Simulation von Be- und Entladevorgängen im Schiffsentwurf

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1 Simulations Sprechtag, 08. November 2012 Simulation von Be- und Entladevorgängen im Schiffsentwurf Dirk Steinhauer Leiter des Simulationsteams Abteilung Forschung und Entwicklung fsg-ship.de

2 Anwendungen der Simulation in Produktion und Logistik bei der FSG Fabrikplanung Produktionsablauf Produktionsplanung planung und -steuerung Hafenlogistik Be- und Entladen von Schiffen Offshore-Windparks Bauwesen

3 Synergien bei der Simulation mit Bausteinen auf der Basis von Plant Simulation (Siemens PLM) Simulations- Bausteine Anwendungen Vorfertigung Stahl Transportsteuerung Schiffsmontage Logistik Portalkran Einrichtung Schichtregime Ausrüstung

4 Struktur des STS (Simulation Toolkit Shipbuilding) inklusive der Add-on Bibliotheken STS_ShipLog - Load and discharge ships Steel - Cutting machines - Welding machines - Assembly sites - Painting facilities Transport - Floor conveying syst - Cranes - Roller conveyors - Streets / crossings - Transport control Logistics - Storage control - Supplier - Packaging Basics - Space - Model administration - Personnel control - Statistics Material - Steel parts - Steel elements - Outftting parts STS_PortLog - Container terminals - RoRo terminals - Ferry terminals Outfitting - Outfitting sites - Assembly control Interior fitting - Compartment STS_OWEA - Offshore windpark installation

5 Beispielbausteine aus dem STS (Simulation Toolkit Shipbuilding) Kran Statistiken Bereich Logistik - Lagerverwaltung - Lieferant - Verpackung Stahl - Schneidanlagen - Schweißanlagen - Montageplatz - Beschichtung Ausrüstung - Ausrüstungsplatz - Montagesteuerung Allgemein - Fläche - Modelladministration - Personalsteuerung - Statistiken Transport - Flurfördersystem - Kran - Rollengang - Straße/Kreuzung - Transportsteuerung Ausbau - Ausbaubereich Material - Stahlbauteile - Ausrüstungsbauteile Transportsteuerung Fläche Profilaufsetzportal Montagesteuerung Bearbeitungsportal

6 Die SIMoFIT Kooperation Simulation of Outfitting Processes in Shipbuilding and Civil Engineering Branchenübergreifende Zusammenarbeit Schiffbau Bauwesen Basis ist der STS (Simulation Toolkit Shipbuilding). Constraint Based Simulation: Generische Definition von Abhängigkeiten

7 Einsatzgebiete der Materialflusssimulation bei der FSG Werftentwicklung Layout- und Anlagenplanung Fertigungsplanung strategisch taktisch operativ heute Zeit Logistik Schiff Hafen

8 Zielsetzung der Simulation von Be- und Entladevorgängen im Schiffsentwurf Lösung eines Logistikproblems für den Kunden statt purem Entwurf eines Schiffes Schiff als Bestandteil eines kompletten Logistikkonzeptes Berücksichtigung der Randbedingungen des Kunden Ermittlung und Einbeziehung aller Einflussgrößen der Logistikkette in den Schiffsentwurf

9 Problemstellungen bei der Be- und Entladung von RoRo-Schiffen Ladungsarten bei Schiffen mit RoRo-Anteil Begleitete Transporte Unbegleitete Transporte Neuwagen Einflussgrößen bei der Be- und Entladung Rampen Hindernisse im Deck Beladungsreihenfolgen Wenderadien der Fahrzeuge Anzahl der Zugmaschinen...

10 Entwicklung der STS Add-on Bibliothek STS_ShipLog Beladungs- Steuerung Geschwindigkeitsberechnung Verschiedene Wegearten Deckweg Rangierweg Rampenweg Rangierwegpaar Vorwärts/Rückwärts Landanbindung Fahrzeug- Quelle Datengenerierung Deck 1 Verwaltung Deck- Steuerung Deck X Verwaltung Deck- Steuerung Trailerlager Rampe Verwaltung Rampe Verwaltung Fahrzeug- Senke Deckbereiche... Deckbereiche...

11 Anwendungsbeispiel Versorgungsschiff Beladung eines militärischen Versorgungsschiffes Vielfältiges Fahrzeugspektrum (42 Fahrzeugtypen) Hoher Rangieraufwand während des Beladens Kontingent von Containern als Ladung Fahrzeuglift zum oberen Deck Fahrzeug-Anhänger-Gespanne

12 Beladung eines militärischen Versorgungsschiffes

13 Synergien bei der Simulation komplexer Be- und Entladevorgänge Bewertung komplexer Montageabläufe durch Constraint-basierte Simulation Generische Definition von Regel-Contraints Ergänzung spezifischer Constraints Management von Constraints durch STS tools Übertragung der Constraint-basierten Simulation auf Be- und Entladevorgänge Abhängigkeiten zwischen Decks, Decksbereichen und Rampen Limitierungen von Decksbereichen Einflüsse auf die Stabilität...

14 Anwendungsbeispiel RoRo-Schiff: : Simulation des Ent- und Beladevorgangs

15 Simulation logistischer Abläufe im maritimen Umfeld Simulation von Logistikketten Simulation der Be- und Entladung Routen- und Flottensimulation Simulation der Hafenlogistik RoRo- und Fährterminals Containerterminals

16 Simulation eines geplanten Fährterminals

17 Simulation von Container-Terminals

18 Simulation der Errichtung von Offshore-Windparks: Simulationsmodell in der 3D-Animation

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