Mit Künstlicher Intelligenz Schwachstellen aufspüren

Die HHLA wird den Zustand ihrer Containerbrücken mithilfe Künstlicher Intelligenz und fotografierender Drohnen überprüfen.  

Wenn sie ausfallen, wird es teuer. Bis zu vier Container gleichzeitig heben die Containerbrücken der HHLA im Hamburger Hafen auf ein Schiff oder von ihm herunter. Löschen und Laden nennt man das im Hafendeutsch. Mehrere zehntausend Stahlboxen bewegen die Brücken so in kurzer Zeit. 

Damit es keine teuren Zwangspausen gibt, müssen die millionenteuren Kolosse regelmäßig auf Verschleiß und Schwachstellen überprüft werden. Schließlich belasten die bis zu 40 Tonnen schweren Container Drahtseile und Gewinde schwer, und ihr Stahl ist rund um die Uhr salzigem Wasser und heftigen Winden ausgesetzt. 

Teure Spezialisten, professionelle Industriekletterer, hieven sich dafür regelmäßig mit Seil, Haken und Helm durch die Traggerüste der Containerbrücken. Die Experten prüfen dabei jede einzelne Schwachstelle von Hand. Das dauert. Und die ständig größer werdenden Brücken verlangen immer mehr Kontrolle und Inspektionen. 

Um diese Inspektionen zu vereinfachen, setzt die HHLA künftig verstärkt auf Künstliche Intelligenz. 

Fehlersuche nach dem Prinzip Smartphone

Potenziellen Schwachstellen wollen die HHLA-Ingenieure und Techniker mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz auf die Schliche kommen. Im Prinzip funktioniert diese digitale Fehlersuche wie die Gesichtserkennung eines Smartphones. Das lernt die einzigartigen, persönlichen Merkmale des Besitzers von anderen zu unterscheiden. Weichen diese von den gespeicherten Einstellungen ab, verweigert das Smartphone den Zugriff.

Bei der Inspektion ist eine Drohnenkamera das Smartphone. Dabei ist der Stahlkoloss das Gesicht. Und was bei einem Handy der verwehrte Zugriff, ist bei der untersuchten Containerbrücke eine ungeplante Verschleißerscheinung.

Technologischer Fortschritt am Containerterminal

Vor allem Schweißnähte und Anbindungen häufig benutzter Konstruktionsteile leiden unter den schweren Belastungen auf den Hafenterminals. Deswegen legen die Industriekletterer bei ihren Inspektionen ein besonderes Augenmerk auf diese Stellen. Die sind häufig schwer zu erreichen, deshalb dauert eine gründliche Überprüfung durch die Experten bis zu zwei Tage. 

Schneller erkennt Künstliche Intelligenz, wo sich Rost ansetzt oder eine Schweißnaht zu brechen droht. Dafür fliegen Drohnen autonom auf vorgegebenen Kursen die Brücke ab und speichern Bilder aller entscheidenden Bereiche. Aus dem Vergleich von aktuellen Bildern mit dem Soll-Zustand analysiert dann die KI Fehlerstellen und Alterungsprozesse. 

Vorteile der Künstlichen Intelligenz.

Vorteil der KI: Ihr entgehen keine Fehler. Sie ist nie müde. Sie ist nie unaufmerksam. Zudem checkt sie jede Brücke deutlich günstiger. Weiterer Vorteil: Die von den Drohnen gelieferte Bildqualität ist besser. 

So ist die HHLA unabhängiger bei den gewählten Intervallen der Inspektionen. Industriekletterer müssen verfügbar sein, die Drohne ist dagegen jederzeit einsatzbereit.

Menschen werden nicht überflüssig

All das macht Menschen auf dem Terminal nicht überflüssig. Denn findet die Software eine verdächtige Stelle, schaut sich ein HHLA-Mitarbeiter den Software-Hinweis auf dem Computer an. Erhärtet sich der Verdacht auf einen Fehler, klären Industriekletterer den Sachverhalt vor Ort. Wenn nötig und möglich, reparieren sie den Fehler sofort. 

Soweit die Theorie, bis jetzt. In den ersten drei Monaten 2021 soll das System dann auf den Hafenterminals in den praktischen Einsatz kommen. Allerdings dürfen die Drohnen aus rechtlichen Gründen noch nicht komplett autonom fliegen. 

Hier finden Sie weitere Forschungsprojekte rund um die Digitalisierung des Hafens.