Судостроение: переписываем книгу

Любезность Фотографии: Fjellstrand

По мере того как на море переваривается ряд исторических изменений, норвежская верфь Fjellstrand хочет отложить в сторону свод правил и взглянуть на весь процесс по-новому, сократив расходы на инженерные работы до 70% и производственные затраты до 20%.

Процесс проектирования и постройки корабля, даже в сегодняшней высоко стандартизированной среде массового производства, остается в значительной степени единичным, уникальным в своем роде проектированием и сборкой. Суда чаще всего строятся в соответствии с конкретными требованиями судовладельца или оператора, которые часто основаны на фиксированных параметрах, таких как скорость, расход топлива, маршрут и грузоподъемность или пассажиропоток.

Чертежи создаются, детальные планы утверждаются классификационным обществом, обеспечивается финансирование и начинается строительство, блок за уникальным блоком.
Fjellstrand является частью финансируемого ЕС проекта Transport: Advanced and Modular (TrAM), который координируется Советом графства Рогаланд через его транспортную компанию Kolumbus. Проект стоимостью 13,2 млн. Долл. США, инициированный отраслевым кластером NCE Maritime CleanTech, нацелен на создание того, что станет самым быстрым алюминиевым высокоскоростным паромом с нулевым выбросом и питанием от батареи, опираясь на растущий уровень компетенции в области нулевого выброса в Европе и одновременно переоценивая актуальный дизайн и процесс сборки.

Модульный подход
Использование «подхода авиалинии» - мантра, часто встречающаяся в морских кругах во всем мире, поскольку во многих отношениях отрасль авиаперевозок считается де-факто «стандартом стандартизации». Итак, что, если судостроение могло бы подражать некоторым достижениям в авиастроении или даже производстве автомобилей? Что делать, если модульный подход, где основные компоненты или центральные рамки, которые являются постоянными во всем диапазоне моделей, в то время как другие переменные компоненты или системы могут быть выбраны в зависимости от меняющихся требований?

Как проект TrAM касается строительства высокоскоростного чистого парома, так и создания шаблона процесса, который затем можно скопировать для других судов. В рамках проекта будет разработано три различных варианта использования алюминиевого парома с нулевым уровнем выбросов: один для европейских внутренних водных путей, другой для пригородного парома в лондонском городе Темза и первое судно, которое будет построено для обслуживания общины возле Ставангера с 2022 года.

По словам Эдмунда Толо, руководителя отдела исследований и разработок Fjellstrand для верфи Fjellstrand, этот модульный подход может помочь ему на сложном рынке судостроения, где снижение затрат остается приоритетом. Любезность Фотографии: Fjellstrand

Все три имеют разные скорости, глубины, пассажировместимости и дальности и требования к шуму, но все три имеют идентичные конструктивные особенности. Верфь может решить пройти один и тот же традиционный процесс проектирования для всех трех паромов, но что, если единственные вещи, которые были изменены в схемах систем проектирования судов, были теми, которые должны были быть изменены?

«Почти все современные суда спроектированы с учетом их работы», - сказал д-р Кристоф Юргенхаке, руководитель группы в Немецком институте мехатронных систем IEM Фраунгофера, один из членов консорциума TRaM. Fraunhofer IEM - прикладная исследовательская организация. Основное внимание уделяется тому, как объекты и системы, включая производственные процессы, работают ... и работают лучше. Его сотрудники, имеющие опыт работы в авиации и автомобилестроении, могут проанализировать требования к судну или автомобилю на высшем уровне, а также узнать, как могут повлиять различные параметры строительного процесса. В TrAM Fraunhofer IEM играет ведущую роль в оценке того, как можно улучшить методы инженерного планирования и строительства, чтобы сократить затраты и время. В этом суть этой части проекта: определить, как создать модульный подход к судостроению, обеспечивающий значительную экономию за счет обеспечения возможности репликации и модульности проектирования и производства.

Д-р Юргенхаке сказал, что цель проекта - найти ключевую часть проекта, которая является общей для всех этих трех возможных проектов, а затем собрать модули для этого. Заимствуя этот подход у производителей автомобилей и авиакомпаний, цель состоит в том, чтобы иметь набор конструкций, которые все еще можно адаптировать для оперативных потребностей. Например, он отмечает, что VW использует центральный модуль в шасси, вокруг которого может быть построено много разных моделей. «Это новый способ мышления для судовладельцев и операторов. Им необходимо учитывать общую стоимость жизненного цикла при рассмотрении вариантов проектирования системы », - сказал д-р Юргенхаке.

В то время как проект TrAM еще не нашел идеального дизайна, первоначальные эскизы предполагают катамаран с двойным корпусом.

Для верфи Fjellstrand этот модульный подход может помочь им на сложном рынке судостроения, где снижение затрат остается приоритетом. «Конечно, существует сокращение затрат на рабочую силу, если любой из процессов может быть автоматизирован, но этот модульный подход к проектированию может также привести к более эффективному использованию материалов», - сказал Эдмунд Толо, руководитель отдела исследований и разработок Fjellstrand. «Мы видим, что несколько типов автомобилей построены на одной платформе, и видим, что в этой отрасли есть преимущество в стоимости. У нас нет оснований полагать, что это не должно иметь место и в морской отрасли ».

Если это так, то другие партнеры по проекту, такие как алюминиевая фирма Hydro Extrusions или Leirvik, компания, занимающаяся надстройками, могли бы создать стандартный модуль, который можно было бы использовать на различных конструкциях судов, таких как глубоководный скоростной паром или с малой тягой, с малой скоростью, быстроходным судном с большей вместимостью пассажиров.

Партнеры проекта признают, что путем переоценки процесса проектирования и постройки судна затраты на проектирование могут быть сокращены до 70%, а затраты на производство - на 20%.