44
Kruiisilaevade ehitus ja disain minevik olevik - tulevik Eero Avi Eesti Meretööstuse Liidu visiooniseminar, Saaremaa 09.08.2019

Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruiisilaevade ehitus ja disainminevik – olevik - tulevikEero Avi

Eesti Meretööstuse Liidu visiooniseminar, Saaremaa 09.08.2019

Page 2: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Eero Avi

• WORK HISTORY• LTH Baas, Turku

• Senior designer (2018 to present)

• Meyer Turku Oy, Turku• Structural analyst (2014 to 2018)

• STX Finland Oy, Turku• Structural analyst (2011 to 2014)

• EDUCATION

• D.Sc. (2014 to present) Aalto University (Marine Technology)

• Thesis topic: Equivalent shell element for ship design

• M.Sc. (2012) Aalto University (Naval Architecture)• B.Sc. (2009) Tallinn University of Technology (Shipbuilding)

Page 3: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

...selja taha on jäänud palju toredaid projekte

Page 4: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Miks investeerida innovatsiooni?

Page 5: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Innovatsiooni alamjaotus

Suurinnovatsiooni on kui maailmamere hoovus, mis kannab

riigi majandust pikalt edasi

väikeinnovatsiooni on kui tugev merelaine, mis annab majandusele

lühiajalise/lokaalse tõuke

Page 6: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kondratiev’i lained võib käsitleda kui hoovuseid

Page 7: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

EURO STOXX 50

Kondratiev’i lained mõju piirkonna majandusele

S&P 500

Mobiilse interneti võidukäik

Mobiilse interneti võidukäik

Mobile phones with 3G was released Mobile phones with

3G was released

Page 8: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

EURO STOXX 50

Kondratiev’i lained mõju piirkonna majandusele

S&P 500

Page 9: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Volkswagen (14 years)

Kondratiev’i lained mõju piirkonna majandusele

Siemens (14 years)

Facebook (7 years)

Amazon (14 years)

Page 10: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Laevaehituse minevik ja olevik

Page 11: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kaubalaevade innovatsioon VS laevaehituse riigid

Suured innovatsioonid on muutnud laevaehituse jõujooni

Page 12: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Laevade tellimusraamat laeva tüüpide lõikes

Kruiisilaevad on näidanud tõusvat trendi

Kaubalaevad on näidanud langevat trendi

Page 13: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kas kaubalaevad on valmis?

• Suurimad kaubalaevade innovatsioonid on jäänud minevikku• Mootorite kütuse effektiivsuses suuri murranguid pole olnud• Tänu täpsemate arvutusmeetoditele on ka laeva

konstruktsioonide eluiga planeeritust pikem• Kõik see kokku on pikendanud effektiivset eluiga ning

vähendanud vanade laevade mahakandmist• Paralleelle võib tõmmata hetkel mobiiliturul toimuvaga

Page 14: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Suurimad laevaehitajad erinevate laevatüüpide lõikes• Ligi 50% kruiisilaevaehitusest on

koondunud kahe ettevõtte kätte: Fincantieri ja Meyer Werften

• Uute kruiisilaevade nõudlus püsib kõrge, kuid vanade laevatehaste tellimusraamat on täis

• See on tekitanud turule uusi kruiisilaevaehitajaid MV Werften, Xiamen Shipbuilding Industry , Mitsubishi etc.

• Uutel laevatehastel ei ole oma kindlat partnership networki välja kujunenud, mis annab hea võimaluse uutele entusiastlikele tegijatele.

• Võimalust ei tohi kuritarvitada!

Page 15: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruiisilaevade ehituse kasv

• Kruisilaevad muutuvad suuremateks ning keerukamateks

• Suurematele laevadele mõjuvad suuremad koormused → rohkem terast tähendab rohkem massi

• Rohkematele reisijatele peab pakkuma ka rohkem meelelahutust, suuremaid basseine, veeparke ning mitmekülgsemaid vaba-aja tegevusi →modernsed kruiisilaevad vajavad järjest enam kasulikku massi.

• Et seda disanikonflikti hallata, on vaja kasutada järjest täpsemaid arvutusmeetodeid

Page 16: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruiisilaevade konstruktsioonide arvutusmeetodid

• Laeva globaal- ja lokaaltugevuse ning vibratsiooni hindamiseks kasutatakse lõplike elementide meetodit

• Tähtis on teha arvutused võimalikult varases disaini faasis, kui laeva struktuuride muutuste hind on kõige odavam

Laeva globaalne lõplike elementide mudel

Laeva lokaalne lõplike elementide mudel

Page 17: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruiisilaevade klaaside arvutusmeetodid

• Kruiisilaevas leidub tuhandeid ruutmeetreid klaaspindu• Klassiühingu reeglid nende arvutamiseks on äärmiselt konservatiivsed• Täpsemad arvutusmeetodid võimaldavad neid optimeerida ja hoida kokku tuhandeid kilosid ning

sadu tuhandeid eurosid.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

Ma

x d

efle

ctio

n [m

m]

1xDesign Pressure

8+10 PVB

Page 18: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruiisilaevadel leidub palju teisigi põnevaid ja keerukaid konstruktsioone

Page 19: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Nutikas interjööri disain avab uued massi kokkuhoiu kohad

2500 reisija ja meeskonna kajuti kohta tähendab see 70 000 kg kokkuhoidu!

Üks võimalus on kasutada innovatsioonilisi valguslahendusi

Page 20: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruiisilaevade ja tehaste tulevik

Page 21: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruiisilava reisijate hulk ajas

• Kruisilaeva reisijate hulk on näidanud tugevat tõusutrendi

• Viimase 30-aastaga on resijate hulk 8 kordistunud

• Isegi 2008.a majanduskriisi ajal suurenes reisijate hulk

• Hetkel pidurdab kasvu pigem uute kruisilaevade pikad tarneajad

• Kas pidu kestab lõputult?

Page 22: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kes reisivad kruiisilaevaga?

• Enamus krusiisilaevade kliente on inimesed vanuses 65-75 aastat

• Enamus reisijatest on ka püsikliendid• Kõige vähem reisib inimesi vanuses 30-40

aastat• Mis juhtub 10 aasta pärast?• Kas on karta nõudluse tugevat langust?

10

yea

rs

Page 23: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

• See nn laevaromantika kogemus, mis töötas 50 ndate põlvkonnaga, ei pruugi enam peale minna uuema generatsiooni inimestele

• Internet peab olema elementeerne võimalus, mitte teenimiskoht

• Laev jääb ööseks sadamasse, mis annab võimalust noortel ka kohaliku ööeluga tutvuda

• Noored eelistavad lühemaid kruiise, vaja oleks leida sünergia ka sisemaa transpordist, näiteks rongiliiklusest ning muuta kruiisid mitmekesisemaks – meri ja sisemaa

23

Kruiisid peavad muutuma noorte seas atraktiivsemaks

Page 24: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Uued lootuskiired Aasiast?

Page 25: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Hiina kruiisituristi eripära

• Suur rõhk on hasartmängudel, kuna Hiina territooriumil on need keelatud v.a Macao• Hiina sisemaa turist ei osta kruiisi tavaliselt kruiisi ettevõtte käest, vaid kohalikust

reisivahendusfirmast• Kruiisiettevõtted peavad omama head müügi networki, mis tähendab ka suuremaid kulutusi• Mis juhtub kruiisituristidega, kui Hiina poliitika hasartmängude osas peaks muutuma?

Page 26: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Kruisilaevad vajavad uusi sihtkohti looduskaunitesse kohtadesse

Page 27: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Looduskaunid kohad nõuavad keskonnasõbralikemaid laevu

• LNG kütus

• Päikesepaneelidand fuel cells tehnoloogia kasutamine

• Tark kajuti kliimajuhtimine

• Kui reisija on ekskursioonil, siis konditsioneer on väljas ja lülitab siis sisse, kui reisija läheneb laevale.

• Keskonnasõbralikud värvid

Page 28: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

LTH-Baas ja innovatsioon

Page 29: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Laeva keskkonna nõuded muutuvad aastalt-aastasse järjest rangemaks

• IMO’s MEPC 70, in october 2016 decided that 0,5% sulphur cap should apply from 2020.

Big ships spends hundreds of tons of fuel per day

Page 30: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Revenue Expenses

2018 average cruise revenue and expense per passenger

Suurendada laevaomaniku tulu ja vähendada kulu

Page 31: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Uued regulatsioonid tekitavad ka uusi võimalusi

Turnover, M€ Employees

2016 21,4 220

2017 22,3 370

2018 49,1 620

2019 80* 1000*

• Innovatiivsed lahendused annavad konkurentsieelise ning tagavad ettevõtte kasvu• Laevaehitus on meeskonna mäng, ka samal lainel mõtlevaid partnereid on vaja

Page 32: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Vähenda laevale kulutatavat kuivdokki aega

• Iga päev kaotab suurem kruiisilaev 0.5 MEUR kasumit + kuivdokkile kulutatav raha

• Ole konkurentidest kiirem ja laevaomanik on meeledi nõus seda võidetud sinuga preemiat jagama

Page 33: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Paku laevaomanikele terviklahendust disanist kuni installatsioonini

• Parem kvaliteedikontroll• Laevaomanikupoolsemaid vähem kulutusi ning selgem arusaam, kes vastutab.• Lihtsamad garantiiküsimused ning hilinemisekaasused• Full tun-key → üks ettevõte, üks vastutaja• Tõstab installerija kompoetenssi ning tööd väärtusahela kõrgemasse ossa

Concept design Basic design Detail design Installation

Page 34: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Scrubberi installerimine väga kuum teema

Hybrid system

• 2020 aastani on jäänud 4 kuud• Väga paljudel laeva-omanikel

on scrubberid siiani paigaldamata

• See muudab scrubberi projektid äärmiselt ajakriitiliseks

• Uudseid lahendusi on vaja leida, mis vähendab installeerimisaega

Page 35: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Scrubberi süsteemide disain

• Scrubberi paigaldamiseks on laeva tootmisjoonised kohati liiga ebatäpsed

• Konstruktsioonide tolerantsid on teatud kohtades väga väiksed

• Vaja on laeva tegeliku geomeetriat

• point-cloud tehnoloogia

Page 36: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Generated 3D model according to point cloudScrubber covers were designed according to point cloud model, which accuracy is less than 0.1 mm

Design teostatakse point-cloud põhjal

Page 37: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Vajaduse korral on võimalik ka rakendada ülikergeid konstruktsioone

Aluminum honeycomb panel

Steel stiffened plate

Aluminum stiffened plate

Honeycomb panel

Mass per 1 m2 60 kg/m2 20 kg/m2 9 kg/m2

Page 38: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Väga hea kodutöö alandab installatsioonile kulutatavat aega märgatavalt

Scrubber covers production assembly drawing 2 x Scrubber cover lifting and welding took less than 24 hours

Ship real deck shape is taken into account

Real shape of funnel is taken into account

Page 39: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

VR – vähem sõidukulutusi ning parem suppervisorite ettevalmistus

Ayelix portal for design vizualization VR model for better vizualization for engineers and supervisors

Page 40: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Laeva pragude paranduses kasutame terviklahendusi

Found cracks Measurements Analüüsid

LTH-Baasi moto: parem teha üks kord ja korralikult

Page 41: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

LEM (lõplike elementide meetod) vibratsioonianalüüs

• Tank bottom structure between floors started to globally vibrate at 39.26 Hz, which corresponds to vibration measurements, where highest peaks occured at 40 Hz

#56

#59

Vibration point nr. 3

Page 42: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

Significant vibration causes high stresses at bracket connection

LEM vibratsioonianalüüs

Page 43: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

LEM analüüs aitab väljatöödata kõige optimaalse parandusplaani

• According to calculation, the natural frequencies increase from 39.3 to 41.2 Hz

• However, this small increase might be enough to get the structure out from the resonance range

Old After repair

Small change in eigenvalues might be enough to get out from the resonance range

Tunduvalt väiksem pingekonsentratsioon

Page 44: Kruiisilaevade ehitus ja disain - marineindustry.ee

KÜSIMUSI?