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Schiffsklassifikation mit 3D PDF-Technologie von PROSTEP

Von Matthias Grau

Bei der Schiffsklassifikation (Class Approval) werden normalerweise viele großformatige Zeichnungen zwischen Werft und Klassifikationsgesellschaft ausgetauscht. In Ergänzung dazu wird die Papenburger Meyer Werft der Klassifizierungsgesellschaft DNV GL erstmals auch 3D-Modelle eines Kreuzfahrtschiffs bereitstellen. Grundlage des digitalen Class Approval-Prozesses ist die 3D PDF-Technologie von PROSTEP.

Für jedes neugebaute Schiff muss eine Werft nachweisen, dass es Belastungen wie Seegang, Wetter oder Ladung standhält. Außerdem werden mit Blick auf den Umweltschutz seit einigen Jahren Nachweise über die verbauten Gefahrenstoffe und den Schadstoffausstoß im laufenden Betrieb verlangt. Dies zu prüfen ist Aufgabe der Klassifikationsgesellschaften. Nur mit ihrer Zuweisung einer bestimmten Schiffsklasse, z. B. für ein Fahrtgebiet oder einen bestimmten Einsatzzweck, bekommt die Reederei für das Schiff eine Versicherung und darf Häfen anlaufen bzw. Seegebiete durchfahren.

Die Klassifikation ist traditionell ein papierbasierter Prozess, für den die Werften u. a. Unmengen an großformatige Klassifikationszeichnungen erstellen und zur Prüfung an die Klassifikationsgesellschaft schicken müssen. Sie kommen dann mit den Rotstifteinträgen der erforderlichen Änderungen an die Werften zurück – ein iterativer Prozess, der zeitaufwendig ist. Deshalb gibt es seit Jahren Bestrebungen, ihn durch die Nutzung von 3D-Modellen zu beschleunigen. Dank der Lösungsentwicklung von PROSTEP auf Basis der 3D PDF-Technologie haben die Meyer Werft und DNV GL jetzt einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg der Digitalisierung erreicht.

Ziel des gemeinsamen Projekts „3D Approval by Class“ ist es, 2D-Zeichnungen durch intelligente und bereits vorhandene 3D-Informationen in einem 3D PDF-Dokument zu ersetzen, um den Freigabeprozess effizienter zu gestalten. Im Rahmen des Pilotprojekts konzentrieren sich die Partner auf die Zeichnungen der Stahlstrukturen, die von der Steel Basic Design-Gruppe der Meyer Werft erzeugt werden. 

Die Konstrukteure leiten die 3D PDFs automatisch aus Catia V4 und V6 ab, wobei nach dem Need to Know-Prinzip nur die für den Class Approval-Prozess benötigten Informationen im 3D PDF-Dokument angezeigt werden.

Meyer Werft und DNV GL führten 2017 einen Benchmark-Test durch, in dem Papierzeichnungen und ein 3D PDF auf einen Tablett-PC simultan gegeneinander getestet wurden. Vorrangiges Ziel war ein Proof of Concept, aber es ging auch darum, die erforderlichen Anpassungen und Verbesserungen der Technologie zu bewerten. Auf Basis der Informationen aus dem Test wird die 3D Approval-Lösung inzwischen weiterentwickelt werden. PROSTEP unterstützt nicht nur den Implementierungsprozess, sondern betreibt in Zusammenarbeit mit der IT-Abteilung der Meyer Werft auch die PDF Generator 3D-Software auf der MW IT Infrastruktur.

Die PROSTEP-Lösung ermöglicht es, CAD-Modelle und dazugehörige Metadaten automatisch in 3D PDF-Dokumente zu konvertieren, die alle von Meyer Werft und DNV GL für den Class Approval-Prozess benötigten Informationen und Funktionen (z. B. Colorcoding, Filtern, Redlining, etc.) enthalten. Jedes 3D PDF-Dokument umfasst eine komplette Engineering-Unit mit Tausenden von Einzelteilen. Diese enorme Datenmenge so in ein 3D PDF-Dokument einzubetten, dass noch eine effiziente Navigation durch die Modellstruktur möglich ist, war eine große Herausforderung bei dem Projekt.

Die 3D PDF-basierte Freigabe der Stahlstruktur während des Entwicklungsprozesses im Rahmen der sogenannten Office Inspection Approval wurde bereits in einer früheren Phase erfolgreich getestet. Dabei schickte Meyer Werft nur die 3D PDFs ohne die 2D-Zeichnungen an DNV GL.

Meyer Werft und DNV GL werden die 3D PDF-Technologie erstmals beim Bau des neuen Kreuzfahrtschiffs SAGA S.714 produktiv nutzen. Solange die Meyer Werft das volle Potential der neuen Lösung auslotet, wird sie auch noch 2D-Zeichnungen für den Class Approval-Prozess bereitstellen. Langfristiges Ziel ist es jedoch, die 2D-Zeichnungen komplett zu ersetzen und nur noch die 3D-Informationen zu nutzen. Nach Einschätzung von PROSTEP wird die Nutzung der 3D PDF-Technologie den Abstimmungsprozess zwischen Meyer Werft und DNV GL bei der Schiffsklassifikation deutlich beschleunigen und Tonnen von Papier sparen.

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