Tag: 3D Model-based Approval
世界初の３Ｄ図面承認、ＮＫが完了 日本郵船が自前で基本設計、「造船所との共創模索」
日本・東京ー2024年3月29日 ー 海事プレス（ニュース ー 造船・船用）にて、日本郵船がNAPA Steelで作成した３Ｄモデルを元に、日本海事協会が２次元図面なしで基本設計の承認を完了したことについて掲載されました。ぜひご覧ください。 日本郵船は28日、日本海事協会（ＮＫ）から新造多目的コンテナ船の基本設計で３Ｄ（３次元）モデルをもとにした図面認証を取得したと発表した。現在は平面（２次元）の設計図面で行われている新造船の船級承認を３Ｄ設計モデルで行う試みは各国で研究などが進んでいるが、外航の新造船で世界初。さらに、通常は造船所が行う新造船の基本設計を今回は日本郵船が自前で行った点が特徴で、「造船所の設計負荷が増加している中、これまで造船所に手渡していた部分も海運会社が並走し、造船所との新たな『共創』の在り方を探った」（中村利執行役員）。日本の海事産業の活性化を目的に、設計プロセスの効率化の核となる構造設計の３Ｄ化に先鞭をつけるとともに、造船所の設計負荷低減のための新たな新造船プロジェクトの在り方も模索した格好だ。 新造船の図面承認の３次元化は、近年の造船デジタル化での重要テーマの１つになっている。従来の二次元の図面は、船舶の複雑な構造を平面上に表現しているため、正確に読み取るためには長年の経験と高度な専門知識が必要。これに対して３Ｄのモデルであれば、設計担当者や海運会社など関係者が直感的に理解できるため、３Ｄ設計が徐々に普及しつつある。だが、３ＤＣＡＤシステムが会社や船種によって異なるため、船級協会に承認を申請する際には共通フォーマットの２次元図面にいったん変換する必要があり、さらに船級協会も受け取った２次元図面を３Ｄモデルに置き換えて評価システムで確認する必要があるなど、データ入力とモデル修正で双方に時間とコストが発生することが課題だった。このため各船級協会や造船所、海運会社が、３Ｄモデルのままで図面承認を行う検討を進めており、ＮＫもこれまで日本郵船や国内造船所と協力して検討を進めていた。 今回は日本郵船が、船舶構造設計ツール「NAPA Steel」を用いて作成したコンテナ船の３Ｄ設計モデルのデータを、ＮＫが船体構造設計支援システム「PrimeShip-HULL」上の連携システムを活用して、２次元図面に変換せずに基本設計段階の全ての図面承認を完了した。基本設計から船級承認まで３Ｄ図面で完了したのは外航船では世界初。「３Ｄと２Ｄが混在している現在の承認プロセスが、設計から承認に至るまで１つの３Ｄモデルで行えるようになることで、後戻りやミスもなくなり、品質向上や工数削減にも貢献できる」（ＮＫの松永昌樹技術本部長）。ＮＫとしては３Ｄによる図面承認の体制を整え、今後は造船所の利用の要望に応えていく方針だ。 また今回は、日本郵船が新造船のコンセプト開発だけでなく、造船所の所掌範囲である基本設計の段階まで実施したことが大きな特徴となる。背景には、船舶燃料の転換や船舶のニーズ多様化により、海運会社が多様な船を検討する必要性がある一方、造船所の設計負荷が増加していることがある。「造船所との『共創』の可能性を模索する必要性を感じており、例えば造船所の状況に応じて新規事業のフィージビリティスタディ段階のコンセプト開発程度は船社が自前で行うなど、造船所と柔軟に『双方よし』の関係を築く手段になるのではと考えている」（中村執行役員）。今回は、造船所と設計引き継ぎのポイントとして、「どこまで進めるのが心地よいかを検証する」ために、自前で基本設計まで実施した。 図面承認の対象となったのは、東アジアと南太平洋の島しょ国の間を航行する２万2000総トン型の多目的コンテナ船「アイランダー船」。船体後方にカーデッキ、前方にコンテナ用ホールドを配置した特殊船型で、就航中の４隻のうち２隻が船齢20年を超えており代替建造を検討している。今回の設計をもとに、国内造船所と具体的な新造船商談を進めている。 ３Ｄ設計への転換は、海事産業のＤＸで中心的なテーマだ。「３Ｄモデルには２次元図面より多くの情報が含まれ、より詳細でスムーズなコミュニケーションが可能。早い段階から造船所の３Ｄ設計にわれわれ船社が関与することで、設計工数が低減できる可能性がある」（山本泰工務グループ長）。設計の初期段階から３Ｄモデルを活用してより多くの情報を作り込むフロントローディング手法への展開や、東京大学ＭＯＤＥ講座が研究を進めるモデルベース開発の手法、就航後の船舶での運航支援や保守への適用など、日本郵船も船舶のライフサイクルでの３Ｄモデルの活用策を検討する。 ＊海事プレスから転載の許可を得ています。 海事プレス プレスリリース：https://www.kaijipress.com/news/shipbuilding/2024/03/183016/ PDF：世界初の３Ｄ図面承認、ＮＫが完了日本郵船が自前で基本設計、「造船所との共創模索」 _ 造船・舶用 _ ニュース _ 海事プレスONLINE 海事プレスURL :https://www.kaijipress.com/
Read Article3月 29, 2024
SDARI、BV、NAPAの共同プロジェクトが3Dモデルベース船級承認の利点を検証
2023年11月20日：世界的な試験、検査、認証のリーダーであるBureau Veritas（BV）、上海船舶設計研究院（SDARI）、そして海事ソフトウェアおよびデータサービスのグローバルプロバイダーであるNAPAは、3Dモデルによる船級承認を可能にする共同開発プロジェクト（JDP）の第一段階を完了しました。 プロジェクトでは、設計者が提供した３Dモデルを直接利用し、複数の変換を必要とする従来の２D図面に基づく従来の船級レビューではなく、３Dモデルに基づく承認（3D MBA）の実現可能性が確認されました。この取組みの目的は、設計プロセスの効率を向上させ、時間とコストを節約すると同時に、造船所、船舶設計者やエンジニア、船主、そして船級協会など、設計に関わるすべての関係者間の精度とコミュニケーションを向上させることです。
Read Article11月 22, 2023
DNV、Damen、NAPAが3Dモデルで船舶設計承認を合理化
Damen、DNV、NAPAは、プロジェクトの初期段階における船級の関与を合理化するために、新しいオープンクラス3Dエクスチェンジ（OCX）規格を使用することにより、船舶設計プロセスにおいて大きな一歩を踏み出しています。 船舶の設計を迅速に提供しなければならないというプレッシャーが高まる中、船級協会が早期に関与することで、設計者や船主のコンセプト設計に対する信頼が高まり、プロジェクトの円滑な遂行が保証されます。市場の期待に応え、Damen Engineeringは、Commissioning Service Operation “Walk to Work”船（CSOV 9020）の新しい設計の初回レビューにDNVの船級協会の専門家に参加してもらうことを決定しました。共同作業は、OCXファイル形式による3Dモデルの交換と承認に基づく新しい最先端技術を使用し、プロジェクトの初期段階である設計提案書の作業中に開始されました。 新しいCSOVの設計は、OCXフォーマットでの3Dモデルのエクスポートが可能なNAPAの3D設計ツールを使用し、Damenの技術者によって開発されました。この機能により、DamenとDNVは同一の3Dモデルで並行作業が可能となり、2D文書の合意や準備に必要な時間と労力を節約することができました。 Damen EngineeringのManging DirectorであるKatarzyna Romantowska-Jaskólska氏は、次のように述べました： 「環境、安全、規制、その他の外部からの圧力と、これまで以上に優れた設計を生み出すという競争上の必要性が重なり、従来のやり方はもう通用しなくなっています。OCXフォーマットは、船舶設計の開発およびプロジェクト遂行プロセスの全関係者にとって有益な新しいアプローチを可能にします。DNVとNAPAとのコラボレーションにより、設計の初期段階におけるリスクを軽減しながら、各分野を結びつけ、迅速な意思決定を促進するソリューションにたどり着きました。」 NAPAのDesign Solution担当Executive Vice President、Mikko Forssはこう付け加えました： 「NAPAでは、関係者間の効率的な協力と迅速なフィードバックループを通じて船体構造承認プロセスを合理化することを最優先事項の一つとしています。いくつかの業界共同開発プロジェクトの結果、NAPAの3D設計ソリューションは、船舶設計者と船級協会間の効率的な情報交換をサポートし、より迅速で正確な承認を可能にします。OCXフォーマットのサポートは、3Dモデルデータの標準化されたやり取りを可能にし、効率的なコミュニケーションに必要な時間と労力を削減するため、この取り組みの重要な部分です。」 DNVのDirector of ApprovalのIvar Håberg氏は以下のように締めくくりました： 「船級協会が設計承認プロセスを開始するのが早ければ早いほど、造船所と協力して規則に準拠した優れた設計ソリューションを見つけるのが容易になります。3D設計モデルの情報交換にOCXファイル形式を使用することで、DNVは設計開発の初期段階から設計者や造船所とより効率的に交流し、協力することができます。」 OCXは、3Dモデルベースの船級承認のための新基準であり、異なる設計および船級ソフトウェアのプラットフォーム間の障壁を取り除き、理想化された形状とメタデータのシームレスな交換を可能にすることを目的としています。OCX 3Dモデルは、従来の2D構造図に代わって船級承認の用途に利用できるため、造船所の時間を節約し、船級協会が設計者のニーズに迅速に対応できるようになります。 OCX規格は、DNVが主導する業界共同プロジェクト「Approved（2016-2020）」の成果です。この規格は現在、2021年に設立されたOCXコンソーシアム（https://3docx.org）が共同で所有・管理しています。このコンソーシアムには30以上の業界リーダーが集まり、規格を共同で推進・維持しています。コンソーシアムのメンバーは、すべての主要船級協会、主要CADプロバイダー、複数の設計者や造船所で構成されています。 ***** Damen Engineering Gdańskについて Damen Engineering Gdańskは、船舶性能の最適化を強力に推進する、受注生産、ワンオフ船、プロトタイプ船の能力センターです。 Damen Engineering Gdańsk は、オランダのオフショア専門船B.V.の子会社です。それ以来、能力、スキル、知識を発展させ、2023年には情熱と熱意のある従業員が170人に達するまでになりました。成長するチームは、船舶設計技師、機械技師、電気技師で構成されています。プロジェクトをより適切に管理し、最終製品の確実性を高めるために、Damen Engineering Gdańskではプロジェクトマネージャーとサプライチェーン・スペシャリストの強力なチームを編成しています。これらの能力を組み合わせることで、可能な限り最高品質の製品を、予定通りの納期と予算で提供することができます。 NAPAについて NAPA社は30年以上の歴史を持ち、船舶の設計と運航のためのソフトウェアとデータ・サービスを提供するリーディング・カンパニーです。NAPAはフィンランドに本社を置き、200 名の専門家を擁し、造船工学、船舶運航、デジタル・サービスの専門知識を結集しています。NAPAは日本、韓国、中国、シンガポール、米国、ドイツ、ギリシャ、ルーマニア、 インドでグローバルに事業を展開しています。 新造船の90％以上がNAPAの顧客によって建造されており、NAPAの船舶設計ソフトウェアは造船における世界的なデファクトスタンダードとなっています。さらに、NAPAは客船の安定性管理と安全データサービスのマーケットリーダーであり、船舶性能モニタリングと運航最適化のためのクラウドベースのソリューションは、海運の脱炭素化の旅をサポートしています。詳細はwww.napa.fiをご覧ください。 […]
Read Article7月 3, 2023
Information Hub: 船舶設計の技術革新を推進し、実際の課題を解決
設計の自動最適化や情報共有の改善、3D設計・承認プロセスなど、私たちは日々パートナーと協力し、新しい設計プロセスの創造に取り組んでいます。
Read Article9月 21, 2022
【顧客事例：現代重工業様】３Dによる構造設計プロセスの革新の取り組み
NAPA Steelの導入により、設計者がより機敏で洗練されたプラットフォームで共同作業を行うことで、設計プロセスを効率化します。 （写真下）提供：現代重工業 Background：背景と概要 2016年、世界最大の造船所である現代重工業（HHI）社は、3Dモデルに基づく船舶構造設計ツールであるNAPA Steelを構造設計部門に導入しました。 これはHHI社にとってパラダイムシフトであり、2D図面ベースのプロセスからの移行を促進するものでした。NAPA 3D構造モデリングの直感的な操作性により、ユーザーは船舶全体に対して1つの柔軟な3Dモデルを作成することができました。HHI社は、船級協会の規則チェック、承認図面の作成、FEモデルの作成、重量計算、その他多くの業務など、構造設計プロセス全体で、これらの3Dモデルを活用しました。 NAPA 3Dモデルと構造設計の各種データや図面を連携させることで、設計品質が向上するとともに、共通情報の共有化や更新作業の簡素化により、人的エラーの発生確率が減少しました。 Challenge：課題 それ以前のHHI社の設計プロセスは、従来的な2Dアプローチに基づいていました。このアプローチでは、2D図面が異なる関係者間の情報共有の中心的役割を果たしていました。例えば、規則チェックやFEモデルの担当者間の手作業による情報交換を、2D図面が仲介していました。 このプロセスは親しまれ、長年の実績がありました。しかし2016年、HHI社は、世界中の他の多くの造船会社と同様に、変化する規制や進化する船主要求に応じるために、まったく新しい船の設計を行い、設計プロセスを一新しなければならない状況に直面しました。そのためには、より高度な設計ソフトウェアが必要となりました。 NAPA solution：NAPAによる解決策 長い評価期間を経て、 NAPA Steel は大きなメリットをもたらしました。 １つの統合されたデータベース 重量、塗装面積、溶接の長さなど、あらゆる船体情報を含む すべてのユーザーが同じ情報を利用できる FEモデルと船級ソフト用の入力データの抽出が容易である 承認図面の作成が容易である 柔軟なモデル 設計パラメータ、船型、フレーム間隔、主要部材を簡単に変更できる 最適な船体構造の設計のための設計案を素早く検討できる 情報共有 他部署での3Dデータの利用が可能である（詳細設計、艤装設計など ） 複雑な構造を直感的に理解できる3Dビューワ 設計プロセスへの対応 柔軟な設計ツールにより、契約前の段階で3Dモデルの作成が可能である 船の契約交渉時に、重量推定などに活用できる Results：成果 2016年に実施されて以来、NAPAとHHI社は常に設計プロセスを見直し、改善し、NAPAの最も効果的な使用方法を共同で模索してきました。その結果、目覚ましい成果が得られました。 HHI社は、新造船プロジェクトにおいて、FEM、図面作成、船級計算にかかる貴重な設計工数を削減することができました。 具体的には、DNVの規則算式ソフトのための形状、板、骨材などの情報は、NAPAに切り替える前はすべて手作業で入力する必要がありました。NAPA Steelを使用すると、NAPA Steelモデルから規則計算用の断面情報をほぼ自動的に、最小限の修正で作成することができるようになりました。 同様に、2D図面ベースのプロセスでは、設計者が設計変更に伴う重量変化を見積もることは困難でした。これが今ではNAPA Steelで簡単にできるようになりました。 また、図面間の不整合を、より早く正確に解決することで、作業の質も向上しました。更に、次の設計段階（詳細構造設計）に正確な設計情報を伝えることができ、詳細設計からの改善やフィードバックの反映が容易になったことも、NAPA Steelの効果です。 結果として、これによりHHI社は3Dモデルベースの承認の実現に大きく近づきました。この承認方法は、造船所、船級協会、ソフトウェア会社から、船舶設計に不可欠な進化であると認識されています。最近、NAPAがICCASに寄稿した論文によると、3Dモデリング、2D図面、ルール計算、直接強度計算といった異なる段階で設計作業が分断されていることに起因する特有の問題があることがわかりました。設計者は、修正が発生するたびに、すべての段階で修正を行う必要がありました。同様に、構造設計者は各段階で異なるソフトウェアを使用する必要がありました。そのため、作業量が増えるだけでなく、複数人で違うソフトを使い分けて作業をしなければなりませんでした。また、3D CADモデルと規則チェック用モデルの間に不一致が生じていました。つまりは、構造設計者がプロセス全体を把握できなくなり、設計全体の最適化が困難になっていました。 Conclusion：結論 結局のところ、3D設計と2D規則チェックを分業して進める従来的な方法は、船舶設計者による設計の可能性を制限してしまうことになります。それは設計プロセスに不必要な摩擦をもたらし、別々のチームが別々のソフトウェアを使って別々のモデルに取り組むというサイロ化した作業を助長します。船は3次元の物体であり、それに合わせて設計や評価を行う必要があります。そして、3Dモデルベースの承認への移行は、これをはるかに容易にします。 3DモデルをHHI社の設計プロセスに完全に統合し、さらなる効率化を実現するには、まだ長い道のりがあります。現在の3D設計プロセスにおける課題のひとつは、船級協会や船主など他のステークホルダーが依然として2D図面を使用していることだとHHI社は考えています。図面は、未だ船主や船級協会からの設計承認の基礎となるものであり、しばらくは3D設計プロセスの中にとどまることになります。HHI社とNAPAは、3Dから簡単に図面が作成できることに加え、まずは船級協会と協力して、3Dモデルに基づく完全な承認プロセスを確立することを目指します。 HHI社は、3D設計プロセスのパラダイムシフトを加速させていきます。今後の道筋は明確です。3Dモデルベースの構造設計を採用することで、大幅な時間短縮とエラーの減少を実現し、HHI社はより合理的で強固な設計プロセスへの道を歩んでいきます。 HHI社の事例の概要 Background ：背景 と概要 HHI社は、さらに複雑化する船舶設計に対応するため、よりダイナミックで機動的な3Dモデリングツールを求めていました。3Dモデルに基づく船舶構造設計ツールであるNAPA […]
Read Article9月 6, 2021