DNV und PROSTEP entwickeln 3D PDF-Lösung für die Bauaufsicht im Schiffbau

Mit rund 13.000 Mitarbeitenden und einem Umsatz von mehr als 25 Milliarden NOK ist DNV die weltweit führende Klassifikationsgesellschaft für die maritime Industrie. DNV hat seinen Hauptsitz in Høvik vor den Toren Oslos, ist in über 100 Ländern vertreten und in sechs Geschäftsbereiche unterteilt: Maritime, Energy Solutions, Digital Solutions, Supply Chain & Product Assurance, Business Assurance und The Accelerator.

Der Geschäftsbereich Maritime von DNV, in dem weltweit rund 3.300 Mitarbeitende beschäftigt sind, ist unter anderem für die Klassifizierung von Schiffen und mobilen Offshore-Anlagen zuständig. Klassifikationsgesellschaften wie DNV entwickeln technische Standards für den Entwurf, den Bau und die Vermessung von Schiffen und führen Besichtigungen an Bord von Schiffen durch. Mit der Zulassung einer Klassifikationsgesellschaft können Reedereien eine Versicherung für ihre Schiffe abschließen und die Erlaubnis erhalten, bestimmte Häfen anzulaufen oder Seegebiete zu durchfahren.

Um die Class Approval zu erhalten, schicken die Werften bislang große Mengen an großformatigen Zeichnungen an den DNV oder andere Klassifikationsgesellschaften, die anhand der Unterlagen prüfen, ob die Schiffe den Belastungen auf See standhalten werden und die gesetzlichen Vorschriften zu Themen wie Sicherheit und Emissionen einhalten.

Der DNV bemüht sich seit Jahren darum, diesen Prozess stärker zu digitalisieren und die Zeichnungen durch 3D-Modelle mit Annotationen zu ersetzen. Im Rahmen des Konsortialprojekts APPROVE hat das Unternehmen zusammen mit führenden Herstellern von schiffbauspezifischen CAx-Systemen OCX (Open Class 3D Exchange Format) entwickelt, ein Neutralformat für den Austausch von 3D-Modellen und Metadaten der Schiffsstruktur. OCX enthält alle für die Klassifikation erforderlichen Informationen. Um die Weiterentwicklung und Industrialisierung des Standardformats kümmert sich seit Abschluss des Projekts das neu gegründete OCX-Konsortium.

Werkzeug für den digitalen 3D Site Survey

Das Entwicklungsprojekt mit PROSTEP ist gewissermaßen die logische Konsequenz aus der OCX-Initiative, wie Ole Christian Astrup, Senior Principal Specialist bei DNV Maritime sagt. „Die Werften beauftragen uns nicht nur mit der Klassifikation, sondern auch mit der Bauaufsicht in der Bauphase. Wenn wir mit ihnen künftig keine Zeichnungen mehr austauschen, sondern annotierte 3D-Modelle, müssen wir uns auch darüber Gedanken machen, wie wir diese 3D-Modelle für die Folgeprozesse auf der Baustelle nutzbar machen. Die Herausforderung besteht darin, den Prüfer*innen ein Werkzeug für den zeichnungslosen 3D Site Survey an die Hand zu geben, das sie in einem großen Stahlkäfig nutzen können, der schmutzig und ziemlich dunkel ist, und in dem es oft keine Mobil- oder Netzwerkverbindung gibt.“

Gute Erfahrung mit der 3D PDF-Technologie

DNV entschied sich, bei der Entwicklung der 3D PDF-basierten Lösung mit PROSTEP zusammenzuarbeiten, weil beide Unternehmen vor einigen Jahren zusammen mit der MEYER WERFT ein Pilotprojekt mit ähnlichem Fokus realisiert hatten. Damals ging es darum, der Klassifizierungsgesellschaft für die Class Approval 3D PDF-Container mit CATIA-Modellen der Werft zur Verfügung zu stellen. „Dadurch wussten wir, dass die 3D PDF-Technologie von PROSTEP unsere Anforderungen erfüllen würde, und dass PROSTEP die Fähigkeit hat, diese Lösung für uns zu entwickeln“, sagt Astrup. „Außerdem haben wir die Schiffbau-Expertise des Unternehmens im Rahmen des OCX-Projekts schätzen gelernt.“

Die jetzt von PROSTEP entwickelte Lösung baut auf den Erfahrungen aus dem Projekt mit der MEYER WERFT auf, nutzt aber keine nativen CAD-Modelle, sondern die OCX-Daten bzw. die daraus abgeleiteten STEP-Modelle. Zunächst werden die in OCX enkodierten und topologisch beschriebenen Geometriemodelle in der DNV-Anwendung Nautilus in explizite 3D-Modelle umgewandelt. Diese Modelle werden dann zusammen mit nicht-geometrischen Informationen aus OCX wie Plattenstärken oder Querschnitte automatisiert in die von PROSTEP entwickelte 3D PDF-Vorlage eingebettet.

OCX enthält auch eine Hilfsgeometrie, das so genannte Frame Grid oder Spant-Raster. Sie erleichtert den Prüfer*innen, die nicht in Metern, sondern in Spant-Nummern und Decks denken, die Orientierung in den relativ großen 3D-Modellen. Allerdings ist diese Hilfsgeometrie in OCX nur numerisch beschrieben. Die PROSTEP-Lösung wandelt sie bei der Befüllung der 3D PDF-Vorlage in STEP-Geometrie um und verknüpft sie automatisch mit den von DNV bereitgestellten Modellen des Schiffsrumpfs.