بازیگران برتر صنعت ساخت کشتی در عصر دیجیتال

بازیگران برتر صنعت کشتی سازی جهانی به ترتیب کشورهای چین، کره جنوبی، ژاپن، ایتالیا، آلمان، آمریکا، فرانسه، فیلیپین، برزیل و ویتنام هستند. 

به گزارش تین نیوز به نقل از مانا، بزرگ ترین کارخانه های کشتی سازی جهان Hyundai Group کره جنوبی، Mitsubishi Heavy Industries ژاپن و Daewoo Shipbuilding & Marine Engineering  کره جنوبی صرفاً برای ساخت کشتی های بزرگ در صدر این فهرست قرار ندارند بلکه به خاطر ساخت کشتی هایی با فنّاوری بالاتر، ایمن تر و سازگار با محیط زیست در صدر جدول جای گرفته و حرف اول را در ساخت کشتی های روز می زنند. با فنّاوری جدید و طراحی های هوشمند، آن ها این اطمینان را حاصل می کنند که حمل و نقل دریایی به روز و در جهت حرکت به سمت آینده است.

آن ها تلاش می کنند تا جهان بداند چطور ساخت کشتی های بهتر به حمل ونقل دریایی کمک می کند. چین درحال حاضر بزرگ ترین سازنده کشتی در جهان است که هم از نظر حجم و هم از نظر فنّاوری در صنعت کشتی سازی پیشرو است. اما اگر تنها بحث فنّاوری را در نظر بگیریم کره جنوبی به وجود کشتی سازی با فنّاوری بالا، به ویژه در ساخت کشتی های پیشرفته مانند کشتی های حمل LNG و کشتی های کانتینری بزرگ، درصدر قرار دارد.

 صنعت کشتی سازی ژاپن به دلیل تمرکز بر دقت، کارایی و فنّاوری های سازگار با محیط زیست در ساخت کشتی ها منحصربه فرد است. در این میان کشور های اروپایی مانند ایتالیا و آلمان به دلیل ساخت کشتی های تفریحی لوکس و برتری مهندسی صنعت کشتی سازی قابل توجه هستند. فرانسه با تمرکز بر شناور ها و زیردریایی هایی با فنّاوری پیشرفته، نقش مهمی در دنیای کشتی سازی ایفا می کند.

در نهایت باید گفت چین، کره جنوبی و ژاپن بازیگران عمده صنعت کشتی سازی 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 کشتی سازی کره جنوبی و ژاپن مورد بررسی قرار داده ایم.

کشتی سازی و مهندسی دریایی دوو

کره جنوبی پس از چین بیشترین کشتی ها را از لحاظ تُناژ و فنّاوری پیشرفته در دست ساخت دارد. کارخانه دوو این کشور که تولید کشتی را از صفر تا صد انجام می دهد به عنوان یکی از بزرگ ترین شرکت های کشتی سازی 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 کشتی سازی دوو آخرین فنّاوری پیشرفته و نرم افزار دیجیتالی را در ساخت کشتی های LNG و تجاری به کار می گیرد و در این مسیر از صنایع دیجیتال زیمنس بهره مند می شود.

کارخانه کشتی سازی دوو در ساخت انواع کشتی کارخانجات دریایی، سکوی حفاری و تأسیسات ذخیره سازی و تخلیه کالا، زیردریایی و ناوشکن ها بسیار پیشرو بوده و با استفاده از تخصص گسترده و فنّاوری اطلاعات کشتی هایی در مقیاس بزرگ و با کیفیت تولید می کند.

این کارخانه یکی از بزرگ ترین کشتی سازان جهان است که رمز موفقیت خود را بر این اساس استوار کرده که برای مدیریت چرخه عمر محصول (PLM) از نرم افزار دیجیتال زیمنس استفاده می کند. با این کار کارخانه کشتی سازی دوو موقعیت خود را در بازار جهانی دریایی رقابتی کرده است و برای افزایش توانایی خود در واکنش سریع به نیاز های مشتری که اولویت این شرکت است روی فنّاوری های جدید سرمایه گذاری کرده است.

کشتی سازی دوو محصولات را در بزرگ ترین اسکله جهان به مساحتی بالغ بر ۴ میلیون متر مربع تولید و مونتاژ می کند. علاوه بر آن کارخانه دوو، کشتی های کانتینری، تانکر های نفتی و کشتی های مسافربری، زیردریایی و ناوشکن ها و نیروگاه های دریایی، سکو های ثابت نفت و گاز دریایی نیز می سازد.

همان گونه که اشاره شد استفاده از فنّاوری دیجیتال صنایع زیمنس برای شرکت دوو از اهمیت دوچندانی برخوردار است. دوو به تازگی یادداشت تفاهم سه ساله ای 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 نرم افزاری صنایع دیجیتال زیمنس و تجربه خود شرکت، عزم خود را بر ساخت یک کارخانه کشتی سازی دیجیتال متمرکز نموده است.

سئو هیونگ وون، رئیس تیم فنّاوری اطلاعات (IT) در کشتی سازی دوو می گوید با نرم افزار زیمنس شرکت به همگرایی واقعی دست یافته و باعث می شود تا فنّاوری برجسته کشتی سازی دوو همراه با تجربه و دانش انباشته شده توسط متخصصان کشتی سازی دوو ارتقاء یابد.

کارخانه کشتی سازی دوو یک سیستم هوشمند بهینه سازی 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 کشتی سازی دوو یک منبع بزرگ اطلاعاتی را با استفاده از ایجاد یک زیرساخت دیجیتال کارآمد از طریق معرفی نرم افزار NX برای طراحی به کمک کامپیوتر computer-aided design (CAD) و نرم افزار Tecnomatix برای مجموعه ای جامع از راه حل های تولید دیجیتال در دسترس مهندسان خود قرار داده است.

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

یکی از فعالیت های کارخانه کشتی سازی دوو ارائه فرمت JT برای مدل سازی سبک کشتی است که درکار با مدل های بسیار پیچیده CAD برای ساخت کشتی های بزرگ به صورت مجازی استفاده می شود. با استفاده از JT، مهندسان می توانند به راحتی داده های مدل سه بُعدی را تغییر دهند..

کشتی سازی دوو به مدیران و مهندسان این امکان را می دهد تا با کمک یک دستگاه که با استفاده از جعبه ابزار PLM Vis توسعه یافته است نسبت به رصد، مشاهده، اندازه گیری و نشانه گذاری قطعات از طریق وب اقدام نمایند. در این وضعیت کاربر می تواند داده های محصول را تجسم کرده و روی آن کار کند. کارخانه کشتی سازی این امکان را فراهم کرده تا هر فردی با آموزش خاص بتواند از PLM Vis استفاده کند.

سئو هیونگ وون در ادامه می گوید: ما از طریق استفاده ترکیبی از فنّاوری NX، Teamcenter، Tecnomatix و PLM Components به هم افزایی دست یافته ایم که به افزایش بهره وری کمک کرده است.

این تجربه جدید ما را قادر می سازد تا رقابت را در بین تمام کشتی سازان جهان ادامه دهیم. ناگفته نماند این سیستم ها، مهندسان و کارشناسان را راهنمایی می کنند که چه تجهیزاتی در کدام نقطه نصب می شود و کدام فنّاوری تصمیم می گیرد و کدام تجهیزات در کجا نصب می شود. ما با استفاده از فنّاوری دیجیتال زیمنس مشکلات تولید را قبل از شروع حذف کرده و کارآیی عملیاتی را به حداکثر می رسانیم.

صنایع سنگین هیوندای

صنایع سنگین هیوندای یکی از سه شرکت بزرگ کشتی سازی کره جنوبی است. این شرکت دارای بزرگ ترین کارخانه تولید کشتی در جهان است. فنّاوری ها و امکانات پیشرفته با تمام جزئیات مانند استفاده از ربات ها در فرایند جوشکاری در این کارخانه وجود دارد.

صنایع سنگین HD هیوندای کره جنوبی، بزرگ ترین کارخانه کشتی سازی جهان، از یک پروژه توسعه مشترک (JDP) با شرکت های نرم افزار دریایی فنلاندی NAPA و CADMATIC برای سرعت بخشیدن به تحول دیجیتال صنعت کشتی سازی خبر داده است. این پروژه مشترک یک راه حل مدیریت اطلاعات و طراحی کشتی نسل سه  بعدی را توسعه می دهد.

با این مشارکت کشتی سازی صنایع سنگین هیوندای از مدل های پیشرفته سه بُعدی و آخرین پیشرفت ها در فنّاوری مدیریت اطلاعات برای ایجاد راه حل های هوشمند برای پشتیبانی از کل فرایند کشتی سازی استفاده می کند و این کارخانه قادر می شود تا چشم انداز خود را از یک کارخانه کشتی سازی سنتی به سمت دیجیتال اجرایی کند.

هدف از این مشارکت ارائه کارایی بالای کشتی سازی از جمله برنامه های زمانی کوتاه تر، هزینه های کمتر و کیفیت بالاتر در پروژه های بزرگ و پیچیده تر کشتی سازی از طریق دیجیتالی سازی است. با دیجیتالی سازی و بهینه سازی فرایند های طراحی و ساخت کشتی، صنایع سنگین هیوندای می تواند به تقاضای رو به رشد مالکان کشتی برای طرح های نوآورانه کم مصرف انرژی مانند کربن زدایی پاسخ دهد و از سوخت های جایگزین یا کشتی های مجهز به فنّاوری های جدید مانند باتری ها یا نیروی محرکه بادی استفاده شود.

براساس این قرارداد، NAPA و CADMATIC با تخصص کشتی سازی 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 می گوید: این کار باعث افزایش کارایی در طول فرایند طراحی و تحویل اطلاعات دوقلوی دیجیتال می شود و به ما کمک می کند تا طرح های نوآورانه ای را که مشتریان مان می خواهند، ارائه دهیم.

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

امروزه کربن زدایی در حال ایجاد تغییرات برای کارخانه های کشتی سازی است، زیرا سوخت ها و فنّاوری های جدید سطح بی سابقه ای از پیچیدگی را در فرایند طراحی کشتی به ارمغان می آورند. در این زمینه، داشتن فرایند های ساده ای که ارتباطات و همکاری را تسهیل می کند، برای امکان پذیر ساختن نوآوری سریع و در نهایت ایجاد نسل جدیدی از کشتی ها ضروری است.

صنایع سنگین سامسونگ

صنایع سنگین سامسونگ به عنوان یکی از کارخانجات کره جنوبی به منظور تسریع خط تولید به فنّاوری حیاط هوشمند Smart Yard متوسل شده تا از یک کشتی سازی سنتی به یک کشتی سازی هوشمند تبدیل شود. با استفاده از این فنّاوری مدیریت، کنترل و بهینه سازی فرایند های کشتی سازی، از مهندسی تا ساخت کشتی و برآورده کردن خواسته های مشتری با روند بهتری انجام می شود.

شرکت نرم افزاری 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 کشتی سازی با فنّاوری پیشرفته برای این کارخانه کشتی سازی خبر داد.

با گسترش تجارت در صنایع دریایی این کارخانه کشتی سازی فرصت می یابد تا در بخش کشتی های بزرگ حامل LNG رونق یابد.

به گفته مدیران شرکت نرم افزاری فرانسوی Dassault Systèmes، با فنّاوری دوقلوی مجازی حیاط هوشمند مبتنی بر پلتفرم ۳DEXPERIENCE  تحول بزرگی برای کارخانه کشتی سازی سامسونگ رخ می دهد.

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 بهینه سازی عملیات طراحی شده و تولید کشتی جدید را سرعت ببخشد و با این کار توانسته از دولت کره جنوبی برای بهبود و کارآیی حمایت از فنّاوری کمک بگیرد.

کارخانه کشتی سازی سامسونگ با استفاده از فنّاوری حیاط هوشمند می تواند کشتی های پیچیده تر و پایدارتری را طراحی کند که به اتوماسیون بیشتر، سیستم ها و پیشرانه های جدید و ایمنی و کنترل بالاتر نیاز دارند. این سیستم درحال حاضر یک روش استاندارد توسعه محصول در صنایع حمل ونقل و تحرک، هوافضا و صنایع پیشرفته است.

جونگ نام لی یکی از مدیران این شرکت می گوید: یک حیاط هوشمند در صنعت کشتی سازی همچنین به کاهش هزینه های ساخت و بهبود کیفیت کشتی ها کمک می کند.

حیاط هوشمند مبتنی بر پلتفرم ۳ DEXPERIENCE این شرکت از یک رشته دیجیتال منحصر به فرد پشتیبانی می کند که منابع داده های مختلف و اطلاعات عملیات را در زمان واقعی یکپارچه می کند و بهینه سازی برنامه ریزی و عملیات ساخت کشتی در کارخانه کشتی سازی را هم برای روش های تولید و هم اجرای آن ممکن می سازد.

همچنین شرکت کشتی سازی صنایع سنگین سامسونگ یک چت بات مبتنی بر هوش مصنوعی را توسعه داده و آن را در طراحی یک کشتی به کار برده است و تلاش ها برای تقویت دیجیتالی شدن آن را افزایش داده است.

چت بات ها (Chatbots) برنامه های نرم افزاری هستند که برای شبیه سازی مکالمه یا چت نوشتاری با یک شخص واقعی طراحی شده اند. چت بات ها که اخیراً در مشاغل با خدمات مشتری از جمله مؤسسات بزرگ مورد استفاده هستند در صنعت کشتی سازی نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

با استفاده از چت بات در بخش کشتی سازی، پرسنل طراحی می توانند زمانی که صرف کار های تکراری ساده مانند جستجوی طراحی و مدیریت نقشه ها می شد را کاهش دهند که به تمرکز روی کار های مهم کمک می کند تا به کاهش زمان انجام کار و بهبود کیفیت منجر شود.

صنایع سنگین میتسوبیشی

قدمت تأسیس گروه میتسوبیشی ژاپن به سال ۱۹۵۰ میلادی برمی گردد که درحال حاضر دارای دو شرکت تابعه است و عمدتاً روی کشتی های با فنّاوری بالا و بسیار پیچیده متمرکز است.

کشتی هایی که در این کارخانه ساخته می شوند نیاز به تجهیزات و فنّاوری  پیشرفته دارند که در کمترین کارخانه ای می توان یافت.

کارخانه کشتی سازی یوکوهاما، شیمونوسکی و ناکازاکی تحت پوشش کارخانه میتسوبیشی ژاپن دارای فرایند های بسیار پیچیده ای هستند که در نوع خود بی نظیر است. علاوه بر ساخت کشتی شرکت میتسوبیشی ساختار دریایی صنایع سنگین خود را حفظ کرده و نسبت به ساختار شناور سکوی دریایی بزرگ اقدام می کند.

این شرکت ها همراه با شرکت های تابعه تعداد زیادی کشتی حامل LNG، تجاری و کشتی های مسافربری را تولید و تحویل مشتری داده است.

کارخانه کشتی سازی میتسوبیشی به منظور ارتقاء کیفیت و بالا بردن میزان تخصص نیروی کار خود با دانشگاه توکیو همکاری کرده و یک سیستم پیش بینی 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 درحال حاضر در کارخانه میتسوبیشی با استفاده از این سیستم پیش بینی های لازم برای ساخت و انتخاب خطوط و تست های اولیه و بالاخره تمامی فنّاوری های مورد استفاده در کارخانه را به سرانجام می رساند.

به گفته کارشناسان و تحلیلگران، سیستم داده های موجود و سیستم های دیجتال موجود در MiPoLin به گونه ای است که گویی در یک مقطع صد ساله اطلاعات لازم در یک سیستم جمع آوری شده است.

  MiPoLin به طور اختصاصی در اختیار میتسوبیشی است که یک سیستم مطمئن است و می تواند بیش از ۱۲۰۰ مورد نتایج حاصله را در کوتاه ترین زمان به راحتی در اختیار متخصصان قرار دهد.

این سیستم می تواند برای طراحی و فرم انتخاب بدنه کشتی ۴۲۰ نمونه را در اختیار کاربران و خدمه کارخانه کشتی سازی قرار دهد. با استفاده از پایگاه داده بزرگ MiPoLin نتایج و دانش های انباشته شده برای مدت طولانی در اختیار سازندگان کشتی قرار می گیرد و آنان به راحتی براساس داده دریافتی این سیستم به کار خود ادامه می دهند.

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

همان گونه که بار ها اشاره شد صنعت دریانوردی درحال حاضر نیاز به کشتی هایی دارد که دوست دار محیط زیست باشند و این کشتی ها درحال حاضر رو به افزایش هستند. یکی از راه حل هایی که سیستم MiPoLin در کارخانه کشتی سازی میتسوبیشی و شرکت تابعه ترویج می کند سیستم کربن زدایی از صنعت دریایی است. این کشتی ها به گونه ای ساخته می شوندکه آلودگی محیط زیستی نخواهند داشت.

به هرحال این سیستم یک سیستم پیش بینی قدرت و انتخاب خطوط را در اختیار سازندگان کشتی قرار می دهد و آنان بدون هیچ خطایی نسبت به ساخت کشتی اقدامات لازم را از طریق فنّاوری موجود انجام می دهند.

MODE  یک برنامه تحقیقاتی همکاری است که در اول اکتبر ۲۰۲۲ میلادی توسط هفت شرکت از جمله کشتی سازی میتسوبیشی در دانشگاه توکیو تأسیس شد و در حال کار بر روی ساخت یک پلتفرم شبیه سازی 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 شبیه سازی برنامه ریزی شده توسط  MODE  ارزیابی شده است.