Augmented reality-brillen voor op de brug, datacenters en cloudomgeving voor de ASW-fregatten en de grote opdracht voor de Britse fregatten. Dat het de Schiedamse systeemintegrator RH Marine voor de wind gaat, bleek wel uit een vorig artikel op Marineschepen.nl, maar in dit stuk gaan we wat dieper in op de systemen die de ASW-fregatten 'leidend' moeten maken en wat de Britse opdracht zo complex maakt.
Dankzij contracten voor de ASW-fregatten voor Nederland en België, de Hunterklasse-fregatten voor Australië en diverse contracten in Zuidoost-Azië heeft RH Marine in 2023 een record order-intake gerealiseerd, zo schreef deze site eerder.
Het logo van het Schiedamse bedrijf zal dus aan boord van steeds meer schepen te zien zijn. Het werk van RH Marine is echter lang niet altijd tastbaar of zichtbaar, zeker niet voor buitenstaanders. Dat was in het verleden niet veel anders. Weliswaar kwam een groot aantal mensen kijken toen in september 1895 de verlichting aan boord van het nieuwe pantserdekschip Hr.Ms. Piet Hein werd getest. Die verlichting, bestaande uit 300 gloeilampen en twee schijnwerpers, was door RH Marine-voorloper Van Rietschoten & Houwens aangelegd. Het resultaat was indrukwekkend. "De rivier, de schepen, de fabriek, de huizen op Feijenoord, de Oude Plantage- alles werd naar willekeur in een oogwenk met fantastische stralenbundels belicht", schreef het Rotterdamsch Nieuwsblad destijds.
Een kleine 130 jaar later is de techniek vele malen verder, maar blijft het gaan om innovatie achter de schermen. Nu gaat het veel om digitalisering van marineschepen, al is de elektrische tak niet uit het portfolio van RH Marine verdwenen.
Slimme stroom voor Type 26
Bijvoorbeeld voor de grote opdracht die RH Marine heeft gekregen voor de Britse Type 26-fregatten. De Britse marine zal acht van deze onderzeebootbestrijdingsfregatten krijgen, die momenteel door BAE Systems worden gebouwd in Schotland.
RH Marine ontwerpt en bouwt voor de Type 26-fregatten de laagspanningssystemen, waarmee het schip van stroom wordt voorzien; van de radars tot de 220 volt uit de stopcontacten.
Dat lijkt een simpele opdracht, maar is behoorlijk complex, zo legt Jan van Bekkum, directeur Portfolio Management & Innovatie, uit.
De elektriciteit die de dieselgeneratoren van het schip opwekken komt terecht bij de distributiekasten, die door RH Marine zijn ontworpen en in elkaar gezet. "Zij distribueren die spanning in verschillende groepen over het schip, net als thuis", legt Van Bekkum uit. "Vroeger had je drie groepen, nu heb je er meestal meer. Je wil namelijk geen black out. Je wil dat de groepen er eerder uit gaan dan de hoofdzekering. Dus als er ergens kortsluiting is of als te veel apparatuur aanstaat, wil je die selectief kunnen afschakelen. En die selectiviteit is voor een marineschip belangrijk omdat je een soort volgorde hebt van wat belangrijk is. Als er keuzes moeten worden gemaakt, kan het zijn dat bijvoorbeeld de kombuis of de airco minder van belang is dan de wapensystemen of de voortstuwing."
"De ruimte aan boord van een marineschip is beperkt. Dus moeten we heel compacte kasten ontwerpen voor enorm hoge vermogens. Dat is een complexe opdracht. Daarom is die engineering zo belangrijk, zodat je heel goed met modellen en simulaties kan bewijzen dat het ontwerp klopt. Je moet ook heel slim met het vermogen omgaan. Dus wanneer is wat belangrijk? Hoe optimaliseer je dat continu? In die technologie zijn we heel ver gegaan."
De Technische Centrale van een Nederlands marineschip, met software van RH Marine. (Beeld: RH Marine)
Rhodium Family
Behalve laagspanningssystemen levert RH Marine nog veel meer. Het grootste deel valt onder de Rhodium-familie van RH Marine. De portfolio, zo legt Van Bekkum uit, richt zich op oplossingen waardoor er met minder mensen aan boord, meer bereikt kan worden. Een ander aandachtspunt is veiligheid en tot slot focust RH Marine op cybersecurity. Voor de ontwikkeling van deze vernieuwingen werkt RH Marine nauw samen met Defensie als opdrachtgever, met name de Afdeling Maritieme Systemen van het Commando Materieel en IT en vertegenwoordigers van de marine, zodat de ontwikkelingen aansluiten bij de eisen van de operationele gebruikers.
"Het efficiënter maken zie je bijvoorbeeld terug in de bemanningsreductie. De marine is enorm bezig om het aantal bemanningsleden aan boord van schepen verder terug te brengen", zegt Hugo Loudon, Managing Director RH Marine & Bakker Sliedrecht. "De huidige fregatten hebben 150 man aan boord en het ASWF mag slechts 110 bemanningsleden hebben. Maar het ASWF kan wel veel meer dan de huidige schepen. Dat betekent dat de automatiseringscomponent een enorme rol gaat spelen. "Ons doel is namelijk om de schepen zelf meer te laten kunnen en ook makkelijker te laten bedienen. Hierdoor heb je minder bemanning nodig die daarnaast ook sneller opgeleid kan worden."
Van Bekkum: "Een ander voorbeeld zie je bij de nieuwe hulpvaartuigen voor de marine."
Een van de opties is dat deze schepen op methanol gaan varen, een schonere, maar minder efficiënte brandstof. "Als RH Marine kijken we, samen met andere partijen, in het consortium Menens naar oplossingen voor die schepen. De bedoeling is dat de nieuwe hulpvaartuigen voorzien worden van methanoltanks die qua omvang vergelijkbaar zijn met dieseltanks, maar waarmee dezelfde afstand afgelegd moet kunnen worden. Dus moeten we de schepen zodanig efficiënter maken dat ze met minder beschikbare energie toch dezelfde missie kunnen uitvoeren."
"Een ander aandachtspunt is veiligheid", zegt Van Bekkum. "We richten ons continu op het veiliger varen, ook met minder bemanningsleden. Dat doen we door vanuit het schip richting die bemanning hulp te bieden bij calamiteiten zodat zij makkelijker onderling kunnen communiceren, en beter geïnformeerd worden over de situatie en hoe de bemanning daar het beste mee om kan gaan."
"Tot slot hebben we behoorlijk geïnvesteerd in mensen, kennis, maar ook in het kunnen voldoen aan richtlijnen om een cyberinfrastructuur neer te kunnen zetten die de hoogste norm kan halen."
Cloud maakt ASW-fregatten speciaal
In een vorig artikel kwam een van de digitale innovaties aan boord van de ASW-fregatten voor België en Nederland al naar voren. De verwachtingen zijn hooggespannen. Met het ASWF kan veel nieuwe technologie worden geïntroduceerd en kan de standaard van de toekomst worden gevormd, zo zei Loudon.
Aan boord van de ASW-fregatten staat datacentertechnologie en cloudomgeving centraal. Dankzij deze zogenaamde Integrated Virtualized System Architecture (IVSA) wordt alle rekenkracht gebundeld in meerdere datacenters die over het hele schip zijn verdeeld en via glasvezelkabels met elkaar verbonden zijn.
Is een schip dat zo afhankelijk wordt van datacenters niet enorm kwetsbaar? "Het is eerder robuuster", zegt Dieter van Schagen, directeur Sales DSS. "Op de servers in ieder datacenter draaien verschillende applicaties, virtual machines. Het maakt niet meer uit waar een virtual machine draait, als er eentje wegvalt, wordt het automatisch ergens overgenomen. We hadden vroeger op schepen twee netwerken. Viel de ene uit, nam de ander het over, maar daarna was het gebeurd. Daar is nu geen sprake meer van."
"De cloudomgeving maakt het makkelijker om bijvoorbeeld applicaties heel makkelijk naar een willekeurige operationele werkplek aan boord te brengen. In wezen is het nu mogelijk, als de navigatiebrug niet meer beschikbaar zou zijn, om alle navigatie-functionaliteit vanuit andere werkplekken te bedienen. Dat wil je qua bedrijfsvoering in normale omstandigheden natuurlijk niet want je wil het vanuit die ruimte doen, maar mocht er iets misgaan, dan is het technisch mogelijk om die functie waar dan ook in het schip over te nemen."
"Ja, het zou kunnen gebeuren dat een zone weg is", gaat Van Schagen verder. "En dat je van voor naar achter bijvoorbeeld totaal geen dataverkeer meer hebt, dan heb je twee zones die ieder afzonderlijk van elkaar door kunnen werken."
Apps
De datacentertechnologie aan boord van marineschepen is nieuw en dat levert ook vragen op. "Bijvoorbeeld of de bemanning getraind moet worden", zegt Van Bekkum. "Ja dat moet en gebeurt al." Maar volgens Van Bekkum wordt het werk uiteindelijk eenvoudiger en sneller.
"Een ander voordeel van datacentertechnologie is ruimtebesparing, doordat veel meer geconcentreerd is. Dat is interessant voor fregatten en ook voor onderzeeboten."
De technologie biedt ook de mogelijkheid om apps te laten draaien. "Net als met je telefoon", zegt Van Bekkum. "Het begint met de infrastructuur. In een telefoon zitten basisfunctionaliteiten: bellen, foto's maken, muziek luisteren. Daarnaast kan je extra apps op je telefoon zetten, waardoor je nieuwe functies kan toevoegen. Deze apps kunnen toegang krijgen tot sensoren en data van andere apps. Dat kan je allemaal instellen. Dat is ook iets dat we nu met die apps voor het ASWF aan het doen zijn. Dus we voegen bijvoorbeeld al applicaties toe zoals een automatisch herconfiguratietool voor kritische systemen aan boord. Daar zit geen extra hardware bij, er komt alleen een applicatie die op basis van een algoritme de beschikbaarheid van kritische systemen kan optimaliseren. Zo worden continu nieuwe applicaties toegevoegd. Soms gekoppeld aan een nieuwe sensor."
"En als we een nieuwe sensor plaatsen, die nieuwe functionaliteit kan toevoegen, dan kan met een kabel zo worden ingeplugd op het netwerk. Want in iedere ruimte hebben we switches die toegang bieden tot het netwerk."
Dat is anders dan bij oudere schepen. "Als je vroeger nieuwe apparatuur bij wilde plaatsen", zegt Van Schagen, "moest je ook nieuwe kabels trekken: voedingskabels, datakabels. Die moesten dan vaak door wanden heen om bij een aansluitkast te komen. Omdat nu in iedere ruimte een netwerk access-switch is, hoeft dat niet meer. Het is inklikken en je bent in business."
Van Bekkum: "Als je dan apparatuur aansluit, herkent het systeem dat: 'bijvoorbeeld een camera, van een bepaald merk. Mag die camera op het systeem ja of nee? Zo ja, wat mag deze doen? ' Vroeger moest dat allemaal met de hand worden geconfigureerd. Nu maken we gebruik van Industrial Internet of Things (IIOT)."
Een elektronisch plotbord van RH Marine. (Beeld: RH Marine)
Live meekijken met het incident
De bemanning van het toekomstige ASW-fregat zal ook in noodsituaties baat hebben bij deze technologie, zo is het idee.
Op marineschepen wordt de brand- en averijbestrijding geleid vanuit de Technische Centrale (TC). Tot enkele jaren terug, kwam de informatie binnen per telefoon of ander verbindingsmiddel aan boord. In de TC, maar ook op andere plaatsen van het schip werd met stift, op een whiteboard met plattegrond, ingetekend wat er aan de hand was: waar de brand is, waar gekoeld wordt, waar de rookgrens is, etcetera.
De afgelopen jaren zijn die ouderwetse plotborden vervangen door elektronische plotborden, die direct de informatie tonen van de scheepssensoren en als groot voordeel hebben dat de informatie die wordt ingevoerd direct gedeeld wordt op andere schermen aan boord.
"Er zijn studies gedaan naar wat er gebeurt met de bemanning als er momenten van stress zijn", zegt Van Bekkum. "Als er een calamiteit is, zijn ze dan in staat om zodanig te communiceren dat de commandant een eenduidig beeld heeft van wat er in het schip gebeurt? Zonder die automatisering niet. Het elektronische plotbord heeft ervoor gezorgd dat het beeld consistent is."
De volgende stap is de battle damage repair-tool. "Ook een innovatie die samen met Defensie is ontwikkeld", zegt Van Bekkum. "Als er nu aan boord een calamiteit is, dan gaan bemanningsleden rondes lopen door het schip om te zoeken naar schade, ook wel de 'blanket search' genoemd.
"De battle damage repair-tool zorgt ervoor dat je veel minder tijd kwijt bent met het delen van informatie. De commandant hoeft namelijk niet meer verteld te worden wat er aan de hand is, dat ziet hij al op zijn scherm."
"Je ziet gewoon een teller op je scherm", vult Van Schagen aan, "met daarop: tweede hoofdmotor komt binnen 4 minuten aan de lijn. Daar hoef je niet over te praten, dat zie je gewoon. Dat helpt enorm."
"De hele bedrijfsvoering als het gaat om brand- en averijbestrijding wordt steeds verder geautomatiseerd. Dat kan doordat we het schip met meer sensoren uitrusten."
"De ruimtes aan boord worden smart rooms", zegt Van Bekkum. "Veel ruimtes hebben een mix van sensoren die met elkaar bepalen wat er exact in die ruimte gebeurt. Is er iemand? Wat is er met die persoon aan de hand? Is het alleen een verbuiging van de buis of komt er stoom uit die buis?"
De brug van Zr.Ms. Karel Doorman, voorzien van software van RH Marine. (Foto: RH Marine)
Ontwikkelingen
Behalve deze toepassingen, zijn er nog meer mogelijkheden. Denk aan software die schepen in staat stelt om andere schepen te ontwijken. "Daar ontwikkelen we nu technologie voor om bijvoorbeeld onbemande vaartuigen extreem goed objecten op het water te laten herkennen zodat zij eventueel daar hun koers op aanpassen. De informatie is afkomstig van AIS, radar, camera en eventueel LIDAR, waarbij de camera een steeds belangrijkere rol krijgt."
Een ander project is augmented reality. "Dat is voor personeel op de brug", legt Van Schagen uit. "Als officier van de wacht of uitkijk krijg je een AR-bril. Als je naar buiten kijkt zie je welke contacten er in die peiling zijn, wat hun koers en vaart is, CPA [hoe dicht ze zullen naderen] en meer. Daardoor hoef je niet meer met je hoofd in de radar te duiken op zoek naar contacten. Daar hebben we de eerste proefnemingen mee gedaan."
Dit zijn programma's die wat verder in de toekomst werkelijkheid moeten worden. Maar de marine hoeft niet lang te wachten tot de innovaties van RH Marine in Den Helder liggen; het Combat Support Ship wordt dit jaar als eerste in een nieuwe generatie schepen in de marinehaven verwacht.
"De Nederlandse marine is al geruime tijd technologisch leidend en daar mogen wij als strategische leverancier zeer dankbaar voor zijn. Het stelt ons in staat om waardevol te kunnen innoveren en daar zijn we met RH Marine heel trots op", aldus Hugo Loudon.
Dit is een gesponsord artikel. Bij een gesponsord artikel kiest een opdrachtgever het onderwerp van het artikel. RH Marine heeft Marineschepen.nl betaald om dit artikel te schrijven over dit onderwerp, maar RH Marine had geen invloed op de journalistieke inhoud.
