kalmaktadır.

Spiral tasarım süreci dışarıdan bakıldığında akıcı ve sürekli bir süreç gibi görünse de, aslında farklı ekiplerin farklı araçlar ve veri setleri kullanmasıyla birbirinden ayrılan ayrı adımlardan oluşmaktadır. Bu yapı, iş birliğini zorlaştırarak ekipler arasında bilgi transferi sırasında “silo” etkisi yaratır. Bu durum, tasarım süreçlerinde verimliliği düşürmekte ve ekipler arasında uyumu zorlaştırmaktadır.

Tasarım Spirali Yerine V-Model Yaklaşımı

Siemens’in hazırladığı teknik belgelerde de belirtildiği üzere, gemi tasarım süreçleri için artık tasarım spiralinden uzaklaşarak V-modelinin kullanılması önerilmektedir. V-modeli, modern dijital veri işleme ve simülasyon araçlarının sunduğu olanakları temel alarak geliştirilmiş bir yaklaşımdır.

V-modeli, her aşamada alınan kararların sonraki seçimler üzerindeki etkisini göz önüne alır ve sürecin iteratif ve iş birliğine dayalı olduğunu vurgular. Aynı zamanda, her aşamada izlenebilirliği ve senkronizasyonu artırmak için süreçlerin, araçların ve organizasyonel iş akışlarının tekrar gözden geçirilmesi gerekliliğine parmak basar. Bu yaklaşım, tasarım süreçlerini tamamen entegre hale getirerek, CAE simülasyonlarının doğrudan CAD modelleri, performans verileri ve tasarım optimizasyon araçlarıyla bağlantılı çalışmasını sağlar. Böylelikle, gemi mühendisleri birden fazla performans gereksinimini aynı anda analiz edebilirken, tersaneler simülasyonlar aracılığıyla yüzlerce tasarım seçeneğini değerlendirerek görev gereksinimlerini en iyi şekilde karşılayan belirli tasarım varyantlarına odaklanabilir.

Bu yeni yaklaşım, gemi mühendisleri ve tasarımcılarına aşağıdaki avantajları sağlar:

  • Tasarımların yönetimi ve kontrolü: İzlenebilirlik ve hesap verebilirlik açısından önemlidir.
  • Karar şeffaflığı: Her tasarım kararı hakkında gerekli bilgilere erişimi sağlayarak doğrulama, iş birliği, klas onayı gibi amaçlara hizmet eder.
  • İş birliğini destekleme: Tedarik zincirinde fikir geliştirme aşamasından işletme sürecine kadar ortak gelişimi sağlar ve en iyi tasarım ile proje sonuçlarını elde etmeye olanak tanır.
  • Simülasyon temelli gemi tasarımı: Fizik tabanlı, maliyet, zaman çizelgesi ve operasyonel simülasyonları da içeren bir yaklaşımla, tüm tasarım kararlarının etkilerini erken safhalarda gözlemleme olanağı sağlar.

Bu entegre süreç, hızlandırılmış simülasyonların avantajlarını kullanarak tasarım seçeneklerini daha hızlı analiz etmeye ve karar alma sürecini desteklemeye olanak tanır. Ayrıca, tüm süreçlerin bütünleşik yapısı, veri transferindeki darboğazları azaltarak önemli zaman ve maliyet tasarrufları sağlar.

Yapay Zeka Entegrasyonunun Gemi Tasarımına Etkisi

Gemi tasarımında yapay zeka entegrasyonu, optimizasyon süreçlerini hızlandırmakta ve tasarım seçeneklerini daha geniş bir perspektiften değerlendirme imkanı sunmaktadır. Generative design olarak bilinen yapay zeka tabanlı tasarım süreci, belirlenen kriterler doğrultusunda otomatik olarak binlerce tasarım varyantı oluşturur ve analiz eder. Bu süreç, hem mühendislik hem de zaman açısından önemli ölçüde verimlilik sağlar. Yapay zeka, geçmiş tasarımlar ve simülasyon verilerini kullanarak, çevresel düzenlemelere uygun ve daha düşük yakıt tüketimine sahip yenilikçi tasarımlar geliştirebilir.

Gelecekte, gemi tasarım sürecinde yapay zeka daha da etkili hale gelecek ve firmalar geçmiş tasarım verilerini kullanarak yeni tasarımları büyük ölçüde yapay zeka algoritmaları ile oluşturabilecek. Siemens Simcenter yazılımı, yapay zeka destekli generative design araçlarıyla tasarımcıların en uygun çözümlere daha hızlı ulaşmalarını sağlamakta, çevresel hedefleri karşılayan akıllı tasarımlar geliştirilmesine olanak tanımaktadır. Bu yaklaşımla, geleceğin gemi tasarımı süreçleri, yalnızca çevre dostu değil, aynı zamanda geçmiş deneyimlerden öğrenerek kendi kendini optimize edebilen bir yapıya kavuşacaktır.

Simülasyon Tabanlı Gemi İşletmeciliği: Karbon Nötrlüğe Giden Yol

Gemi İşletme Sürecinde Simülasyon Araçlarının Kullanımı

Gemi işletme süreçlerinde dijital ikiz ve simülasyon tabanlı araçlar, geminin enerji tüketimini ve emisyonlarını optimize etme açısından büyük bir potansiyele sahiptir. Dijital ikiz teknolojisi, geminin seyir sürecinde gerçek zamanlı verilerle rota optimizasyonu, yakıt verimliliği ve enerji yönetimi gibi alanlarda işletmecilere karar desteği sağlar. Çevresel faktörlere bağlı olarak geminin enerji tüketimini minimuma indirmek için en uygun seyir hızı ve rota alternatifleri, simülasyon verileriyle belirlenebilir; bu da yakıt tasarrufunun yanı sıra emisyon azaltımını sağlar.

Simcenter Amesim, hibrit tahrik sistemleri için enerji yönetimi stratejilerinin geliştirilmesi ve optimizasyonu konusunda geniş bir yetenek sunmaktadır. Bu yazılım, farklı çevresel koşullar altında hibrit açık deniz destek gemilerinin operasyonel performansını analiz etmek için kullanılabilir. Rüzgar, dalga ve su sıcaklığı gibi çevresel etkenler dikkate alınarak, seyir ve dinamik konumlandırma aşamalarında en verimli enerji yönetim stratejileri belirlenebilir. Simcenter Amesim’in sağladığı bu kapsamlı simülasyon araçları, dijital ikiz teknolojisi ile entegre bir şekilde çalışarak, farklı coğrafi bölgelerde ve değişken deniz koşullarında optimum performansın sağlanması için etkili çözümler sunar. Bu sayede, enerji tüketimini azaltmaya ve operasyonel verimliliği artırmaya yönelik çalışmalar gerçekleştirilebilir.

İklim Değişikliği ve Jeopolitik Etkenlere Uyarlanabilirlik

Deniz taşımacılığı, iklim değişikliği ve jeopolitik gelişmeler gibi dış faktörlerden büyük ölçüde etkilenmektedir. İklim değişikliği, deniz rotalarını ve taşımacılık koşullarını doğrudan etkilemekte; bu durum, gemi işletmecilerinin esnek ve uyarlanabilir stratejiler geliştirmesini zorunlu hale getirmektedir. Örneğin, kutuplardaki buzulların erimesiyle birlikte yeni deniz rotaları açılmakta, bu rotalar gemi işletmeciliğinde yeni fırsatların yanı sıra daha zorlu hava ve deniz koşulları gibi riskleri de beraberinde getirmektedir. Bu durumda, simülasyon tabanlı çözümler, olası riskleri ve fırsatları analiz ederek yeni rotalar için enerji tüketimi ve operasyonel maliyetler üzerinde kapsamlı bir değerlendirme yapma imkanı sağlar.

Jeopolitik etkenler de deniz taşımacılığında rota değişikliklerini kaçınılmaz kılmaktadır. Savaşlar, ticaret anlaşmazlıkları, ambargolar veya limanların kapatılması gibi faktörler nedeniyle geleneksel rotalar çoğu zaman değiştirilmektedir. Bu tür belirsizlikler, işletmecileri geminin hız, yakıt tüketimi, emisyon gibi performans kriterlerini farklı rota seçeneklerinde değerlendirmeye yönlendirmektedir. Bu süreçte dijital ikiz teknolojisi, olası rota seçeneklerini ve değişken çevresel koşulları simüle ederek, taşımacılığın güvenli, çevre dostu ve maliyet açısından en verimli şekilde yürütülmesini sağlar. Bu tür bir uyarlanabilirlik, gemi işletmeciliğinin hem rekabet gücünü artırmakta hem de çevresel hedefleri karşılamada önemli katkılar sunmaktadır.

Sezgisel Bakım ve Optimizasyon Süreçleri

Gemi işletme sürecinde bakım ve onarım maliyetlerinin kontrol altında tutulması, verimliliği korumanın en önemli bileşenlerinden biridir. Ancak, geleneksel bakım yaklaşımları, çoğunlukla önceden belirlenmiş bakım planlarına dayanmakta ve arızalar meydana geldikten sonra müdahale etmeyi öngörmektedir. Bu durum, beklenmeyen arıza durumlarında yüksek maliyetlere neden olabileceği gibi, operasyonel kesintilere de yol açabilir. Simcenter Amesim yazılımının sağladığı sezgisel bakım çözümleri, geminin gerçek zamanlı performans verilerini analiz ederek, beklenen arızaları önceden tahmin eder ve gerekli bakım işlemlerini optimize eder.

Simcenter Amesim, geminin sistematik bir dijital ikizini oluşturarak, her bir bileşenin performansını yakından izler ve sezgisel algoritmalarla bakım ihtiyaçlarını belirler. Örneğin, geminin tahrik sistemi veya elektrik sistemlerinde potansiyel bir arıza meydana gelmeden önce, bu yazılım aracılığıyla arıza olasılığı tespit edilip gerekli önlemler alınabilir. Bu yaklaşım, plansız bakım maliyetlerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda geminin sürekli yüksek performans göstermesini sağlar. Ayrıca, bakım ihtiyaçlarının operasyonel gereksinimlerle senkronize edilmesi sayesinde bakım süreçleri optimize edilerek, işletme maliyetlerinde önemli ölçüde tasarruf sağlanır.

Sezgisel bakım çözümleri, yalnızca işletme maliyetlerini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda geminin çevresel ayak izini de azaltır. Plansız duraklamaların ve arıza kaynaklı enerji kayıplarının önüne geçilmesi, geminin işletme sürecinde karbon emisyonlarını minimumda tutmasını sağlar. Siemens Simcenter Amesim’in sağladığı bu yenilikçi yaklaşım, bakım planlamalarını sezgisel bir yaklaşımla entegre ederek, gemi işletmeciliğinde çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşılmasına önemli katkılar sağlamaktadır.

Gemi Ömrü Boyunca Sürdürülebilir ve Verimli İşletme

Özet

Küresel iklim değişikliği, enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik hedefleri doğrultusunda, denizcilik sektöründe köklü bir dönüşüm yaşanmaktadır. IMO’nun 2050 yılına kadar karbon nötrlüğe ulaşma hedefi, gemi tasarımı ve işletmeciliği süreçlerinde daha verimli, çevre dostu ve akıllı çözümlerin benimsenmesini zorunlu kılmaktadır. Bu kapsamda, dijital ikiz teknolojisi, simülasyon tabanlı bakım sistemleri ve yapay zeka destekli optimizasyon araçları, gemi tasarımı ve işletme süreçlerinde çevresel etkiyi minimuma indiren inovasyonlar olarak ön plana çıkmaktadır.

Gemi tasarımında simülasyon tabanlı yaklaşımlar ve dijital ikizler, enerji verimliliği hedeflerine ulaşmada önemli avantajlar sunmaktadır. Geleneksel tasarım sarmalından V-modeline geçiş, tasarım süreçlerinde iş birliğini artırarak, mühendislerin farklı performans gereksinimlerini entegre bir şekilde değerlendirmesine olanak tanır. Bu sayede, tüm sistemlerin bir arada optimize edilmesi sağlanarak, çevre dostu ve yüksek performanslı gemiler geliştirilir. Gemi tasarımında yapay zeka desteği ile generative design süreci, geçmiş tasarımlardan öğrenerek daha verimli ve sürdürülebilir tasarım seçenekleri sunar; bu da gelecekteki tasarımların hızla geliştirilmesine imkan tanır.

İşletme sürecinde dijital ikiz teknolojisinin sağladığı simülasyon destekli çözümler, çevresel koşullara ve jeopolitik faktörlere karşı geminin hızla uyum sağlamasını mümkün kılmaktadır. Bu uyarlanabilirlik, rota optimizasyonları ve enerji yönetimi kararlarında işletmecilere esneklik sunarken, sürdürülebilirlik hedeflerini desteklemektedir. Aynı zamanda, Siemens Simcenter Amesim gibi sezgisel bakım çözümleri, beklenen arızaları önceden tahmin ederek bakım süreçlerini optimize eder ve bu sayede işletme maliyetlerinde önemli ölçüde tasarruf sağlanır.

Sonuç olarak, Siemens’in uçtan uca mühendislik çözümleri, geminin yaşam döngüsü boyunca enerji verimliliğini artıran, maliyetleri düşüren ve çevresel etkiyi minimuma indiren kapsamlı bir sürdürülebilirlik stratejisi sunmaktadır. Sürdürülebilir bir denizcilik geleceği için, teknoloji ve inovasyonun ışığında kararlılıkla ilerliyoruz.

  1. Siemens Simcenter Blogları
  • Siemens Digital Industries Software. (2021). Environmental Regulations 2050 – How will they reshape the maritime industry? [Çevrimiçi Blog Yazısı].
  • Erişim adresi: Environmental Regulations 2050
  • Siemens Digital Industries Software. (2022). No Matter the Weather – OSV Engineering’s approach to hybrid vessel performance. [Çevrimiçi Blog Yazısı].
  • Erişim adresi: No Matter the Weather
  • Siemens Digital Industries Software. (2021). Ship Design Spiral and the Simcenter V-Model Approach. [Çevrimiçi Blog Yazısı].
  • Erişim adresi: Ship Design Spiral and V-Model
  • Siemens Digital Industries Software. (2023). Simcenter Amesim for Marine – Energy Management and Predictive Maintenance Strategies. [Çevrimiçi Blog Yazısı].
  • Erişim adresi: Simcenter Amesim for Marine
  1. Siemens White Papers
  • Siemens Digital Industries Software. (2020). Ship Design Process: Integrating Digital Twins and Simulation to Enhance Efficiency. [Beyaz Bülten].
    Erişim adresi: Ship Design Process White Paper
  • Siemens Digital Industries Software. (2021). Case Study on CETENA: Advancing Ship Design and Simulation with Siemens Solutions. [Vaka Çalışması].
    Erişim adresi: Case Study on CETENA
  1. IMO (International Maritime Organization) Raporları
  • (2018). Initial IMO Strategy on Reduction of GHG Emissions from Ships (Resolution MEPC.304(72)). Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO).
    • Bu belge, 2018 yılında IMO tarafından yayımlanan ve denizcilik sektörünün sera gazı emisyonlarını azaltmaya yönelik ilk kapsamlı stratejiyi ortaya koymaktadır.
  • (2018). Third IMO GHG Study 2014 – Executive Summary & Updates (Çeşitli Ek Belgeler, 2018). Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO).
    • Third IMO GHG Çalışması (2014) her ne kadar 2014’te yayınlanmış olsa da, 2018’de ek raporlar ve özet belgeler paylaşılmıştır. Çalışma, uluslararası denizcilik faaliyetlerinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarına dair geniş veri ve analizler sunmaktadır.
    • Fourth IMO GHG Study 2020 (Güncel) (Dördüncü çalışma, önceki raporun metodolojisini güncelleyerek 2020’de yayımlanmıştır.)
  • (2023). Marine Environment Protection Committee (MEPC) 80th Session Summary. Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO).
    • 3-7 Temmuz 2023 tarihlerinde gerçekleşen MEPC 80 toplantısında, IMO’nun gemi kaynaklı sera gazı emisyonlarını azaltma stratejisinde 2050 hedefi önemli ölçüde revize edilmiştir. Toplantı özetine ve ilgili dökümanlara şu bağlantıdan ulaşılabilir:
      Erişim adresi: MEPC 80 Meeting Summary
  1. Ek Kaynaklar
  • OSV Engineering. (2020). Hybrid Vessel Performance in Variable Sea Conditions – A Multidisciplinary Simulation Approach. [Teknik Rapor / Proje Özeti].
    • Bu çalışmada hibrit tahrik sistemine sahip bir açık deniz destek gemisinin, değişen deniz ve hava koşullarında enerji tüketimini optimize etme yöntemleri incelenmiştir. Simcenter Amesim ve dijital ikiz teknolojisi kullanılarak elde edilen sonuçlar, hibrit sistemlerin potansiyel yakıt tasarrufunu ve emisyon azaltımını göstermektedir. Detaylı rapor veya özete şu adresten ulaşılabilir: OSV Engineering (Siemens Simcenter Blog gönderisi)