Uudised

Iselaeva ehitajate õppetunnid ehk autonoomsuse esimene reegel: ole teadlik ümbritsevast!

Tarmo Sahk
SCC laborite juht

Anni Hartikainen
SCC juht

Vaid paar aastat tagasi ei teadnud me robotlaevadest muud, kui et ühed eksperdid rääkisid neist kui järgmisest revolutsioonilisest trendist laevaehituses pärast purje kasutuselevõttu, teised väitsid, et kogu iselaevade innovatsioon takerdub õigusruumi, sest mereterritooriumi osas ei suuda maailm kokku leppida, kes millistes territoriaalvetes mille eest vastutab. Näiteks kui Koljati mõõtu iselaev Taaveti mõõtu lõbusõidulaevaga kokku põrkab. Või kui ise-allveelaevadega salakaupa tarnima hakatakse. Või kui… mis iganes

Militaarvaldkonnas on isemasinad tegelikult ammuilma kasutusel, nende jaoks on õigusruumis nähtavasti õgvendused. Tehnoloogia on olemas, iseautod ju sõidavad ja lennukidki juhivad end ise. Ainult et laevad peavad olema veel targemad. Peale aerodünaamika peavad nad suutma arvestada muutuvaid mereolusid ning täitma oma palga välja teenimiseks ka selliseid funktsioone, mis väljuvad transpordiülesandest „vii see last punktist a punkti b“. Näiteks kontrollima merereostuse iseloomu, kustutama meretulekahjusid või seirama Rukki kanali veetaset, et ennustada, millal Hiiumaa praam mudas lohisema hakkab.

SCC laborite juht Tarmo Sahk iselaev NYMO katsetel

Samuti oli meile teada, et innoteadlikumad riigid ja suurfirmad iselaevade arendusega küll tegelevad, aga kuhu nad on jõudnud või milliseid projekte hauvad, vajas lähemat äriluuret, et aru saada, kas Eestil võiks ka sellel mängumaal mingi roll leiduda.

Ja me alustasime.

Ventileerinud ideed Eesti robotlaevanišist mitmete inseneribüroode, elektroenergeetikute, kaitsetööstuse, kaitseministri ja teistega, viisime läbi suisa kolm eeluuringut. Esimene neist oli huvitatud ettevõtte tellimustöö, mis kaardistas võimalikult paljud robotlaevade arendusprojektid – kui suured, kui targad, mis otstarbega, kui kaugele arendatud. Kahtlemata pole võimalik kõike välja uurida, aga pildi kujundada ikkagi.

Teine uurimisküsimus sai lahenduse ühe väikelaevaehituse ja meretehnika lõputöö vormis. See oli nn turuaugu analüüs, mis eelnevale uurin­gule tuginedes otsis Eestile sobivat nišši maailmas olemasolevate tsiviilotstarbeliste robotlaevade arenduses. Selgus, et üks sobiv nurgake on veel võtmata küll – kõrge olukorrateadlikkusega väikesemõõtmelised iselaevad. Otseselt töö eesmärk see küll polnud, aga ühtlasi leiutas tudeng uue valemi laevade olukorrateadlikkuse hindamiseks. Selgus, et sobivat meetodit sellise asja hindamiseks ei olegi veel kirjeldatud, ja kuidas sa mõõdad, kui mõõdikut pole.

Mõistagi inspireeris see lõ­putöö asjassepühendatuid, kelle pähe hakkas pesa tegema väikese multifunktsionaalse iselaeva kontseptsiooni mõte.

Väikese ja olukorrateadliku iselaevaga oli asi klaar, aga nüüd kerkis uus küsimus: mis materjalist siis? Kuna laevaehituse direktiivid ja klassinõuded pisi-iselaevadele ei laiene, on materjalide valikul vabadus suurem. Praktilises laevaehituses ei teki just palju võimalusi juurelda ebakonventsionaalsete lahenduste rakendatavuse üle. Vastupandamatu väljakutse loomingulisele insenerimõttele.

Ja siit tuli kolmas uuring: biokomposiitide rakendatavus väikesemõõtmeliste iselaevade põhimaterjalina. Sellega sattusime globaalsesse huviorbiiti, uuringu kokkuvõtte nõudis endale avaldamiseks Ship and Boat International, ühingu Royal Institution of Naval Architects üks neljast globaalsest ajakirjast, mida tõesti loevad vist kõik endast lugupidavad laevainseneribürood maakeral. Magusam kui 1.1 kategooria artikkel, ausalt.

Surnud punkt: milline paat?

See hetk, kus sa teadvustad, kui kaua ja kui suurte eelarvetega ja kui mitmete võimsate ajudega on maailmas konkureerivate projektidega juba tööd tehtud. Sel hetkel kaob vist igal mõistlikul inimesel korraks igasugune isu asjaga edasi minna. Aga nišš oli ju ikkagi olemas ja mis mõttes siis Eesti, kes on merepiiri pikkuselt maakera 30. riik, kus on madalad rannaveed, iga talvega muutuv keeruline rannik, globaalselt tuntud väikelaevaehitus ja e-riik, ei teegi mitte midagi ja vaatab pealt, kuidas teised riigid Moore’i seadust järgides eest ära lähevad.

Ühesõnaga, raha. Raha kohta ei ole „kombineerimine“ viisakas öelda, aga iselaeva arenduses on see tõesti kombineeritud, disainietappidesse jaotatud ja kaasab mitmeid osalisi mitmesugustest distsipliinidest ja eluvaldkondadest, alates töösturitest ja lõpetades tudengitega.

Huvitav nähtus, mis kaasneb ambitsioonikate ettevõtmistega, kus riskid on ühe ettevõtte jaoks liiga kõrged ja neid jagatakse: neile ettevõtmistele tekib palju omanikke. Sellega kaasnevad jälle omaette riskid, kuid selge on ka see, et iga partneri omanikutundeta ei realiseeru ükski ülevõlli idee. Samas on erinevates tootedisaini etappides huvitatud osapoolte huvi iseloom ja panus erinev, seega tuleb kogu missiooni õnnestumiseks jagada ka investeeringuid. Konkreetselt iselaeva arendusega on seotud meetmed, teostajad ja omanikud, kelle nimekirja ja panuse leiate artikli kõrvalt.

Et isepaat merel iseseisvalt midagi kasulikku korda suudaks saata, on partnerite hinnangul vaja investeerida veel vähemalt 150 000 eurot. Maksimumpiiranguid ette näha pole, see sõltub suuresti sellest, kui targaks see laev õpetada ja milliseid funktsioone millises keskkonnas on vaja täita. Teisisõnu, „mitmemilline paat?“ sõltub otseselt sellest – „milline paat?“. Turundus- ja tootmiskuludest pole me siinkohal veel üldse rääkima hakanudki.

Paranoia ei ole haigus

Pole vaja palju kujutlusvõimet ega kogemust, et aduda: mida mahukam, innovaatilisem ja pikem on arendusprojekt, seda suuremalt käriseb projekti eelarve. Sellega võib julgelt arvestada juba ideefaasis, kui surnud punkti pole veel uneski nähtud.

Unistada on vahva, eriti kui seda õnnestub teha kollektiivselt. Kasulik on, kui unistused sisaldavad ka õudusunenägusid ja inimesed oskavad seejuures pisut karta – või nagu juristid ütlevad, „paranoia ei ole haigus, vaid kõrgendatud reaalsustaju“. Tootearenduses on kõrgendatud reaalsustaju inseneri hea sõber ja tootearendajad peavadki olema pisut kahestunud, et suuta samaaegselt olla visionäär ja paranoik. Aga miski peale toote arendamise ei valmista sind ette selleks, mis tootearenduse käigus juhtub. Sest ümbritsevast võid ju teadlik olla, aga keskkonda ei suuda kontrollida keegi. Ja see laieneb ühtviisi nii inimesele kui ka masinale. ■

Iselaeva arendusega seotud meetmed, teostajad ja omanikud

· EASi innovatsiooniosaku toetus: iselaevaprojektide kaardistamine. Teostaja: TalTech Väikelaevaehituse kompetentsikeskus (SCC). Maht: 5000 €

· Regionaalsete kompetentsikeskuste arendamise meede. Maht: 155 000 €

– Biokomposiitide rakendatavus iselaevadel

– SCC juhendatud lõputöö: iselaevade niši leidmine

– Optimaalse iselaeva mudeli väljatöötamine ja ise-manööverduskatsete väljaarendamine avaveel. Partnerid: TalTech SCC (manööverduskatsete väljatöötamine ja läbiviimine), MEC Insenerilahendused OÜ (iselaeva kere kontseptsioon), Composite Plus OÜ (iselaeva katsemudeli valmistamine). Maht: 141 000 €

· Väikelaevaehituse projektiõpe: autonoomse veesõiduki kere alternatiivne disain

· Väikelaevaehituse tudengite praktika: parima tudengidisainitud autonoomse veesõiduki valmistamine

· SA Archimedes Nutika spetsialiseerumise rakendusuuringute toetus: eesmärk juhtimis- ja navigeerimistarkvara prototüübi arendus. Partnerid: Hyrles OÜ, MEC Insenerilahendused OÜ. Maht: 355 000 €; teostaja: TalTech (iselaeva tarkvara prototüübi arendamine)

Väljavõtteid isepaadi projekti päevikust

23/02/2018: rahastajalt tuleb info, et meie iselaeva mudeli väljatöötamise taotlus on rahuldatud, otsuse vormistamisega minevat veel pisut aega.

15/03/2018: hakkame murelikuks muutuma, sest tahame katsemudeli enne jää tulekut vette saada, aga enne rahastusotsust ei riski komponente tellima hakata.

05/04/2018: lõpuks tuleb ametlik projekti rahastusotsus, hakkame komponente tellima.

10/08/2018: insenerid teevad turundust. Mudel peab minema Hamburgi messile ja sellele on vaja mingit nime, reklaamlauset ja väärtuspakkumist. Meeskonna ainus mitte-insenerist liige keelab meil reklaamlause arendamise ühemõtteliselt ära. Nalja kui palju.

23/08/2018: ajurünnak, kas isepaadil on võimalik kasutada ülivõimsaid raadiovastuvõtjaid (mis on ühtlasi illegaalsed) ja kuidas me selleks loa saame.

24/08/2018: isepaat sai nimeks NYMO ja läheb töölaevamessile. Transpordi käigus Saaremaalt Tallinnasse saab mudeli kere viga. Ülevärvimiseks aega ei ole, otsustame jooksult värvikahjustused küünelakiga katta. Järgneb paar tundi Kristiine keskuses õiget tooni küünelakki jahtides. Teenindajad on pehmelt öeldes hämmingus.

02–06/09/2018: Hamburgi SMM töölaevamess NYMOga. Kohapeal selgub, et reisibüroo lubatud nelja tärni hotelli asemel on meile broneeritud tuba samas hoones asuvas hostelis. Elame naridel.

13/09/2018: NYMO on messilt tagasi. Autolt eemaldub üks esiratas kohe pärast seda, kui NYMO treiler on lahti rakendatud. Vedas.

01/10/2018: selgub, et ülikoolis on uus raamhange. Elektroonikaseadmed lähevad seetõttu 30% kallimaks. Õnneks on enamik juba tellitud.

08/10/2018: arendustööd. Mootorid kipuvad üle kuumenema, tunduvad olevat praagid. Jääd veel ei ole, teoreetiliselt jõuame vette. Aga õues on juba päris külm.

12/10/2018: õpetame NYMO mootoritele TalTechi mehhatroonika laboris käitumist.

20/10/2018: arendustiimi koosolek Kuressaares NYMO ümber. Jääd ei ole, aga laine on välitööde jaoks liiga kõrge.

12/11/2018: ilm ei ole palju paremaks läinud, aga viime NYMO siiski Roomassaare sadamasse. Saame teada, et veekindlad luugid ei pea vett, mistõttu ajame lühisesse ühe tüüri mootori, mistõttu kaotame ühe propelleri, mistõttu kaotame juhitavuse ja rammime kai sisse.

01/12/2018: NYMO korda tehtud. Aga jää on kah kohal.

02–03/02/2019: töötame Kuressaares, eesmärk NYMO vette saada. Paikvaatlused Kuressaare ja Roomassaare sadamas näitavad jää paksust 15 cm. See ületab NYMO jäämurdmise suutlikkuse.

05/02/2019: veebruari lõpus on projekti lõpptähtaeg. Basseinis näib kõik töötavat, aga jää ei näita lahkumise märke. Taotleme projekti tähtaja pikendamist.

22/02–11/03/2019: katsetame NYMOt basseinis. Mootorid peaksid välja andma 4000 pööret, aga hakkavad kaitsmeid põletama juba 2800 pöörde juures. Kaitsmete eemaldamine lahendab probleemi koheselt.

11–28/02/2019: igahommikused jääkaardi vaatlused on lubavad, ilm on ilus. Ootame, et õhutemperatuur tõuseks +5 peale, et keresisest kondensatsiooni vältida.

04/03/2019: nädalajagu ilusat ilma asendub lumesajuga. Plaanitud avaveekatsed tuleb ära jätta.

05–07/04/2019: NYMO on kolm päeva vees ja katsetab ennast täitsa ise. Saame katseandmed kätte, saadame NYMO Tallinnasse II arendusfaasi käitumisõpetust saama ja süveneme katsete analüüsi. Hullem on möödas. Vist. 

Artikkel ilmus ajakirjas Mente et Manu.

Kontakt

TARMO SAHK (EE, EN, RU)

Eksperimentaaluuringud, mudelkatsed
Laborite juht – Magistrant +372 5661 9989 tarmo.sahk@taltech.ee