Ναυπηγική βιομηχανία: Ξαναγράφοντας το βιβλίο

Φωτογραφία ευγένεια: Fjellstrand

Καθώς η ναυτιλία χωνεύει μια σειρά ιστορικών αλλαγών, το ναυπηγείο Fjellstrand της Νορβηγίας θέλει να θέσει εκτός λειτουργίας το βιβλίο κανόνων και να εξετάσει ολόκληρη τη διαδικασία με νέο τρόπο, μειώνοντας το κόστος μηχανικής μέχρι 70% και το κόστος παραγωγής έως και 20%.

Η διαδικασία σχεδιασμού και οικοδόμησης ενός πλοίου, ακόμα και στο σημερινό εξαιρετικά τυποποιημένο μαζικό περιβάλλον παραγωγής, παραμένει ως επί το πλείστον ένα μοναδικό σχεδιασμό και κατασκευή. Τα πλοία κατασκευάζονται συνήθως σύμφωνα με τις ειδικές απαιτήσεις του εφοπλιστή ή του αερομεταφορέα, οι οποίες συχνά βασίζονται σε καθορισμένες παραμέτρους όπως η ταχύτητα, η κατανάλωση καυσίμου, η διαδρομή και η χωρητικότητα των φορτίων ή των επιβατών.

Δημιουργούνται Blueprints, τα λεπτομερή σχέδια εγκρίνονται από έναν νηογνώμονα, εξασφαλίζεται χρηματοδότηση και αρχίζει η οικοδόμηση, μπλοκάρει με μοναδικό μπλοκ.
Το Fjellstrand αποτελεί μέρος του έργου Μεταφορών: Προχωρημένα και Modular (TrAM) που χρηματοδοτείται από την ΕΕ, το οποίο συντονίζεται από το συμβούλιο της κομητείας Rogaland μέσω της εταιρείας μεταφορών Kolumbus. Το έργο ύψους 13,2 εκατομμυρίων δολαρίων που ξεκίνησε από τον κλάδο της βιομηχανίας NCE Maritime CleanTech στοχεύει να κατασκευάσει αυτό που θα γινόταν το ταχύτερο οχηματαγωγό αλουμινίου με μηδενικές εκπομπές και ταχύτητα, βασιζόμενο σε ένα αυξανόμενο επίπεδο ικανότητας μηδενικών εκπομπών στην Ευρώπη, ενώ παράλληλα θα επανεκτιμά την πραγματική διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής.

Η Αρθρωτή Προσέγγιση
Η "προσέγγιση της αεροπορικής εταιρείας" είναι ένα μάντρα που ακούγεται συχνά στους θαλάσσιους κύκλους, σε παγκόσμιο επίπεδο, καθώς η αεροπορική βιομηχανία θεωρείται από πολλές απόψεις ως de facto "πρότυπο τυποποίησης". Λοιπόν, τι γίνεται αν η ναυπηγική βιομηχανία θα μπορούσε να μιμηθεί μερικές από τις προόδους που παρατηρήθηκαν στην κατασκευή αεροσκαφών ή ακόμα και στην κατασκευή αυτοκινήτων; Τι συμβαίνει εάν η αρθρωτή προσέγγιση, όπου τα βασικά συστατικά ή τα κεντρικά πλαίσια που είναι σταθερά σε μια σειρά μοντέλων, ενώ άλλα μεταβλητά εξαρτήματα ή συστήματα μπορούν να επιλεγούν ανάλογα με τις μεταβαλλόμενες απαιτήσεις;

Όσο το σχέδιο TRAM αφορά την κατασκευή ενός καθαρού πορθμείου υψηλής ταχύτητας, πρόκειται επίσης για την κατασκευή ενός προτύπου διαδικασίας που μπορεί στη συνέχεια να αντιγραφεί για άλλα σκάφη. Το έργο θα αναπτύξει τρεις ξεχωριστές χρήσεις για ένα μεταφορικό δίκτυο αλουμινίου μηδενικών εκπομπών: ένα για ευρωπαϊκές εσωτερικές πλωτές οδούς άλλο για ένα λιμάνι του Λονδίνου Thames και το πρώτο πλοίο, το οποίο θα κατασκευαστεί για να εξυπηρετήσει μια κοινότητα κοντά στο Stavanger από το 2022.

Σύμφωνα με τον Edmund Tolo, επικεφαλής της Ε & Α της Fjellstrand, για τα ναυπηγεία Fjellstrand, αυτή η αρθρωτή προσέγγιση θα μπορούσε να την βοηθήσει σε μια δύσκολη ναυπηγική αγορά, όπου η μείωση του κόστους παραμένει προτεραιότητα. Φωτογραφία ευγένεια: Fjellstrand

Και οι τρεις έχουν διαφορετική ταχύτητα, βάθος, χωρητικότητα επιβατών και απαιτήσεις εύρους και θορύβου, αλλά και τα τρία έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά σχεδιασμού. Ένα ναυπηγείο μπορεί να επιλέξει να ακολουθήσει την ίδια παραδοσιακή διαδικασία σχεδιασμού και για τα τρία πορθμεία, αλλά τι γίνεται αν τα μόνα πράγματα που άλλαξαν στις ρυθμίσεις συστημάτων σχεδιασμού των σκαφών ήταν εκείνα που έπρεπε να αλλάξουν;

Σχεδόν όλα τα σύγχρονα σκάφη έχουν σχεδιαστεί με τη λειτουργία τους στο μυαλό, δήλωσε ο Δρ. Christoph Jürgenhake, διευθυντής ομάδας στο Γερμανικό Ινστιτούτο Fraunhofer Σχεδιασμού Μεχατρονικού Συστήματος IEM, ένα από τα μέλη της κοινοπραξίας TRaM. Η Fraunhofer IEM είναι ένας ερευνητικός οργανισμός προσανατολισμένος στην εφαρμογή. Εστιάζεται στο πώς τα αντικείμενα και τα συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των διαδικασιών παραγωγής, δουλεύουν ... και δουλεύουν καλύτερα. Το προσωπικό του, με εμπειρία στην αεροπορία και την παραγωγή αυτοκινήτων, μπορεί να εξετάσει τις απαιτήσεις του σκάφους ή του αυτοκινήτου και, στη συνέχεια, να επηρεάσει τις διαφορετικές παραμέτρους της διαδικασίας κατασκευής. Στο TrAM Fraunhofer, η IEM αναλαμβάνει ηγετικό ρόλο στην αξιολόγηση του τρόπου βελτίωσης του σχεδιασμού μηχανικής και των μεθοδολογιών κατασκευής, ώστε να μειωθεί το κόστος και ο χρόνος. Αυτή είναι η βασική πτυχή αυτού του τμήματος του έργου: Να προσδιοριστεί πώς να δημιουργηθεί μια αρθρωτή προσέγγιση στη ναυπηγική βιομηχανία που θα δημιουργήσει σημαντική εξοικονόμηση, επιτρέποντας την αναπαραγώγιμη και αρθρωτή μηχανική και την παραγωγή.

Ο Δρ. Jürgenhake δήλωσε ότι ο στόχος του έργου είναι να βρει το βασικό κομμάτι του σχεδιασμού που είναι κοινό σε όλα αυτά τα τρία πιθανά σχέδια και στη συνέχεια να χτίσει modules για εκεί. Λαμβάνοντας υπόψη αυτή την προσέγγιση από τους κατασκευαστές αυτοκινήτων και αερομεταφορέων, ο στόχος είναι να υπάρξει ένα σύνολο σχεδίων που μπορούν να προσαρμοστούν ακόμα στις επιχειρησιακές ανάγκες. Παραδείγματος χάριν, σημειώνει ότι η VW χρησιμοποιεί μια κεντρική μονάδα στο σασί γύρω από την οποία μπορούν να κατασκευαστούν πολλά διαφορετικά μοντέλα. "Είναι ένας νέος τρόπος σκέψης για τους πλοιοκτήτες και τους χειριστές. Πρέπει να εξετάσουν το συνολικό κόστος του κύκλου ζωής όταν εξετάζουν τις επιλογές σχεδίασης του συστήματος ", δήλωσε ο Δρ Jürgenhake.

Ενώ το σχέδιο TRAM δεν έχει ακόμη βρει ένα ιδανικό σχέδιο, τα αρχικά σκίτσα υποδεικνύουν ένα καταμαράν με δύο γάτες.

Για τα ναυπηγεία Fjellstrand, αυτή η αρθρωτή προσέγγιση θα μπορούσε να τους βοηθήσει σε μια δύσκολη ναυπηγική αγορά, όπου η μείωση του κόστους παραμένει προτεραιότητα. "Φυσικά, υπάρχει η μείωση του κόστους εργασίας αν οποιαδήποτε από τις διαδικασίες μπορεί να είναι αυτοματοποιημένη αλλά αυτή η αρθρωτή προσέγγιση στο σχεδιασμό θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε αποτελεσματικότερη χρήση των υλικών", δήλωσε ο Edmund Tolo, επικεφαλής της R & D του Fjellstrand. "Βλέπουμε ότι αρκετοί τύποι αυτοκινήτων είναι χτισμένοι στην ίδια πλατφόρμα και βλέπουμε ότι υπάρχει ένα όφελος στο κόστος μέσα σε αυτόν τον κλάδο. Δεν έχουμε λόγο να πιστεύουμε ότι αυτό δεν πρέπει να συμβαίνει και στην θαλάσσια βιομηχανία. "

Αν ναι, τότε άλλοι εταίροι του έργου, όπως η εταιρία Hydro Extrusions της αλουμινίου ή η Leirvik, μια εταιρεία που επικεντρώνεται σε υπερκατασκευές, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια τυποποιημένη ενότητα που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικά σχέδια πλοίων, όπως ένα γρήγορο πορθμείο βαθέων υδάτων , ή ένα ρηχό σκάφος, αργό ταχύπλοο σκάφος ταχείας μετακίνησης με μεγαλύτερη χωρητικότητα επιβατών.

Οι εταίροι του έργου αναγνωρίζουν ότι με την αναπροσαρμογή της διαδικασίας σχεδιασμού και κατασκευής σκάφους, το κόστος μηχανικής μπορεί να μειωθεί έως και 70% και το κόστος παραγωγής κατά 20%.