| Όνομα και Επώνυμο Υποψ. Διδάκτορα | Κυριάκος Αλεξίου |
| Μέλη 3-μελούς επιτροπής | Ελένη Αικατερίνη Λελίγκου Π. Ζαχαρία Ε. Παριώτης |
| Ημερομηνία έναρξης / Αρ. Πρωτοκόλλου | Πράξη 17/12-07-21 |
Περίληψη
Το παρόν θέμα έχει ως βασικό στόχο να εξετάσει τις νέες δυνατότητες που προσφέρονται στην βελτιστοποίηση της λειτουργίας διάφορων ενεργειακών συστημάτων ενός πλοίου με χρήση του ψηφιακού διδύμου (digital twin).
Ως ψηφιακό δίδυμο ορίζεται ένα εικονικό (ψηφιακό) μοντέλο που είναι σε θέση να προσομοιώσει κάποια διαδικασία ή ακόμα και την λειτουργία ενός ολόκληρου συστήματος. Για την δημιουργία ενός ψηφιακού διδύμου πρέπει να ερευνηθεί σε βάθος η φυσική στην οποία βασίζεται το φυσικό αντικείμενο ή το σύστημα προς μίμηση και να χρησιμοποιούν αυτά τα δεδομένα για την ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου που προσομοιώνει το πραγματικό πρωτότυπο στον ψηφιακό χώρο. Χρησιμοποιώντας αισθητήρες μπορεί να καταγραφεί η τρέχουσα κατάσταση ενός φυσικού αντικειμένου, συμπεριλαμβανομένης της θέσης, της κατάστασης λειτουργίας, και άλλων. Αυτά τα πρωτογενή δεδομένα μεταφέρονται στο εικονικό τους αντίγραφο σχεδόν σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας τη διάγνωση προβλημάτων και την βελτιστοποίηση λειτουργίας μεταξύ άλλων.
Η βελτιστοποίηση της λειτουργίας των ενεργειακών συστημάτων ενός πλοίου είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες συμβολής στην επαύξηση της αξιοπιστίας των πλοίων καθώς και στην μείωση του ενεργειακού τους αποτυπώματος. Αποτελεί λοιπόν βασικό παράγοντα μείωσης κόστους λειτουργίας καθώς και των εκπεμπόμενων από αυτά ρύπων.
Η οικοδόμηση ενός ψηφιακού δίδυμου είναι μια περίπλοκη διαδικασία και δεν υπάρχει ακόμη τυποποίηση στην διαδικασία μέσω της οποίας μπορεί να πραγματοποιηθεί. Η δημιουργία ψηφιακών διδύμων, παρόλο που η χρήση τους γίνεται ολοένα και πιο συχνή σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας, παραμένει προνόμιο μεγάλων εταιρειών του κατασκευαστικού χώρου μέσω κλειδωμένων εφαρμογών.
Ο βασικός σκοπός της προτεινόμενης διατριβής είναι να δημιουργηθεί μία διαδικασία, μια συστηματική προσέγγιση του ψηφιακού δίδυμου ενεργειακών συστημάτων πλοίου, καθώς και να διερευνηθούν οι δυνατότητες ανάπτυξης ισοδύναμων μοντέλων μειωμένης τάξης με σκοπό να καταστεί δυνατή η αξιοποίηση τους.
Αποτελέσματα
- Kiriakos Alexiou, Efthimios G. Pariotis, Helen C. Leligou and Theodoros C. Zannis, “Towards data-driven models in prediction of a Ship’s Performance (Speed-Power) in actual Seas. A comparative study between modern approaches”, Energies 2022, 15, 6094. https://doi.org/10.3390/en15166094
- Alexiou Kiriakos, Pariotis G. Efthimios, Zannis Theodoros, and Leligou C. Helen, “Prediction of a ship’s operational parameters using artificial intelligence technics”, Journal of Marine Science and Engineering, 2021, 9(6), 681; https://doi.org/10.3390/jmse9060681
- Kiriakos Alexiou, Efthimios Pariotis, Theodoros Zannis, Stylianos Polyzos and Helen Leligou. “Comparative evaluation of Machine Learning algorithms and Physical based models for the prediction of Vessel Speed in real life applications”, 25th Pan-Hellenic Conference on Informatics with International Participation, 26 – 28 November 2021, Volos, Greece