En Bærekraftig Maritim Forsknings- og Innovasjonssatsing Innsatsområde: Kvalifisering av ny teknologi HØRINGSUTKAST

Transkript

1 En Bærekraftig Maritim Forsknings- og Innovasjonssatsing Innsatsområde: Dato:

2 Forord Den maritime næringen skal innen utløpet av mai utarbeide en helhetlig maritim forsknings- og innovasjonsstrategi med ambisjon at Norge blir den mest attraktive lokalisering for globalt, kunnskapsbasert og miljørobust maritimt næringsliv. Så langt har mer enn hundre maritime bedrifter og tre hundre enkeltpersoner bidratt gjennom workshopper, intervjuer og innsatsgrupper. Maritim næring innser viktigheten av å unytte tildelte midler og ressurser bedre og ønsker å gjøre de nødvendige endringene og satsningene for å bidra til Norges verdiskaping for fremtiden. Drivkrefter som næringen mener vil påvirke maritim virksomhet mest frem mot 2020: Energitilgang Miljøspørsmål Økonomi- og handelsutvikling Kompetansetilgang Rammebetingelser Med disse drivkreftene som bakteppe, har næringen identifisert åtte innsatsområder der næringen mener vi har en mulighet til å befeste en unik posisjon. Innsatsområdene bygger opp under følgende kriterier: Styrke den norske maritime næringens internasjonale konkurransesituasjon Styrke Norge som en attraktiv lokasjon Være kompetansekrevende Sikre miljørobust verdiskaping Innsatsområdene er inndelt i fire breddesatsinger som vil være fundamentet for å lykkes i de fire spissede satsingene (og generelt i norske enkeltbedrifters satsinger): Breddesatsinger: 1. Kunnskapsnav og infrastruktur 2. Maritim politikk og rammebetingelser 3. Fra idé til verdiskaping maritim forretningsutvikling 4. Metoder for kvalifisering av ny teknologi Spissede satsinger 5. Effektiv og miljøvennlig energiutnyttelse 6. LNG distribusjon og bruk 7. Skipsdesign, -utstyr, -produksjon og drift for krevende maritime operasjoner 8. Maritim transport og operasjon i arktiske områder 70 ledere fra den maritime næringen har i de åtte oppnevnte innsatsgruppene bidratt med å konkretisere og detaljere mål og forslag til tiltak for innsatsområdene. Det er utgitt en rapport per innsatsområde som sammen danner grunnlaget for Maritim21 sin hovedrapport. I juni 2010 mottar NHD ved Trond Giske hovedrapporten. Denne vil presenteres som en helhetlig maritim Forsknings- og Innovasjonsstrategi som vil bidra til å gi svaret på hva Norge kan bygge sin fremtidige verdiskaping på. Dato:

3 Innholdsfortegnelse 1. Konklusjoner og anbefalinger Beskrivelse av innsatsområdet Tilstandsbeskrivelse Nåsituasjon Analyse av styrker, svakheter, trusler og muligheter Styrker Svakheter Trusler Muligheter Potensial og utviklingsmuligheter Mål for innsatsområdet Tiltaksbeskrivelse TILTAK FOR Å NÅ MÅL TILTAK FOR Å NÅ MÅL Referanser Dato:

4 1. Konklusjoner og anbefalinger Arbeid med kvalifisering av ny teknologi er i dag ofte usystematisk, preget av utviklerens skjønn og ofte dårlig beskrevne forventninger fra andre aktører. Det foreslås å etablere et forum for å fremme en bedre og mer effektiv arbeidsprosess for kvalifisering av ny teknologi. Særlig merkbart er dette på området testing, der det foreslås at det arbeides for en bedre infrastruktur for å definere og fasilitere testing for kvalifisering av ny teknologi. Spesielt anbefales det etablert mulighet for kuldekammertesting i forbindelse med det spissede innsatsområdet Arktis. Endelig foreslås det at det igangsettes et arbeid for å motvirke at regler/forskrifter gir unødvendige hindringer for ny teknologi. 2. Beskrivelse av innsatsområdet innebefatter alle aktiviteter fra et nytt produkt finnes på ide eller prototypestadiet, til det er klart for markedet. Området grenser derfor tett opp til innsatsområdet Forretningsutvikling. Behovet for kvalifisering av ny teknologi som egen aktivitet oppstår fordi det alltid er forbundet med risiko å ta i bruk teknologi som ikke har vært prøvet før. Før produktet kan selges i markedet, må det dokumenteres overfor ulike interessenter at denne risikoen er på et akseptabelt nivå. Interessentene kan forenklet deles i to hovedgrupper: Forretningsmessige interessenter. Herunder er de viktigste produsenter, brukere og investorer. De er interessert i den økonomiske risikoen ved produktet. Først når de er overbevist om at den økonomiske risikoen er akseptabelt lav i forhold til gevinstpotensialet, vil de vise vilje til å engasjere seg i produktet. Sikkerhetsmessige interessenter. Herunder kommer myndigheter og klasseselskaper, som interesserer seg for sikkerhetsmessige sider av produktet, og ikke vil godkjenne det før de er overbevist om at produktet er tilstrekkelig sikkert, først og fremst med tanke på sikkerhet for mennesker og miljø. kan derfor defineres som en planlagt og systematisk aktivitet med det formål å sikre og dokumentere at risikoen forbundet med produktet er tilstrekkelig lav for alle parter. Det er to hovedgrunner til at dette er viktig: Time to market, er tiden det tar fra ide / prototyp foreligger, til markedsklart produkt finnes. Time to market er en avgjørende suksessfaktor i all teknologiutvikling. Hvis man har to konkurrende utviklingsprosjekter, vil det vinne som først gjennomfører hele utviklingsløpet, altså ofte det som har kortest time to market. Derfor er det viktig at Dato:

5 teknologikvalifiseringen skjer fort. Skal man få dette til, må aktiviteten være forutsigbar, planlagt og effektiv. Sortering av ideer. Enkelte ideer / protyper kan være slik at det ikke er mulig å kvalifisere teknologien slik at alle interessentene blir tilfredsstilt. I en slik situasjon er det viktig at man avklarer dette så raskt som mulig, slik at man ikke bruker mer tid og penger enn nødvendig for å utvikle eller teste dette produktet. Det er tre hovedaktiviteter innenfor området kvalifisering av ny teknologi: Risikoanalyse, Simulering og Testing. Risikoanalyse innebærer at man på en systematisk måte kartlegger og dokumenterer hvilke risikoer den nye teknologien innebærer, og hva man kan gjøre for å kontrollere disse risikoelementene. Det finnes vel etablerte metoder, og spesialiserte miljøer for utførelse av risikoanalyser. En utfordring i et utviklingsprosjekt er å velge riktig ambisjonsnivå for analysen: Kompliserte og fullstendige risikoanalyser kan bli både omfattende, tidkrevende og dyre. Simuleringer. I simuleringer analyserer man produktets egenskaper ved bruk av teoretiske modeller. Den mest kjente formen for simulering er kanskje styrkeberegninger, der man analyserer materialets påkjenning og vurderer faren for brudd ved å analysere forenklede, matematiske modeller av produktet. I moderne simuleringsteknologi går man mye lengre enn dette, kjemiske prosesser i store prosessanlegg kan simuleres, likeså kan man bygge simulatorer for å trene opp operatører for den nye teknologien, lenge før produktet eller systemet er bygget første gang. Fordelen med simulering er at det oftest er billigere enn testing, og at man kan simulere situasjoner som er så farlige at testing ikke er akseptabelt. Ulempen er usikkerheten angående hvorvidt modellen Testing. Her tester man hele eller deler av produktet i virkelige faktisk gjenspeiler virkeligheten. driftssituasjoner, eller i laboratorier der man lager situasjoner som ligner på virkeligheten. Testing er alltid en del av teknologikvalifisering, og vanligvis obligatorisk i de senere delene av et utviklingsløp. Innenfor hvert av de tre områdene risikoanalyse, simulering og testing finnes ulike typer verktøy og metoder. Man har således en ganske stor verktøykasse til rådighet når man skal utføre teknologikvalifisering. Utfordringen er til enhver tid å velge de verktøyene som fører raskest og mest effektivt til målet, og å sørge for at man har de verktøyene man trenger når ny teknologi stiller nye utfordringer, slik det for eksempel gjøres når man skal arbeide i Arktiske områder. For å innfri Norges ambisjoner på Arktisk teknologi, bør vi sikre oss at vi har de beste verktøyene tilgjengelig også for kvalifisering av teknologi for bruk i Arktis. Når det gjelder kvalifisering av ny teknologi for myndigheter inklusive klasseselskap, har man ofte et konkret regelverk å forholde seg til. Regelverket er vanligvis utviklet Dato:

6 på bakgrunn av erfaring med konvensjonell teknologi. Nye løsninger kan ha egenskaper som ingen tenkte på da regelverket ble skrevet, og i uheldige tilfelle kan dette slå ut i regelformuleringer som virker som stoppere for innføring av ny teknologi, uten at dette er sikkerhetsmessig nødvendig. Ingen regelansvarlige ønsker en slik situasjon. Likevel kan det ligge tunge, formelle prosesser bak det å forandre eller se bort fra et klart regelkrav. Et uheldig formulert krav, kan derfor føre til at utviklingen stoppes. Løsningen er å skrive reglene på en annen måte. Reglene bør stille krav til sikkerhet og dokumentasjon av sikkerhet på en slik måte at de er mest mulig teknologinøytrale. Kravene vil da slå likt ut for nye og gamle teknologiske løsninger. Dette kalles ofte funksjonsbaserte regler, eller risikobaserte regler, i motsetning til preskriptive regler som foreskriver klare tekniske krav til kjente løsninger. Det vil fjerne hindringer for kvalifisering av ny teknologi om regelansvarlige kunne holde seg til å stille risikobaserte / funksjonsbaserte krav, eller i hvert fall ha slike kravformuleringer i tillegg til de preskriptive, for bruk ved godkjenning / kvalifisering av ny teknologi. For radikalt nye teknologiske løsninger finnes verken regler eller erfaringer å støtte seg til. Da må man begynne med risikoanalysen, og så vurdere behovet for simulering og testing ut fra konklusjonene fra denne. I noen tilfelle kan det være nyttig å gjennomføre en slik øvelse parallelt for ny og kjent teknologi, slik at man kan sammenligne og eventuelt godkjenne den nye teknologien basert på en dokumentasjon av at risikoen ved den ikke er større enn ved konvensjonell teknologi. Det er viktig at det settes sammen en pakke av tiltak som er slik at de gir nødvendig beslutningsgrunnlag for myndigheter og kunder / investorer i forhold til den nye teknologien. Derfor er det viktig med god kommunikasjon partene imellom. Dette vanskeliggjøres i dag ofte av at fagområdet ikke har et omforent begrepsapparat, og at det ofte må brukes skjønn for beslutningen, selv om mange konkrete data foreligger fra kvalifiseringsarbeidet. For hvert enkelt verktøy for kvalifisering må det lages en klar beskrivelse av hva testen / tiltaket gir, og hva det ikke gir. Estimert tid og kostnad for gjennomføring av kvalifiseringen må beskrives for hvert enkelt element. Bare slik kan partene velge den mest effektive veien gjennom kvalifiseringsprosessen. 3. Tilstandsbeskrivelse 3.1 Nåsituasjon All ny teknologi som lanseres på markedet i dag, er kvalifisert på et eller annet vis. Vanlig oppfatning er at når man har fått en kunde til å kjøpe produktet, og en myndighet / klasseselskap til å godkjenne det, så er produktet kvalifisert. Men det finnes varianter, som for eksempel at man sier at produktet er kvalifisert når det er testet under reelle driftsforhold ( vi har jo vist at det virker ), når det er godkjent av myndighet ( dette er sertifisert av Veritas ), eller når laboratorietestene er avsluttet Dato:

7 ( nå har vi testet det under tøffere forhold enn det noen gang kommer til å bli brukt, så nå er vi sikre ). Problemet er at teknologikvalifiseringen med dette ofte er usystematisk, dårlig definert, ikke omforent blant interessentene, eller i verste fall basert på rene misforståelser. Resultatet er ofte at re-testing blir nødvendig, slik at prosessen med å få alle interessentene til å akseptere kvalifiseringen drar ut i tid og kostnad. Teknologikvalifiseringen blir lite effektiv, fordi den er usystematisk og dårlig planlagt. Vi har et regelverk, i regi av klasseselskap og myndigheter, som i stor grad er erfaringsbasert og preskriptivt i formen. Det betyr at regelverket er bygget på erfaring høstet fra gammel teknologi. Slik erfaring er ikke nødvendigvis representativ for nye teknologiske løsninger. Norge har fagmiljøer i verdensklasse på risikoanalyser. Feltet simulering dekker en lang rekke underområder, fra klassiske beregninger til mer sofistikert simulering av prosesser, feiltilstander eller operatørers arbeidsmiljø. Uten å gå i detalj, er hovedinntrykket at nåsituasjonen også på simuleringsområdet er rimelig god for det maritime miljøet. For testing av ny teknologi, derimot, er mangelen på systematikk og logikk i kravsetting, prosedyrebeskrivelse, akseptkriterier merkbar. For testing i Arktisk miljø, for eksempel, er det et faktum at internasjonal bilindustri har klarere kriterier og krav, og bedre testfasiliteter for testing ved lave temperaturer, enn hva vi har i maritim næring, på tross av at Arktisk teknologi er et hovedsatsingsområde for oss. Sjøprøven den avsluttende prøvingen av et skip før levering, følger ofte gamle, standardiserte prosedyrer, og tar i liten grad hensyn til om skipet inneholder ny teknologi som har nye feilmodi som burde vært testet, men som kanskje ikke har behov for å utsettes for alle de tradisjonelle testene. 3.2 Analyse av styrker, svakheter, trusler og muligheter Styrker Norge har sterke utviklingsmiljøer, og mange gode ideer for nye produkter Store deler av næringen er vant til å jobbe med sine arbeidsprosesser, og derfor forberedt til å ta prosesser for kvalifisering av ny teknologi inn i produktutviklingsprosessene på en god måte Svakheter Teknologiutvikling er i dag usystematisk og til dels lite effektivt Vi har et regelverk som utilsiktet kan virke som hinder for utvikling Vi har ikke tenkt godt nok gjennom hva vi trenger av verktøy for teknologikvalifisering Spesielt gjelder dette for testing både krav, testomfang, prosedyrer, akseptkriterier og testfasiliteter burde i større grad vært tilpasset behovene for det enkelte produkt Dato:

8 3.2.3 Trusler Konkurrenter kan komme til å bli bedre enn oss på time to market for nye produkter Stringent tolkning av regelverk kan gi unødvendige hindringer for produktutvikling Omfattende krav til kvalifisering kan virke demotiverende for kreative innovatører Muligheter Norge er ganske gode på produktutvikling idag, selv om prosessene for teknologikvalifisering ikke er optimaliserte. Det ligger et betydelig forbedringspotensiale i å få bedre systematikk på kvalifisering av ny teknologi. Norge har gode utdanningsinstitusjoner, og god tradisjon for samarbeid mellom utdanningsinstitusjoner og næring. 4. Potensial og utviklingsmuligheter Med bedre prosedyrer og systematikk for kvalifisering av ny teknologi, burde Norge ha mulighet til å få flere av de tilgjengelige ideene til innovasjon realisert til kommersielle produkter, ved å: Sortere ut de dårlige ideene på et tidligere tidspunkt, og dermed få bedre mulighet til å fokusere på de gode Korte ned time to market Redusere dobbeltarbeid og dermed kostnad for kvalifisering av ny teknologi 5. Mål for innsatsområdet MÅL 1: Etabler et forum for, med nødvendig spisskompetanse og kapasitet til å veilede utviklere i gjennomføringen av en effektiv prosess MÅL 2: MÅL 3: MÅL 4: Skaff mulighet for effektiv testing i kuldekammer i forbindelse med kvalifisering av ny teknologi for Arktiske områder. Skaff en bedre infrastruktur for målrettet og effektiv testing for kvalifisering av ny teknologi Etabler kriterier / ønsker / forventninger til forvaltere av regelverk for hvordan regelverket bør se ut for å understøtte innføring av ny teknologi, uten å gå til kompromiss med sikkerhetskrav, miljøkrav eller andre hovedkrav fra myndighetens side. Dato:

9 6. Tiltaksbeskrivelse 6.1 Tiltak for å nå Mål 1 En prosessrettet verifikasjon av et utviklingsløp fra ide til produkt. En utvikling fra ide til produkt representerer en reise gjennom ulike faser ide, konsept, utvikling, prototype, kommersialisering, salg. Forutsetninger vil ofte endres underveis, og påvirke teknologiske, økonomiske så vel som kompetansemessige og organisatoriske behov. Dette stiller utvikler overfor stadige nye valg og utfordringer. Dette usikre landskapet er ikke minst krevende å forholde seg til når en slik reise skal finansieres, og ikke minst i en tidlig fase når antall variable og endelig resultat er svært vage. Fra et teknologisk perspektiv kan en slik utvikling by på svært komplekse utfordringer relatert til materialvalg, prosesskunnskap, pålitelighet, funksjonalitet, sikkerhet, eksisterende standarder, osv. Ofte vil teknologiske utfordringer krysse flere fagfelt i ulike faser av utviklingen og stille store krav til tilgang på variert og / eller tverrfaglig kompetanse. Fremfor å fokusere på enkelte teknikker rettet mot sertifisering av type produkter, har vi valgt å fokusere på en teknologisk verifiseringsprosess gjennom hele utviklingsforløpet. En slik verifiseringsprosess vil kunne gi den som finansierer utviklingen større trygghet for at de riktige valg skjer og at produktet realiseres innenfor gode teknologiske rammer. Gitt at også det offentlige støtteapparat finslipes til å understøtte en slik prosess, vil prosessen kunne fremstå som et kraftfullt verktøy. CONNECT Springbrett som ble unnfanget i California i 1985 og som har utbredelse globalt inkludert Norge, representerer en lignende tankegang. Men fremfor å være et generelt verktøy i en tidlig fase av en utvikling, så foreslås her en fokusert innsats mot maritim industri med tung teknologisk understøttelse som følger hele utviklingsforløpet. I praksis så innebærer det en mobilisering av individuell teknologisk spisskompetanse hos tunge aktører som DNV, MARINTEK, NTNU i tillegg til kompetanse innen foretningsutvikling i et nettverk som gis mulighet til å understøtte et utviklingsforløp fra ide til produkt. Finansieringen av en slik understøttelse vil kunne inngå og forsvares i en senere fase av et utviklingsforløp. Men vil i en tidlig fase før private midler vil være tilgengelig, kunne by på en utfordring da hverken utvikler eller en institusjon som NTNU kan Dato:

10 forventes å ha midler til å understøtte prosessen. Det lanseres derfor et forslag om en offentlig støtteordning som i sin helhet kan finansiere en tidlig vurdering av en ide. Dette vil da komme i tillegg til andre eksisterende ordninger som IFU og brukerstyrte og forskningsrettede støtteprogrammer. Prosessen over kan illustreres gjennom figuren og de forslag og tanker som er nedfelt i punktene under. Prosessen angir seks prinsipielle steg i et utviklingsforløp. Antall og type steg eller milepeler kan imidlertid variere, og defineres i startfasen. Ideen bak prosessen er at det foretas en balansert vurdering av usikkerhet og realisme gjennom hele utviklingsbeløpet og at et utfall i hvert steg av prosessen kan være at man anbefaler å stoppe utviklingen for å gi trygghet for at ikke ressurser sløses. I hvert steg bedømmes behov for kompetanse og økonomisk understøttelse i de videre stegene og hvordan dette skal skapes til veie. I særlig grad vil det ved hvert steg vurderes hvilken teknologisk verifikasjon og sertifisering som skal legges til grunn for neste fase. Eksempelvis kan en pilot underlegges andre verifiksjonskrav enn det endelige produkt. Fase 1 understøttes av en offentlig støttet evaluering av kommersielle og tekniske forutsetninger og realisme. Dette kan tenkes koblet opp mot eksisterende tilbud som CONNECT Norge. Men målet her må være at tung teknologisk ekspertise stimuleres til å delta i prosessen. I forhold til idebeskyttelse (IP Intelectual Properties), så vil prosessen og aktørene akseptere anerkjente konfidensialitetsprinsipper. Nettverket utvikles gjennom registrering av individuelle personer med ulik kompetanse som skoleres i prosessen. Dato:

11 Grad av realisme Utvelgelse 6 Produkt for salg Verifikasjon Ide Konsept Utvikling Pilot Kommersialisering Utviklingsfaser 6.2 Tiltak for å nå Mål 2 Aktivitet i Nordområdene vil som følge av det ugjestmilde klima (kulde, mørke, avstand) øke sannsynligheten for utilsiktede hendelser og feil, sammenholdt med at konsekvensene av disse i nordområdene ofte blir større enn i mer gjestmildt klima lengre sør. Det betyr at det med dagens teknologi er forbundet med forhøyet risiko å operere i nordområdene. For å legge grunnlaget for økonomisk utnyttelse av nordområdene, både som kilde til naturressurser og som ferdselsåre, er det nødvendig å utvikle teknologi og infrastruktur for å verifisere teknologien, både enkelt komponenter og systemer, slik at risikoen for uønskede hendelser og feil kan reduseres og samtidig fokusere på å redusere konsekvensen feil. Klusteret på Sunnmøre har over lang tid utviklet avanserte løsninger basert på prøving og feiling hvor det viktigste testområdet har vært de farvann lokale redere har operert sine fartøy i, og tett kommunikasjon mellom designere, verft, utstyrsleverandører og klasseselskap. På grunn av avstand og klima er det ikke like aktuelt for fremtiden å teste i real life. Det er heller ikke ønskelig, siden kompleksiteten og den økonomiske kostnaden med fullskalatesting av dagens systemer vil begrense nyskapningsevnen. Test / verifikasjon bør struktureres i parallell med utviklingsforløpet slik at en tidlig og kontinuerlig kan teste/forkaste løsninger. Dermed vil en redusere den tekniske og økonomiske risikoen i nyskapningsprosjekter. Maritime applikasjoner er ofte som følge av sin størrelse vanskelige å teste, og vi mangler infrastruktur for å gjennomføre testene. Dagens testfasiliteter med Aker Arctic sitt laboratorium i Finland fokuserer på skrog-is og propell-is interaksjon. Økt aktivitet med regulære Dato:

12 operasjoner i nordområdene må også inkludere testfasiliteter for dekksutstyr, redningsutstyr, prosessutstyr, oljevern, vedlikehold og kontrollsystemer. Det foreslås at det etableres tilskuddsordninger for etablering av infrastruktur for testing av store komponenter med fokus på samarbeid mellom industrien, høyskolemiljøene og NCE Maritim, NCE Systems engineering og NCE Node. En slik infrastruktur vil i begynnelsen være en stor grad av forskning, men vil etter hvert som aktiviteten øker og behovene melder seg kunne finansieres av brukerne. Et slikt senter vil gi mulighet for å verifisere og kalibrere simuleringsmodeller brukt til virtuell prototyping og verifikasjon av kritiske komponenter og systemer før de installeres og tas i bruk i nord. 6.3 Tiltak for å nå Mål 3 Det foreslås at det, i tillegg til (eventuelt samordnet med) tiltak for å nå mål 2, etableres en støtteordning som på mer generelt grunnlag fremmer en bedret infrastruktur for effektiv og relevant testing av ny teknologi for den maritime bransjen. Med effektiv testing menes både kravsetting, utarbeidelse av prosedyrer og akseptkriterier, og infrastruktur for praktisk gjennomføring av testene. 6.4 Tiltak for å nå Mål 4 Det foreslås at det opprettes en gruppe med representanter fra ulike kreative, maritime utviklingsmiljøer, som utarbeider en betenkning til regelansvarlige institusjoner (DNV og Sjøfartsdirektoratet) om hvordan et regelverk kan virke hindrende på nyutvikling, og hvordan regelverket bør se ut for å legge til rette for nyutvikling. Gruppen oppfordres til, i størst mulig grad, å vise til praktiske eksempler når de gir sine innspill, og respektere at regelverket har en ufravikelig forpliktelse til å ivareta sikkerhet for liv, verdier og miljø. 7. Referanser Kommer Dato:

13 Appendix: A - Innsatsgruppens sammensetning og arbeid Tilstede på kick-off / gruppemøte: John Olav Nøkleby DNV Generalsekretær Jon Rysst DNV Maritim 21 styre Nils Albert Jenssen Kongsberg Maritime Baard Røsvik Devotek Nils Høy-Petersen Klaveness Afzal Hussain DNV (delvis) Gruppen hadde en meget god diskusjon på møtet, og har senere hatt kontakt på telefon og . Tre av gruppens medlemmer har direkte bidratt til skrivingen av rapporten. Dato: