بازیگران برتر صنعت ساخت کشتی در عصر دیجیتال

                                                                                                                                                                                                                        

مانا- بزرگ‌ترین کارخانه‌های کشتی‌سازی جهان Hyundai Group کره‌جنوبی، Mitsubishi Heavy Industries ژاپن و Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering  کره‌جنوبی صرفاً برای ساخت کشتی‌های بزرگ در صدر این فهرست قرار ندارند بلکه به‌خاطر ساخت کشتی‌هایی با فنّاوری بالاتر، ایمن‌تر و سازگار با محیط‌زیست در صدر جدول جای گرفته و حرف اول را در ساخت کشتی‌های روز می‌زنند. با فنّاوری جدید و طراحی‌های هوشمند، آن‌ها این اطمینان را حاصل می‌کنند که حمل‌ونقل دریایی به‌روز و در جهت حرکت به سمت آینده است.

آن‌ها تلاش می‌کنند تا جهان بداند چطور ساخت کشتی‌های بهتر به حمل‌ونقل دریایی کمک می‌کند. چین درحال‌حاضر بزرگ‌ترین سازنده کشتی در جهان است که هم از نظر حجم و هم از نظر فنّاوری در صنعت کشتی‌سازی پیشرو است. اما اگر تنها بحث فنّاوری را در نظر بگیریم کره‌جنوبی به وجود کشتی‌سازی با فنّاوری بالا، به‌ویژه در ساخت کشتی‌های پیشرفته مانند کشتی‌های حمل LNG و کشتی‌های کانتینری بزرگ، درصدر قرار دارد.

 صنعت کشتی‌سازی ژاپن به دلیل تمرکز بر دقت، کارایی و فنّاوری‌های سازگار با محیط‌زیست در ساخت کشتی‌ها منحصربه‌فرد است. در این میان کشور‌های اروپایی مانند ایتالیا و آلمان به دلیل ساخت کشتی‌های تفریحی لوکس و برتری مهندسی صنعت کشتی‌سازی قابل توجه هستند. فرانسه با تمرکز بر شناور‌ها و زیردریایی‌هایی با فنّاوری پیشرفته، نقش مهمی در دنیای کشتی‌سازی ایفا می‌کند.

در نهایت باید گفت چین، کره‌جنوبی و ژاپن بازیگران عمده صنعت کشتی‌سازی جهانی هستند که ۹۴ درصد بازار ساخت و ساز کشتی را در دست دارند.

در زیر شیوه استفاده از آخرین فنّاوری روز را در کارخانجات کشتی‌سازی کره‌جنوبی و ژاپن مورد بررسی قرار داده‌ایم.

کشتی‌سازی و مهندسی دریایی دوو

کره‌جنوبی پس از چین بیشترین کشتی‌ها را از لحاظ تُناژ و فنّاوری پیشرفته در دست ساخت دارد. کارخانه دوو این کشور که تولید کشتی را از صفر تا صد انجام می‌دهد به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های کشتی‌سازی جهان در سال ۱۹۷۳ میلادی تأسیس و در سال ۱۹۸۱ میلادی به مرحله تکمیلی رسید. این کارخانه در جزیره Geoje واقع است و درآمد سالانه آن در سال ۲۰۲۳ میلادی، ۹.۱ تریلیون وون بوده است.

کارخانه کشتی‌سازی دوو آخرین فنّاوری پیشرفته و نرم‌افزار دیجیتالی را در ساخت کشتی‌های LNG و تجاری به‌کار می‌گیرد و در این مسیر از صنایع دیجیتال زیمنس بهره‌مند می‌شود.

کارخانه کشتی‌سازی دوو در ساخت انواع کشتی کارخانجات دریایی، سکوی حفاری و تأسیسات ذخیره‌سازی و تخلیه کالا، زیردریایی و ناوشکن‌ها بسیار پیشرو بوده و با استفاده از تخصص گسترده و فنّاوری اطلاعات کشتی‌هایی در مقیاس بزرگ و با کیفیت تولید می‌کند.

این کارخانه یکی از بزرگ‌ترین کشتی‌سازان جهان است که رمز موفقیت خود را بر این اساس استوار کرده که برای مدیریت چرخه عمر محصول (PLM) از نرم‌افزار دیجیتال زیمنس استفاده می‌کند. با این کار کارخانه کشتی‌سازی دوو موقعیت خود را در بازار جهانی دریایی رقابتی کرده است و برای افزایش توانایی خود در واکنش سریع به نیاز‌های مشتری که اولویت این شرکت است روی فنّاوری‌های جدید سرمایه‌گذاری کرده است.

کشتی‌سازی دوو محصولات را در بزرگ‌ترین اسکله جهان به مساحتی بالغ بر ۴ میلیون متر مربع تولید و مونتاژ می‌کند. علاوه بر آن کارخانه دوو، کشتی‌های کانتینری، تانکر‌های نفتی و کشتی‌های مسافربری، زیردریایی و ناوشکن‌ها و نیروگاه‌های دریایی، سکو‌های ثابت نفت و گاز دریایی نیز می‌سازد.

همان‌گونه که اشاره شد استفاده از فنّاوری دیجیتال صنایع زیمنس برای شرکت دوو از اهمیت دوچندانی برخوردار است. دوو به تازگی یادداشت تفاهم سه ساله‌ای را با صنایع دیجیتال زیمنس امضا کرده است تا بتواند با پشتیبانی آن به تولید دیجیتالی بیشتر کمک کند. این شرکت با ایجاد یک سیستم پشتیبانی تولید نوآورانه بر اساس فنّاوری نرم‌افزاری صنایع دیجیتال زیمنس و تجربه خود شرکت، عزم خود را بر ساخت یک کارخانه کشتی‌سازی دیجیتال متمرکز نموده است.

سئو هیونگ وون، رئیس تیم فنّاوری اطلاعات (IT) در کشتی‌سازی دوو می‌گوید با نرم‌افزار زیمنس شرکت به همگرایی واقعی دست یافته و باعث می‌شود تا فنّاوری برجسته کشتی‌سازی دوو همراه با تجربه و دانش انباشته شده توسط متخصصان کشتی‌سازی دوو ارتقاء یابد.

کارخانه کشتی‌سازی دوو یک سیستم هوشمند بهینه‌سازی شده را برای تلفن هوشمند طراحی کرده که این سیستم یک طرح هوشمند عرشه سه بُعدی و یک سیستم ساخت و ساز دیجیتال (DCS) برای مدیریت اطلاعات تولید است.

کارخانه کشتی‌سازی دوو یک منبع بزرگ اطلاعاتی را با استفاده از ایجاد یک زیرساخت دیجیتال کارآمد از طریق معرفی نرم‌افزار NX برای طراحی به کمک کامپیوتر computer-aided design (CAD) و نرم‌افزار Tecnomatix برای مجموعه‌ای جامع از راه‌حل‌های تولید دیجیتال در دسترس مهندسان خود قرار داده است.

نرم افزار Tecnomatix براساس مدیریت  چرخه عمر محصول  (PLM) ساخته شده است.

یکی از فعالیت‌های کارخانه کشتی‌سازی دوو ارائه فرمت JT برای مدل‌سازی سبک کشتی است که درکار با مدل‌های بسیار پیچیده CAD برای ساخت کشتی‌های بزرگ به صورت مجازی استفاده می‌شود. با استفاده از JT، مهندسان می‌توانند به راحتی داده‌های مدل سه بُعدی را تغییر دهند..

کشتی‌سازی دوو به مدیران و مهندسان این امکان را می‌دهد تا با کمک یک دستگاه که با استفاده از جعبه ابزار PLM Vis توسعه یافته است نسبت به رصد، مشاهده، اندازه‌گیری و نشانه‌گذاری قطعات از طریق وب اقدام نمایند. در این وضعیت کاربر می‌تواند داده‌های محصول را تجسم کرده و روی آن کار کند. کارخانه کشتی‌سازی این امکان را فراهم کرده تا هر فردی با آموزش خاص بتواند از PLM Vis استفاده کند.

سئو هیونگ وون در ادامه می‌گوید: ما از طریق استفاده ترکیبی از فنّاوری NX، Teamcenter، Tecnomatix و PLM Components به هم‌افزایی دست یافته‌ایم که به افزایش بهره‌وری کمک کرده است.

این تجربه جدید ما را قادر می‌سازد تا رقابت را در بین تمام کشتی‌سازان جهان ادامه دهیم. ناگفته نماند این سیستم‌ها، مهندسان و کارشناسان را راهنمایی می‌کنند که چه تجهیزاتی در کدام نقطه نصب می‌شود و کدام فنّاوری تصمیم می‌گیرد و کدام تجهیزات در کجا نصب می‌شود. ما با استفاده از فنّاوری دیجیتال زیمنس مشکلات تولید را قبل از شروع حذف کرده و کارآیی عملیاتی را به حداکثر می‌رسانیم.

صنایع سنگین هیوندای

صنایع سنگین هیوندای یکی از سه شرکت بزرگ کشتی‌سازی کره‌جنوبی است. این شرکت دارای بزرگ‌ترین کارخانه تولید کشتی در جهان است. فنّاوری‌ها و امکانات پیشرفته با تمام جزئیات مانند استفاده از ربات‌ها در فرایند جوشکاری در این کارخانه وجود دارد.

صنایع سنگین HD هیوندای کره‌جنوبی، بزرگ‌ترین کارخانه کشتی‌سازی جهان، از یک پروژه توسعه مشترک (JDP) با شرکت‌های نرم‌افزار دریایی فنلاندی NAPA و CADMATIC برای سرعت بخشیدن به تحول دیجیتال صنعت کشتی‌سازی خبر داده است. این پروژه مشترک یک راه‌حل مدیریت اطلاعات و طراحی کشتی نسل سه  بعدی را توسعه می‌دهد.

با این مشارکت کشتی‌سازی صنایع سنگین هیوندای از مدل‌های پیشرفته سه بُعدی و آخرین پیشرفت‌ها در فنّاوری مدیریت اطلاعات برای ایجاد راه‌حل‌های هوشمند برای پشتیبانی از کل فرایند کشتی‌سازی استفاده می‌کند و این کارخانه قادر می‌شود تا چشم‌انداز خود را از یک کارخانه کشتی‌سازی سنتی به سمت دیجیتال اجرایی کند.

هدف از این مشارکت ارائه کارایی بالای کشتی‌سازی از جمله برنامه‌های زمانی کوتاه‌تر، هزینه‌های کمتر و کیفیت بالاتر در پروژه‌های بزرگ و پیچیده‌تر کشتی‌سازی از طریق دیجیتالی‌سازی است. با دیجیتالی‌سازی و بهینه‌سازی فرایند‌های طراحی و ساخت کشتی، صنایع سنگین هیوندای می‌تواند به تقاضای رو به رشد مالکان کشتی برای طرح‌های نوآورانه کم‌مصرف انرژی مانند کربن‌زدایی پاسخ دهد و از سوخت‌های جایگزین یا کشتی‌های مجهز به فنّاوری‌های جدید مانند باتری‌ها یا نیروی محرکه بادی استفاده شود.

براساس این قرارداد، NAPA و CADMATIC با تخصص کشتی‌سازی خود در معماری دریایی، طراحی اولیه، جزئیات و تولید و همچنین مدیریت اطلاعات و همکاری مبتنی بر مدیریت چرخه عمر محصول (PLM) با هم همکاری خواهند کرد.

سئونگ-هو جئون، مدیرارشد فنّاوری صنایع سنگین هیوندای می‌گوید: این کار باعث افزایش کارایی در طول فرایند طراحی و تحویل اطلاعات دوقلوی دیجیتال می‌شود و به ما کمک می‌کند تا طرح‌های نوآورانه‌ای را که مشتریان‌مان می‌خواهند، ارائه دهیم.

این پروژه مشترک نقطه عطف مهمی برای کشتی‌سازی با ورود به عصر دیجیتال است. این مشارکت فرصتی بزرگ برای تقویت نقش ابزار‌های طراحی و مدیریت اطلاعات در کشتی‌سازی برای پشتیبانی از عملکرد صنعت ساخت کشتی از طریق دیجیتالی‌سازی پیشرفته است.

امروزه کربن‌زدایی در حال ایجاد تغییرات برای کارخانه‌های کشتی‌سازی است، زیرا سوخت‌ها و فنّاوری‌های جدید سطح بی‌سابقه‌ای از پیچیدگی را در فرایند طراحی کشتی به ارمغان می‌آورند. در این زمینه، داشتن فرایند‌های ساده‌ای که ارتباطات و همکاری را تسهیل می‌کند، برای امکان‌پذیر ساختن نوآوری سریع و در نهایت ایجاد نسل جدیدی از کشتی‌ها ضروری است.

صنایع سنگین سامسونگ

صنایع سنگین سامسونگ به‌عنوان یکی از کارخانجات کره‌جنوبی به‌منظور تسریع خط تولید به فنّاوری حیاط هوشمند Smart Yard متوسل شده تا از یک کشتی‌سازی سنتی به یک کشتی‌سازی هوشمند تبدیل شود. با استفاده از این فنّاوری مدیریت، کنترل و بهینه‌سازی فرایند‌های کشتی‌سازی، از مهندسی تا ساخت کشتی و برآورده کردن خواسته‌های مشتری با روند بهتری انجام می‌شود.

شرکت نرم‌افزاری فرانسوی Dassault Systèmes به تازگی با امضاء یک یادداشت تفاهم (MoU) با صنایع سنگین سامسونگ برای ایجاد یک یارد هوشمند، از رهبری جهانی در بخش کشتی‌سازی با فنّاوری پیشرفته برای این کارخانه کشتی‌سازی خبر داد.

با گسترش تجارت در صنایع دریایی این کارخانه کشتی‌سازی فرصت می‌یابد تا در بخش کشتی‌های بزرگ حامل LNG رونق یابد.

به گفته مدیران شرکت نرم‌افزاری فرانسوی Dassault Systèmes، با فنّاوری دوقلوی مجازی حیاط هوشمند مبتنی بر پلتفرم ۳DEXPERIENCE  تحول بزرگی برای کارخانه کشتی‌سازی سامسونگ رخ می‌دهد.

بدین ترتیب صنایع سنگین سامسونگ با استفاده از فنّاوری حیاط هوشمند در حال گسترش و توسعه در ساخت کشتی است. این شرکت قصد دارد با این فنّاوری جدید بهینه‌سازی عملیات طراحی شده و تولید کشتی جدید را سرعت ببخشد و با این کار توانسته از دولت کره‌جنوبی برای بهبود و کارآیی حمایت از فنّاوری کمک بگیرد.

کارخانه کشتی‌سازی سامسونگ با استفاده از فنّاوری حیاط هوشمند می‌تواند کشتی‌های پیچیده‌تر و پایدارتری را طراحی کند که به اتوماسیون بیشتر، سیستم‌ها و پیشرانه‌های جدید و ایمنی و کنترل بالاتر نیاز دارند. این سیستم درحال‌حاضر یک روش استاندارد توسعه محصول در صنایع حمل‌ونقل و تحرک، هوافضا و صنایع پیشرفته است.

جونگ نام لی یکی از مدیران این شرکت می‌گوید: یک حیاط هوشمند در صنعت کشتی‌سازی همچنین به کاهش هزینه‌های ساخت و بهبود کیفیت کشتی‌ها کمک می‌کند.

حیاط هوشمند مبتنی بر پلتفرم ۳ DEXPERIENCE این شرکت از یک رشته دیجیتال منحصر‌به‌فرد پشتیبانی می‌کند که منابع داده‌های مختلف و اطلاعات عملیات را در زمان واقعی یکپارچه می‌کند و بهینه‌سازی برنامه‌ریزی و عملیات ساخت کشتی در کارخانه کشتی‌سازی را هم برای روش‌های تولید و هم اجرای آن ممکن می‌سازد.

همچنین شرکت کشتی‌سازی صنایع سنگین سامسونگ یک چت‌بات مبتنی بر هوش مصنوعی را توسعه داده و آن را در طراحی یک کشتی به کار برده است و تلاش‌ها برای تقویت دیجیتالی شدن آن را افزایش داده است.

چت‌بات‌ها (Chatbots) برنامه‌های نرم‌افزاری هستند که برای شبیه‌سازی مکالمه یا چت نوشتاری با یک شخص واقعی طراحی شده‌اند. چت‌بات‌ها که اخیراً در مشاغل با خدمات مشتری از جمله مؤسسات بزرگ مورد استفاده هستند در صنعت کشتی‌سازی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با استفاده از چت‌بات در بخش کشتی‌سازی، پرسنل طراحی می‌توانند زمانی که صرف کار‌های تکراری ساده مانند جستجوی طراحی و مدیریت نقشه‌ها می‌شد را کاهش دهند که به تمرکز روی کار‌های مهم کمک می‌کند تا به کاهش زمان انجام کار و بهبود کیفیت منجر شود.

صنایع سنگین میتسوبیشی

قدمت تأسیس گروه میتسوبیشی ژاپن به سال ۱۹۵۰ میلادی برمی‌گردد که درحال‌حاضر دارای دو شرکت تابعه است و عمدتاً روی کشتی‌های با فنّاوری بالا و بسیار پیچیده متمرکز است.

کشتی‌هایی که در این کارخانه ساخته می‌شوند نیاز به تجهیزات و فنّاوری  پیشرفته دارند که در کمترین کارخانه‌ای می‌توان یافت.

کارخانه کشتی‌سازی یوکوهاما، شیمونوسکی و ناکازاکی تحت پوشش کارخانه میتسوبیشی ژاپن دارای فرایند‌های بسیار پیچیده‌ای هستند که در نوع خود بی‌نظیر است. علاوه بر ساخت کشتی شرکت میتسوبیشی ساختار دریایی صنایع سنگین خود را حفظ کرده و نسبت به ساختار شناور سکوی دریایی بزرگ اقدام می‌کند.

این شرکت‌ها همراه با شرکت‌های تابعه تعداد زیادی کشتی حامل LNG، تجاری و کشتی‌های مسافربری را تولید و تحویل مشتری داده است.

کارخانه کشتی‌سازی میتسوبیشی به‌منظور ارتقاء کیفیت و بالا بردن میزان تخصص نیروی کار خود با دانشگاه توکیو همکاری کرده و یک سیستم پیش‌بینی نیرو و انتخاب خطوط تحت عنوان Power Prediction & Lines Selection (MiPoLin)  را دریافت کرده است.

این سیستم قبلاً در آزمایشگاه دانشگاه مهندسی دیجیتال دریایی و اقیانوسی Maritime and Ocean Digital Engineering Laboratory (MODE)   به مرحله تست رسیده و سپس توسط دانشگاه توکیو توسعه و گسترش یافته است که درحال‌حاضر در کارخانه میتسوبیشی با استفاده از این سیستم پیش‌بینی‌های لازم برای ساخت و انتخاب خطوط و تست‌های اولیه و بالاخره تمامی فنّاوری‌های مورد استفاده در کارخانه را به سرانجام می‌رساند.

به گفته کارشناسان و تحلیلگران، سیستم داده‌های موجود و سیستم‌های دیجتال موجود در MiPoLin به‌گونه‌ای است که گویی در یک مقطع صد ساله اطلاعات لازم در یک سیستم جمع‌آوری شده است.

  MiPoLin به‌طور اختصاصی در اختیار میتسوبیشی است که یک سیستم مطمئن است و می‌تواند بیش از ۱۲۰۰ مورد نتایج حاصله را در کوتاه‌ترین زمان به راحتی در اختیار متخصصان قرار دهد.

این سیستم می‌تواند برای طراحی و فرم انتخاب بدنه کشتی ۴۲۰ نمونه را در اختیار کاربران و خدمه کارخانه کشتی‌سازی قرار دهد. با استفاده از پایگاه داده بزرگ MiPoLin نتایج و دانش‌های انباشته شده برای مدت طولانی در اختیار سازندگان کشتی قرار می‌گیرد و آنان به راحتی براساس داده دریافتی این سیستم به‌کار خود ادامه می‌دهند.

در واقع کشتی با استفاده از MiPoLin به‌راحتی می‌تواند در مسیر مطالعه و تحقیق و توسعه قرار گیرد و در نهایت سیستم انتخابی به مرحله اجرا در آید.

همان‌گونه که بار‌ها اشاره شد صنعت دریانوردی درحال‌حاضر نیاز به کشتی‌هایی دارد که دوست‌دار محیط‌زیست باشند و این کشتی‌ها درحال‌حاضر رو به افزایش هستند. یکی از راه حل‌هایی که سیستم MiPoLin در کارخانه کشتی‌سازی میتسوبیشی و شرکت تابعه ترویج می‌کند سیستم کربن‌زدایی از صنعت دریایی است. این کشتی‌ها به‌گونه‌ای ساخته می‌شوندکه آلودگی محیط زیستی نخواهند داشت.

به هرحال این سیستم یک سیستم پیش‌بینی قدرت و انتخاب خطوط را در اختیار سازندگان کشتی قرار می‌دهد و آنان بدون هیچ خطایی نسبت به ساخت کشتی اقدامات لازم را از طریق فنّاوری موجود انجام می‌دهند.

MODE  یک برنامه تحقیقاتی همکاری است که در اول اکتبر ۲۰۲۲ میلادی توسط هفت شرکت از جمله کشتی‌سازی میتسوبیشی در دانشگاه توکیو تأسیس شد و در حال کار بر روی ساخت یک پلتفرم شبیه‌سازی است تا مشکلات پیشِ روی صنعت دریایی ژاپن را حل کند و پایگاه داده آزمایش مخزن در مقیاس بزرگ ارائه شده توسط MiPoLin برای ساخت مدلی از پلتفرم شبیه‌سازی برنامه‌ریزی شده توسط  MODE  ارزیابی شده است.

ترجم و اقتباس: بهاره قهرمانی

منابع: Mitsubishi - hellenicshippingnews.com- www.mhi.com

- blog.۳ds.com- resources.sw.siemens.com Shipbuilding Co. Ltd

epaper.chinadaily.com.cn -offshore-energy.biz