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Seefahrt & Computer

Digitalisierung im maritimen Umfeld

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"Computer im Seeverkehr"
"EDV und ihr Einsatz für Schiffahrt und Häfen"
von Dr. J. Krüger
Nach dem Beitrag in (1) von 1970 (Auszug)

Im Beitrag von 1970 wurde ausgehend von Tisch-Rechenautomaten über Lochkarten-, Sortier- und Tabelliermaschinen auf die auch in der Seeverkehrswirtschaft der DDR erforderliche Beherrschung und Nutzung elektronischer Datenverarbeitungsanlagen (EDVA) - auch Computer genannt - eingegangen.
Dabei wurde zunächst die "grob skizzierte Funktion einer EDVA" dargelegt:
Ein Computer »beherrscht« nicht nur das Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren und Dividieren, sondern kann transformiert auf diese vier Grundrechenarten auch potenzieren, radizieren und logarithmieren sowie schließlich logische Operationen verwirklichen.
Die Steuereinheit fordert zuerst die Information aus der Eingabeeinheit ab und leitet sie an das Speicherwerk weiter. Im Speicherwerk wird bereits das Programm für die Abarbeitung bereitgehalten. Wenn die Steuereinheit das Signal für die Abarbeitung des vorgesehenen Programms gibt, wird die Information in das Rechenwerk übertragen und verarbeitet. Im Anschluss wird das Ergebnis in das Speicherwerk transportiert, von wo es auf Wunsch der Ausgabeeinheit zugeleitet wird.
Zur Zeit dieses Beitrags setzte die Seeverkehrswirtschaft der DDR eine »Robotron R-300« ein, das war eine in der DDR hergestellte mittlere EDVA (3.000 Operationen pro Sekunde, 40.000 Zeichen Speicherkapazität), die einen speziellen Raum benötigte, groß, fensterlos, klimatisiert und für die beachtliche Verkabelung mit einem doppelten Boden versehen.
Auf dem integrierten Datenverarbeitungssystem waren die Projekte des Komplexes Abrechnung - also Rechnungsführung und Statistik - die Grundlage für die Planung und Steuerung des Betriebs. In der DSR und im SHR wurden mit einem Vorlauf vor den beiden vorgenannten Projekten solche wie Leistungs-, Kosten- und Ergebnisrechnung sowie Grundmittel-, Material- und Lohnrechnung durchgeführt.
Eine Heuer bzw. deren Nachweis als Computerausdruck, Dez. 1975:
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Letztendlich wurde festgestellt, nach einem Blick in internationale "Gewässer", dass die EDV in der Schifffahrt neue Wege geht, und es wurde eine Aussicht auf die Entwicklung des Container-Transportsystems vorgestellt: "Hier wird erstmalig im Verkehrswesen in größerem Umfang die Teilautomatisierung und später sicherlich auch die Komplexautomatisierung möglich."

"Computer im Seeverkehr"
"Zauberformel oder Hilfsmittel?"
von Prof. Dr. R. Schönknecht und Prof. Dr. J. Lüsch
Nach dem Beitrag in (2) von 1989 (via T. Schwarz, Auszug)

Einst vervielfachte die Erfindung der Dampfmaschine die physischen Kräfte des Menschen, machte so z. B. die Seeschifffahrt unabhängig von den Launen des Windes und führte zur technischen Revolution im Seeverkehr. Zusammen mit zahlreichen weiteren Erfindungen in der Maschinen- und Schiffstechnik entstanden immer eindrucksvollere Bilder der modernen Seefahrt mit stolzen, großen und schnellen Schiffen unterschiedlicher Typen.
Im Seeverkehr vollzog sich wiederum eine revolutionierende Erneuerung. Der Computer zog in nahezu alle Arbeitsbereiche des Seeverkehrs ein. Wie einst die Dampfmaschine, so vervielfacht auch der Computer die Kräfte des Menschen, diesmal jedoch dessen geistige. Computer speichern und verarbeiten in kurzer Zeit gewaltige Datenmengen, übernehmen geistige Routinehandlungen und drangen in Arbeitsbereiche vor, die bislang als Merkmale von Spezialistentätigkeit galten.
Der Computer erledigt informationelle Routineaufgaben sehr schnell und zuverlässig. Und mit der Entwicklung der Mikrorechentechnik lieferten die Hersteller Computer für den Schreibtisch mit der Leistungsfähigkeit eines saalfüllenden Großrechners des 1970er Jahrzehnts (s. o.). Dadurch wurde der Computer nicht nur für den Seeverkehr allgemein, sondern auch für das einzelne Schiff, für den Arbeitsplatz des Befrachters zur Planung der Schiffsreise, für den Dispatcher im Hafen und für viele andere Mitarbeiter im operativen Dienst zum unentbehrlichen Hilfsmittel.
Die Mikroelektronik mit den Mikroprozessoren ermöglichte den programmierbaren Arbeitsplatz- oder Personalcomputer. Damit wandelte sich der Computer von einer Anlage für Experten zum Gebrauchs-gegenstand für jedermann.
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Die revolutionierende Wirkung des Computers wird vor allem an der sich geänderten Stellung des Menschen im Arbeitsprozess erkennbar. Der Mensch tritt neben die Arbeitsvorgänge, löst sie aus, lässt sich Entscheidungen vorbereiten, Varianten berechnen und die optimale bestimmen, wozu er ohne Computer nicht so rasch imstande wäre. Dadurch werden Zeit, Stoff, Energie und Arbeitskraft eingespart.
  • Schnelle und aktuelle Bereitstellung benötigter Informationen zur Vorbereitung und Steuerung von Arbeitsabläufen,
  • Vermeidung von Stillstands- und Wartezeiten bei Schiffen und Hafenausrüstungen,
  • unverzügliches Reagieren auf zufallsbedingt sich ändernde Situationen beim Transport,
  • Ablösung einfacher informationeller Tätigkeiten, wie die Sammlung, Aufbereitung und Übertragung von Daten.
Mikrorechner werden in der unmittelbaren Produktion eingesetzt, wo sie gemeinsam mit der Sensor- und Regelungstechnik zur Prozessautomatisierung beitragen. Daraus ergibt sich die enge Beziehung zwischen der Rechen- und der Automatisierungstechnik.
Siehe zum "Perspektivischen Schiff 2000" auf unserer Website unter Frachter, groß - SATURN:
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Quelle: Prospekt "DDR-SCHIFFBAU", Schiffscommerz/Kombinat Schiffbau, Rostock, 1988
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Blockschaltbild der Maschinenüberwachungsanlage E-8100 auf SATURN
mit Speicherprogrammierbaren Steuerungen (Prozessstationen)
und Bürocomputern (Hauptstation und Brückenstation)
Quelle: Seewirtschaft, Berlin 20 (1988) 2, ab S. 69 (via W. Jacob, Freiberg)
Schwerpunkte beim Computereinsatz in einer Reederei bilden die Reisevorbereitung, -steuerung und -abrechnung einzelner Schiffe sowie ganzer Flotten mit vielen Schritten, wie z. B.
  • die Korrespondenz sowie Abstimmungen mit Agenturen im In- und Ausland,
  • aber auch Buchungen,
  • das Ausstellen von Fracht- und Ladungsdokumenten sowie
  • das Aufstellen von Abfahrtsprogrammen (sogenannte Segellisten), Reiseaufträgen usw.
  • Jedes Schiff muss selbst für die Reise vorbereitet, versorgt und bebunkert werden.
  • Dienstliche und private Angelegenheiten der Besatzungsmitglieder sind rechtzeitig zu erledigen und
  • die Betriebs- und Einsatzbereitschaft aller Maschinen und Geräte muss gesichert und bestätigt werden.
Auch nach dem Antritt der Reise muss der Verlauf bei der Fahrt auf See und im Revier sowie beim Anlaufen und Verlassen der Häfen ständig mit den Reisevorgaben im Computer verglichen werden, um bei Störungen unverzüglich reagieren und Maßnahmen einleiten zu können, die das optimale Reiseergebnis gewährleisten sollen. Typisch für moderne Lösungen ist, dass die Computer an Land und an Bord automatisch Plan- und Ist-Daten nahezu kontinuierlich über Satellit austauschen.
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Quelle: Prospekt "DDR-SCHIFFBAU", Schiffscommerz/Kombinat Schiffbau, Rostock, 1984
Ähnliches ergibt sich bei der Erarbeitung des Stauplanes für Ladung. Neben schiffsspezifischen Daten werden auf dem Schiff selbst entstehende Informationen wie Tankstände, Ballast- und Vorratsverteilung usw. sowie Daten über die Ladung benötigt, deren rationeller und zeitnaher Austausch vonstatten geht. Mit Hilfe von Ladungsrechnern wird dann an Bord, in der Reederei oder in der Agentur der Stauplan erarbeitet.
Der Stauplan weist aus, wie die Ladung mit ausreichender Sicherheit in kürzester Zeit nach Stabilitäts-, Trimm- und Festigkeitserfordernissen des betreffenden Schiffes verteilt werden muss, wie sie umstaufrei geladen und gelöscht werden kann, z. B. unter Beachtung der Vorschriften für das Stauen gefährlicher Güter usw.
Der Computer wird in der Reederei, wie in jedem anderen Unternehmen, für Lohn- und Gehaltsab- rechnungen, Rechnungslegungen, Statistik, Arbeitskräfteplanung usw. angewendet.
Kein Seehafen und keiner der in ihm arbeitenden Betriebe kommen heute ohne Computerhilfe aus. Die täglich nach Tausenden zählenden Gütersendungen im Export- wie im Importverkehr werden von Fracht- und Ladungspapieren begleitet, die beim Ein- und Ausgang wie auch beim Ein- und Auslagern, beim Be- und Entladen Vermerke erhalten, die umgeschrieben oder neugefasst werden müssen. Die Reeder, die Spediteure, die Makler, die Eisenbahner, die Lagerverwalter sowie die Mitarbeiter der Stauerei- und Umschlagbetriebe entnehmen diesen Dokumenten die für ihre Arbeit notwendigen Informationen und Daten, ohne die kein Umschlaggerät oder Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird.
Auf den großen Containerterminals vermag nur noch die Informationstechnologie Auskunft über jeden einzelnen Container mit all seinen Daten vom Versender über den momentanen Standort bis zum Empfänger zu geben. Diese genaue Kenntnis und Identifikation eines jeden Containers im Seehafen bildet wiederum die Voraussetzung für die rechnergestützte Prozesssteuerung beim Laden und Löschen der Schiffe, für das Ein- und Auslagern. Es schließt sich die Möglichkeit an, Containerkrane und Flurfördertechnik zu automatisieren bis hin sogar zur autonomen Containerbewegung.
Der Computer nimmt die Stellplatzzuweisung vor, gibt Order und Steuerinformationen an die Umschlagtechnik, stellt die Ladeliste zusammen, veranlasst das Abrufen der Container vom Lager in einer stauplangerechten Reihenfolge, steuert die Schiffsbeladung und veranlasst die Ausgabe der erforderlichen Fracht- und Ladungsdokumentation einschließlich der Abrechnung der Leistungen.
Mieter oder Eigentümer eines großen Containerparks, der weltweit über viele Häfen und deren Hinterland verteilt ist, müssen über den Verbleib, momentanen Standort und Bedarf ihrer Container informiert sein.
Die Hafenbetriebe haben dabei auch all den anderen Umschlaggütern und vor allem der Fahrzeugabfertigung die gleiche Aufmerksamkeit zu widmen.
Eine stets aktuelle Datenbasis ermöglicht einen schnellen und rationellen Hafendurchlauf. Sie beschleunigt die Bilanzierung der Umschlaganforderungen für die abzufertigenden Schiffe und Binnentransportmittel mit den Umschlagkapazitäten des Hafens. Auf diese Weise vollzieht sich der Hafendurchlauf der Güter und Schiffe, aber auch der Eisenbahnwagen und Lastkraftwagen mit geringstem Zeitaufwand bei gleichzeitig hoher Ausnutzung der vom Hafen vorgehaltenen personellen und technischen Kapazitäten.
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Abb.: Jahrbuch der Schiffahrt 1984, TRANSPRESS VEB Verlag für Verkehrswesen Berlin; Hrsg. L. Hitziger; S. 165

"ISPOS"
Integriertes System für die Projektierung optimaler Schiffe
"Schiffsprojektierung mit Computern"
von Dr. K. Puchstein
Nach dem Beitrag in (3) von 1972 (Auszug)

Im Bereich der technischen Vorbereitung der Produktion kommt der Projektierung eines Schiffes eine besondere Bedeutung zu. Von den Entscheidungen, Festlegungen und Berechnungen der Projektierer hängen in hohem Maße sowohl die Güte des Schiffes für seinen Anwender als auch der Aufwand für seine Fertigung ab.
Moderne Hochseeschiffe sind hochorganisierte technische Systeme; sie bestehen aus einer Vielzahl von technischen Anlagen bzw. Teilsystemen, von deren Funktionssicherheit die Betriebssicherheit der Schiffe, ihre Wirtschaftlichkeit und nicht zuletzt das Wohlbefinden der Besatzungen abhängen. Ihr hoher Bauaufwand, ihr langfristiger Einsatz, die Unmöglichkeit, bei der Festlegung ihrer wichtigsten Parameter gemachte Fehler später zu beseitigen, erfordern besondere Sorgfalt und Sicherheit bei der Projektierung.
Eine Reederei verfolgt mit dem Auftrag für die Entwicklung eines Schiffes eine bestimmte Absicht, die sie in der Aufgabenstellung niederlegt. Für ein Frachtschiff lautet sie beispielsweise: Transport von bestimmten Gütermengen und -arten mit bestimmter Geschwindigkeit zwischen den Häfen auf einer bestimmten Fahrtroute.
Tabelle: Beispiele von Projektvarianten
Nr. Bezeichnung der Hauptparameter bzw. Systeme Beispiele für Varianten Anzahl der Varianten
1. Hauptabmessungen Verhältnis von Länge zu Breite
Verhältnis von Breite zu Tiefgang
Verhältnis von Seitenhöhe zu Tiefgang
5
5
5
2. Schiffsform schlanker oder völliger Schiffskörper
mit oder ohne Bugwulst
5
2
3. Raumgestaltung Unterschiedliche Anzahl der Decks
Unterschiedliche Lage des Maschinenraums
Anzahl der Laderäume
Tankanordnung
Aufbautenanordnung und -form
2
3
2
3
4
4. Vortriebssystem Ein- oder Zweischraubenschiff
Anzahl der Propellerflügel
Dieselmotor direkt oder mit Getriebe
Ein- oder Mehrmotorenanlage
2
2
2
2
5. Elektroenergiesystem Anzahl der Aggregate
Unterschiedliche Drehzahlen
3
3
6. Ladeausrüstung Ladegeschirr oder Deckskrane
Unterschiedliche Lukenabdeckung
3
2
7. Schiffbauliche Ausrüstung Art der Ankerausrüstung
Art der Ruderausrüstung
2
3
8. Wohneinrichtung Varianten des Komforts 3
9. Automatisierung des Schiffsbetriebes Varianten des Automatisierungsgrades 5
In der Tabelle sind Beispiele für die Parameter des Schiffes, seine Form, die räumliche Gliederung, die Anordnung von Aufbauten und Deckshäusern und für wichtige technische Anlagen eines Frachtschiffes zusammengestellt. Legt man die dort aufgeführte Anzahl der Varianten je Einflussgröße zugrunde und errechnet daraus die Anzahl der Variationen des Schiffes, so erhält man die unvorstellbare Zahl von etwa 14 Milliarden Projektvarianten. Jede dieser Varianten besitzt spezifische Eigenschaften, ihr Gebrauchswert und der Bauaufwand sind unterschiedlich. ...
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Verlauf der Berechnungen mit einem Programmsystem für die Projektierung optimaler Schiffe; Aufgabenstellung Gestaltungskonzeption; Schiffsform; Schiffsformkatalog; Wasserwiderstand; Hauptantriebsanlage; Katalog 1; Propellerberechnung; Bestimmung d. Leistungsparameter d. Systeme; Auswahl der Maschinensysteme; Katalog 2; Energiebilanzen; Raumbedarfsermittlung; Raumgestaltung; Rauminhalt; Vorhandener Nutzraum; Vermessung; Masse des leeren Schiffes; Masse der Zuladung der Hauptladefälle; Trimm u. Stabilität der Hauptladefälle; Veränderung der Hauptdaten; Aufgabenstellung erfüllt?; Fertigungsaufwand; Baukosten; Ausgabe der Ergebnisse, - Hauptabmessungen, - Schiffssysteme, - Schiffsform, - Berechnungen, - Bilanzen, - Hauptzulieferungen, - Kosten, Preis, - Betriebswirtschaftlichkeit; Schiffspreis; Einsatzkonzeption; Einnahmen des Reeders; Kosten des Reeders; Zielfunktion; Variantenbildung zur Optimierung;
Komplexe EDV-Programme für Teilprozesse aus dem Bereich der Schiffsprojektierung dienen vor allem dazu, den manuellen Aufwand bei der Durchführung von notwendigen Berechnungen zu verringern, d. h., die ingenieur-technische Arbeit zu rationalisieren. Sie wurden und werden ständig weiterentwickelt, um neuen Schiffstypen gerecht zu werden, um die Entscheidungen zu aktualisieren und die Produktionsvorbereitung anzupassen.
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Quelle: Prospekt "DDR-SCHIFFBAU", Schiffscommerz/Kombinat Schiffbau, Rostock, 1988

Leistungssteigerung bei den Prozessoren

Einfache Indikatoren, aber hilfreich beim "Computern"

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Die Befehle des 8bit-Mikroprozessors U808 (Hexcode/Assembler) passten noch auf ein A5-Blatt, welches sich als ein wertvolles Hilfsmittel bei der Arbeit an einem PBT4000 (K1510) erwiesen hatte. Für den 16bit-Nachfolger U880 (Z80) erstreckte sich eine solche "Übersicht" schon auf eine A4-Seite, und ab dem 8086-Prozessor wurde es richtig "unübersichtlich" (Das Buch hat 560 Seiten!).
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Digitalisate: ABa, HH, 2019 (alle im Beitrag, falls nicht anders angegeben)

Herzlichen Dank allen Beteiligten!
   
Quellen: (1) Jahrbuch der Schiffahrt 1970, TRANSPRESS VEB Verlag für Verkehrswesen Berlin; Hrsg. M. Neumann; Beitrag ab S. 15
(2) Magazin Trans Schiffahrt, Band 1, 1989, TRANSPRESS VEB Verlag für Verkehrswesen Berlin; Hrsg. Rolf Schönknecht; Beitrag ab S. 86
(3) Jahrbuch der Schiffahrt 1972, TRANSPRESS VEB Verlag für Verkehrswesen Berlin; Hrsg. M. Neumann; Beitrag ab S. 63
Abbildungen: oben genannt
Fotoshow mit Shadowbox, © 2007-2010 M.J.I. Jackson

"Seefahrt & Computer": Seeleute Rostock e.V., 01.05.2019, ABa

   

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  05.05.2019  
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