利用PLM解鎖船舶建造的數字潛力

Cadmatic自80年代初以來一直處于船舶設計和造船解決方案的前沿，隨著計算機輔助設計和數字化的IT能力的進步，推動了這一領域的發展。今年早些時候，Cadmatic和CONTACT軟件達成了戰略OEM合作伙伴關系，旨在為市場提供一項重大的行業首創——首個面向船舶建造的PLM（產品生命周期管理）解決方案。這標志著該行業開始了一場重大轉變，以充分實現數字資產的價值和流程的數字化。這也是著手開展數字化轉型專業知識和能力的第一步，這些知識和能力專門針對我們的行業，而不是從其他學科，如汽車或工藝工程中引入。

這為什么如此重要呢？正如我們每天都經歷的那樣，船舶設計和建造已經是復雜的過程，需要在全球范圍內，使用不同語言，跨越數年的時間，數百人甚至上千人的合作，以及數百萬個零部件、成千上萬張圖紙和數百萬美元的預算。對于一些擁有重要船舶建造行業的較小國家，大型船舶的交付可能會在國內生產總值上顯現出來，這就是這些項目的規模。

管理這些項目中的信息對于它們的成功至關重要，無論是在商業績效方面，還是在按規格和預算交付船舶方面，以及在提供行業所需的性能和安全性方面。隨著時間的推移，這也變得越來越具有挑戰性，因為新船需要集成新燃料、新綠色技術，而且要比以往更快，這要歸功于不斷加速的法規和可持續發展目標。數字化轉型是使這些龐大而分散的項目保持在正軌上的關鍵因素。

為什么我們需要一個專門的船舶建造工具？產品、數據和流程

PLM通常被稱為產品生命周期管理，但在應用于航運行業時，它可能更適合被稱為流程生命周期管理。例如，用于汽車或航空業的工具是基于產品的。以汽車為例，進行廣泛的研究、設計、原型制作，一旦設計完成，就可以生產成百上千輛相同的汽車。飛機設計也遵循類似的模式。

然而，當涉及到船舶建造時，每艘船都是獨特的，設計以滿足特定的商業需求或任務要求。即使在姐妹船之間，也有限制性的設計信息可以復制。同時，由于要求船廠保持充分利用，船廠可能會同時設計并開始切割一艘船的鋼材；船廠不能承受干船塢處于空閑狀態而導致損失。這是一個基本不同的動態，以及比其他行業更不線性的軌跡，這也是我們需要專門的航運軟件和流程的原因。

掌握產品數據和流程可以顯著影響船廠的執行時間、工作負荷和商業盈利能力。

Ludmila Seppälä相信，面向船舶建造的PLM系統可以幫助船廠充分利用數字資產和流程的力量，以確保最佳的效率、盈利能力和質量。

Document-driven versus data-driven

在船舶建造領域，從概念到切割鋼材可能需要1到5年的時間。在此期間，可能會有500到數千人參與項目，處理1,000,000至5,000,000個獨立部件，每個部件都有獨立的數據記錄和一套文件。

在這種情況下，大部分復雜性都在3D CAD設計和相關文件中處理。項目經理必須能夠訪問每個部件的設計和相關文件，并能夠跟蹤誰何時以及如何批準了什么。

例如，如果有人決定某個泵不適用，而船只需要另一種具有不同特性的泵來自另一家制造商。這就產生了一連串的任務。有人需要檢查泵的新規格，看它是否符合需要，然后在3D模型中替換泵。其他人需要確保管道的連接適合 - 然后需要有人批準所有這些操作。在典型的船舶建造項目中，可能會有50,000個這類情況同時發生。從項目管理的角度來看，了解正在發生什么以及誰批準了什么是至關重要的，這就創造了管理人員可以控制流程的時機。

除了極其復雜，船舶建造也是一個以文件為基礎的行業。當與造船廠首次達成項目協議時，他們會制定項目交付時間表，概述哪些圖紙等將在哪個日期收到，這僅僅是眾多相關文件中的第一個。將這些文件與彼此以及迅速發展的3D模型相匹配并不容易。由于涉及的變量較多，如果項目沒有經過精心管理，通�？梢栽�“按設計工程”，“按視覺設計”，“按設計”和“按實際建造”之間存在顯著的偏差。減少這種變化是數據和流程管理的主要挑戰之一。

建立智能連接

那么，我們如何建立一個適用于航運的框架，將這種復雜性轉化為某種秩序呢？關鍵挑戰不僅僅是將所有數據放在一個地方，而是建立數據模型和文件之間以及涉及的所有信息之間的有意義的連接。

建立這些有意義的連接是我們戰略OEM合作伙伴關系的重點。CONTACT的Elements平臺提供了未來可行、特定于PDM的應用程序的廣泛組合。Cadmatic將在此基礎上增加船舶建造特定的專業知識，以最大程度地利用這項技術，并根據船舶建造的要求靈活擴展和調整解決方案。如果每個產品中的信息量如同一個數據湖，那么就需要船舶建造特定的知識來提取其中最有用的見解。

處理這些數據是航運特定領域專業知識如此重要的地方。船舶CAD非常具體化 - 單個部件不是一起存儲的，而是作為部件之間的拓撲關系，其中每個元素與其他許多元素相連接。只有通過創建一個穩固的存儲數據平臺 - 并添加有關如何提取數據湖中信息的行業特定智能 - 我們才能最大程度地利用這些好處，并創建行業所需的解決方案。

將生命周期管理納入考慮

專用PLM的好處不僅限于項目管理船舶的設計和建造。目前，除了海試和船舶首年的運營之外，船廠對船舶性能負有很少的責任。在那之后的船舶壽命周期的接下來的二到三十年里，船舶的所有者和運營商需要費力地重建船舶的設計數據，以處理船體清潔、改裝或其他維護活動等服務。已經存在于設計階段的數據集，已經催生了整個產業來重新創建這些數據。構建一個面向航運的PLM系統使得可以創建數字孿生，船舶的所有者和運營商可以在船舶的整個壽命周期內有效地使用它，從而為船廠增加價值的另一種方式。PLM使船廠能夠更加靈活地采用這些技術或交付用于未來船隊的改裝。同時，在一個平臺上管理PLM有助于船廠適應行業范圍的數字化轉型，將關鍵流程數字化以提取見解并更緊密地管理它們。

這再次與其他行業有所不同。在過程制造業中，設計工廠的一方通常也是管理其整個生命周期的一方，從生產一直到停產。在汽車行業，汽車制造商正在使用數字孿生來更好地為汽車提供服務，延長其整個生命周期的服務。專門為航運設計的生命周期管理使該行業能夠實現這一目標 - 在航運以前無法實現的方式下，有效地管理船舶的整個生命周期。

船廠是集成各種專業知識和技能的中心 - 包括工程、信息技術、項目管理等。為船舶建造而設計的PLM系統將為船廠在交付未來船隊時充分發揮這些技能奠定基礎。

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