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干货 | 看达索系统3DEXPERIENCE平台如何打破船舶设计与工程的孤岛?

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  • 来源:
  • 发布时间:2021-10-09
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【概要描述】为了打破孤岛,造船厂、设计工作室和工程服务供应商必须转而采用统一方法,在设计的构思、利用仿真软件3d建模、3维建模、分析和验证过程中实现跨学科协作。

造船厂需要将船东不断变化的需求、行业法规、多学科团队和供应商整合起来并实现全面可追溯性。这就需要从概念到详细设计,实现跨设计与工程学科一体化。

干货 | 看达索系统3DEXPERIENCE平台如何打破船舶设计与工程的孤岛?

【概要描述】为了打破孤岛,造船厂、设计工作室和工程服务供应商必须转而采用统一方法,在设计的构思、利用仿真软件3d建模、3维建模、分析和验证过程中实现跨学科协作。

造船厂需要将船东不断变化的需求、行业法规、多学科团队和供应商整合起来并实现全面可追溯性。这就需要从概念到详细设计,实现跨设计与工程学科一体化。

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弄潮而起,劈波斩浪

为了更好地表现并达成可持续发展的迫切要求,船舶与海洋工程的每个部门都承受着巨大的压力。

国际海事组织(IMO)为国际船舶业制定了艰巨的目标,到2030年减少至少40%的二氧化碳排放,到2050年减少70%。与此同时,到2050年,温室气体排放需要在2008年的基础上减少至少50%。

让情况更加复杂的是造船业白热化的业务竞争。为赢得成功,行业企业不得不在成本、先进功能集成、交付时间和总体拥有成本方面展开竞争。

由此,一体化和多学科协作比以往显得更加重要,因为它们促使行业企业重新构思自己的设计与工程流程、提高敏捷性、降低成本。


GAËL FECHANT

达索系统船舶与海洋工程行业

解决方案高级经理


“为紧急应对气候变化,设计工作室、工程服务供应商和造船厂需要增强设计与工程创新,交付更优质、更环保的船舶。首要任务不仅是要设计出性能最佳的船舶,而且还要确保设计出的船舶能够在PLM系统整个生命周期内持续性能优异的运行。”


治愈“孤岛之痛”:高效集成协作


船舶建造是一个高度复杂的过程,涉及来自各个学科的大量利益相关方,包括管路、电气、结构、内装、总体和暖通空调。从概念到生产协调这些领域,是一个颇具挑战的工作。

此外,船体和上层建筑设计的时间有限。在很多情况下,参与项目的多个设计专业在分散进行工作,因为他们只关注自己的技术专业领域。

Gaël表示:“造船业在采用数字技术方面并不落于人后。挑战在于这些公司使用的是多种多样的未集成、未实现互联的软件应用,每种应用专门针对设计与工程流程的具体学科和阶段。”

“因此,不同部门各自为政,这导致在不同应用间共享数据时错误频发。所以虽然造船厂、设计工作室和工程服务供应商都采用了数字技术,但由于这些技术没有集成在统一的协作环境下,数字连续性并未建立。”

这种孤岛的存在导致:

 

通常情况下,本可以在流程早期发现的问题拖到项目后期的制造阶段才发现。这会导致成本高昂的额外返工和延误。

Roberto表示:“我们有四家工厂。分别在意大利、西班牙、克罗地亚和瑞典。每家工厂都有掌握特定专业知识的雇员。我们不能为了一个项目的工作,让人员从一家工厂前往另一家工厂。由我们为他们提供正确的工具和技术,是帮助他们有效协作的唯一途径。”

因为所有船舶系统都彼此关联、彼此影响,如果我们想避免可能延误船舶生产和向客户交付的设计差错,不同的学科必须更高效地开展合作。

— Roberto Prever

NAOS Ship and Boat Design总裁


跨学科合作,打破孤岛


为了打破孤岛,造船厂、设计工作室和工程服务供应商必须转而采用统一方法,在设计的构思、利用仿真软件3d建模、3维建模、分析和验证过程中实现跨学科协作。

造船厂需要将船东不断变化的需求、行业法规、多学科团队和供应商整合起来并实现全面可追溯性。这就需要从概念到详细设计,实现跨设计与工程学科一体化。

为了充分汲取一体化的全部效益,造船厂需要在其运营中落实下列内容:

01并发设计与工程
造船厂必须确保所有利益相关方都使用最新版本的项目数据开展工作,做到高效开发、高效审核。任何潜在的设计冲突或问题都能被立即发现和解决,避免在下游开展复杂且成本高昂的纠错工作。

 

02基于模型的企业方法
借助基于模型的企业方法,造船厂通过使用统一的模型,能够方便地在整个生态系统上利用信息。这便于各个利益相关方在学科间和项目各阶段开展更有效的协作。

虚拟孪生为船舶提供准确、唯一的表达,并供不同学科共享。这样可以减少冲突,从而减少生产过程中的问题。


03重复使用现有部件、组件和设计
为加快协作的速度,造船厂必须能够高效地采集知识并将其重复用于未来的项目。这就需要迅速地访问数据目录,获取设计模板、自动化设计规则、标准部件和装配体。只有这样,造船厂才能确保设计一致性和设计完整性,同时符合公司标准以及项目标准。


3DEXPERIENCE平台:未来的答案


虽然大部分成本发生在制造阶段,但导致成本增加的大多数决策都是在设计阶段早期做出的。事实上,部分造船厂报告称,70%的下游制造成本由本设计阶段做出的决策所决定。

各团队协作设计船舶的流程越简便、越能无缝衔接,建造船舶所需的时间就越短,成本也越低。

达索系统3DEXPERIENCE平台就是答案。通过在统一的协作环境下联合不同部门,方便工程团队利用统一的数字模型开发并实时地评估设计方案。

此外,3DEXPERIENCE平台还促进标准化和模块化设计方法,助力各团队在产品内、项目内以及跨产品、跨项目中开发标准件和子模块,从而提升生产力。

 

GAËL FECHANT

达索系统船舶与海洋工程行业

解决方案高级经理


“如果您有来自既往项目成功的、业经验证的设计,您可以将设计重用于未来的船舶。将所有这些设计存储在同一个平台上, 能使在3DEXPERIENCE平台上工作的每个人方便地重用现有的设计方案。这有助于降低设计和采购成本,节省时间并提升生产力。”

3DEXPERIENCE平台通过赋予如下能力,帮助造船厂、设计工作室和工程服务供应商提升设计与工程效率及质量:

01随时随地协作
在安全的平台上,团队成员能并行地在具有全面追溯性的最新版本船舶设计上开展工作,并不断改进成效。

 

02缩短设计周期
凭借获取并利用现有知识和已验证设计方案的能力,造船厂缩短了设计周期,同时大幅降低了成本。

 

03确保数字连续性
造船厂能通过基于模型的企业方法改进协作与效率,强化从概念设计到基本设计再到详细设计的数字连续性。

 

04加快交付速度
造船厂能够高效地重复使用信息、减少返工、快速发现问题和实现变更。这有助于他们按时交付,并避免高额罚金。

 

05加快跨学科和学科内船舶开发
通过先进的3D仿真,可全面评估船舶及其性能,确保选择最优设计。

跨学科干涉检查、结构与系统分析、重量分析、贯穿管理、初步舱室布置和材料统计可在设计流程早期进行,确保设计完整性与产品质量。


驶向成功:优化在行动


全球设计与工程团队依靠达索系统改善孤岛式运营。这里介绍达索系统解决方案如何帮助主要行业企业确保实现最佳设计与工程方案。

 

  • 满足不断变化的需求

船东经常会在合同签订之后,设计进行时提出重大变更要求。

这样做的其中一个原因是快速发展的科技技术使船东想要确保自己的船舶配备最先进的功能。

对于邮轮船东,在新船上配备先进的新功能是在竞争中领先对手的黄金标准。对于海军来说,任务目标在不断细化,也会导致技术需求的变化。

Gaël表示:“如果不具备可追溯性,在最后阶段满足客户的变更需求不仅成本高昂而且会耗费大量时间。3DEXPERIENCE平台提供的敏捷性有助于我们高效响应变更,并确保合规。”

就Heesen Yachts而言,达索系统助力他们快速响应其客户的变更要求。


“我们的设计、工程和生产人员在统一环境下协作,交换思路,并在工作不间断的情况下完成修改。达索系统的一体化环境一直都是制胜法宝。因为每个学科都在相同的模型上实时地开展工作,他们在将设计投入生产前,能对其进行任何必要的调整,从而在各方面节省宝贵的时间。” 

— Peter van der Zanden

Heesen Yachts设计与开发总经理

 

  • 设计标准化,缩短产品周期时间

想要在竞争激烈的行业里力争上游,造船厂就必须解决建造成本、交付时间、总体拥有成本和先进功能集成方面的挑战。

为了压低价格并成功交付,造船厂必须更加敏捷并重新设计其流程。

法国军船希望能够依靠3DEXPERIENCE平台缩短产品开发周期时间,并简化其工作方式。


“从功能到船体,包括舾装,将设计的各个方面纳入考虑。我们的目标是利用3DEXPERIENCE平台缩短设计周期。该平台方便我们在法国军船不同的工厂之间使用标准化设计方法,缩短我们的产品开发周期时间。”

— Patrick Miglioretti

法国军船,船体与舾装经理

 

 

  • 促进跨工程学科设计一体化

船舶设计与工程团队在追求高附加值船舶时,需要采用最先进的技术。这从本质上加大了设计复杂度和风险。

为了应对这些挑战,企业需要采用集成多学科的设计与工程解决方案。方便各团队迅速高效地优化设计,从而建造出更高质量的船舶。

在达索系统的协助下,NAOS Ship and Boat Design有望将设计时间节省高达40%。通过改进的端到端解决方案,项目的利益相关方能够实时访问3D模型并开展工作。


“基于总布置,我们能快速创建结构设计主模型,为我们提供船舶主体结构的完整概况。管路、安全或结构强度等领域的所有其他学科都能在这个模型上访问数据和开展工作,完成他们所属的工作部分。通过这种方式,我们能够立即发现哪里出现了问题,并在将建造方案交付到造船厂前纠正任何潜在问题。”

— Miha Hribar

造船工程师,NAOS Ship and Boat Design

 

  • 按时按预算交付设计

造船厂必须兑现其对船东的承诺。如果做不到,将会影响成本与声誉。为了提升效率,造船厂必须在整个企业范围内提升生产力和协作水平。

中船集团下属子公司黄埔文冲船厂使用3DEXPERIENCE平台运行并行设计与工程流程。不同学科的设计师能与结构工程师并行工作,加快生产速度。


“这种并行协作方法有助于避免在最后阶段发生危及进度和预算的差错。站在管理角度,采用一体化平台和统一的数据源开展设计有利于流程控制。”

— 李细红

黄埔文冲副总信息师

 

  • 步调一致地前行

设计与工程开发流程无往不利的关键基础在于集成。

3DEXPERIENCE平台集成所有数据和利益相关方,为造船厂、设计工作室和工程服务提供商配备统一的互联环境,以提高生产力、准确性、速度、质量和成本效益。


GAËL FECHANT

达索系统船舶与海洋工程行业

解决方案高级经理


“充分发挥3DEXPERIENCE的强大能力能够从多个方面节约成本并缩短设计时间。造船厂无需维护不同的流程,与此同时,船舶设计工程师能够专注于从事跨学科创新和系统级优化等关键工作,而不是将时间浪费在数据不兼容、流程孤立和不连续的设计模型上。”

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