Automatisering inden for skibsbygning: Indflydelse og rentabilitet

Automatisering inden for skibsbygning ændrer fundamentalt den måde, skibe planlægges, fremstilles og vedligeholdes på – fra CNC-maskiner over svejserobotter til digitale tvillinger og Industri 4.0. Hvis du som skibsværft eller underleverandør gerne vil vide, hvordan denne forandring påvirker økonomien, og hvilke fagfolk den kræver, giver denne artikel dig et overblik over både teknologien og de økonomiske konsekvenser.

Hvordan har skibsbyggeriet udviklet sig fra håndværk til automatisering?

Ligesom i hele produktionssektoren på tværs af alle brancher har automatiseringen også medført gennemgribende forandringer inden for skibsbygning. I dag planlægges, fremstilles og vedligeholdes skibe således på en anden måde. Her overtager digitale systemer, kunstig intelligens og robotter stadig flere opgaver i alle faser af arbejdet.

Netop inden for den tyske skibsbygning tjener automatiseringen til at styrke virksomhedernes position i den internationale konkurrence. Denne forandring medfører økonomiske og sociale konsekvenser og tegner allerede vigtige tendenser for fremtiden.

Skibsbygning var og er en håndværkspræget branche. Derfor var det tidligere især manuelle fremstillingsprocesser, der dominerede på værfterne. Skibene var alle forskellige, delene enorme, og byggeriet foregik ofte udendørs. Der var derfor ikke nødvendigvis meget plads til, at de første maskiner kunne inddrages i produktionen. Det betyder, at det var mennesker, der stod for tilskæringen af stålpladerne, svejsningen af sektionerne og hele indretningen. Maskiner, hvis de overhovedet blev brugt, blev styret manuelt.

Hvordan har digitaliseringen ændret skibsbygningen?

Men så kom digitaliseringen, som markerede begyndelsen på automatiseringen. Indtil da var de enkelte skibe og konstruktioner udelukkende blevet tegnet på papir. Nu kunne konstruktørerne og ingeniørerne modellere dem digitalt. Det gjorde det muligt at teste og planlægge dem bedre på computeren og udforme tegningerne langt mere præcist.

Hvilken rolle spiller CNC-maskiner i det moderne skibsbyggeri?

Derefter kom CNC-maskinerne i brug. CNC står for „Computerized Numerical Control“. Disse maskiner var i stand til at udføre præcise udskæringer i metalplader. De kunne også indgå i automatiserede svejseanlæg. Dermed begyndte processen med at supplere og delvist erstatte det rene håndarbejde med nye processer.

I øjeblikket gennemgår skibsbyggeriet i Tyskland fortsat en rivende udvikling. Forandringen er i øjeblikket den eneste konstant i virksomhederne. Der er nye digitale produktionssystemer, robotter, AI-styringer og lignende, som nu finder vej ind overalt.

Hvor anvendes robotter i skibsbyggeriet i dag?

Et stort anvendelsesområde for robotter er de forskellige svejseprocesser, brændskæring og laserskæring, påføring af lakeringer samt præcis montering af komponenter. Her viser de deres værd, da de til dels kan holde mennesker væk fra disse farlige arbejdsopgaver og ofte kan udføre dem langt mere præcist. Sidstnævnte gælder ikke kun i et bestemt øjeblik, men også ved arbejde, der strækker sig over timer og dage. Hvor mennesker bliver trætte og begår fejl, kan en svejserobot stadig udføre præcise svejsesømme selv efter tolv timer.

Hvordan drager marineskibe og krydstogtskibe fordel af svejserobotter?

Især på flådefartøjer og store krydstogtskibe kan robotter med deres arme udnyttes godt. De udfører svejsesamlinger præcist og i høj kvalitet. Men frem for alt kan de gentage disse arbejdsopgaver så mange gange, man ønsker, og samtidig opretholde samme niveau af præcision og kvalitet.

Hvad er digitale tvillinger, og hvordan udnytter kunstig intelligens dem?

Digitale tvillinger er afbildninger eller modeller af de virkelige skibe, som findes i computeren. Disse modeller ligner det virkelige skib, de afbilder, og bruges til planlægning af konstruktion, vedligeholdelse, opgraderinger og drift.

Kunstig intelligens kan nu arbejde med disse modeller. Til det formål simulerer den for eksempel strømningsforholdene for at finde bedre skrog- og propelformer. AI’en kan også beregne energiforbruget og fastlægge materialebelastningen. Dermed kan de digitale tvillinger planlægges mere præcist. I stedet for eksempelvis at forstærke kritiske områder for lidt og ikke-kritiske områder for meget, kan ingeniørerne planlægge forstærkningerne præcist dér, hvor de rent faktisk er nødvendige i skibets levetid.

Hvordan integrerer Industri 4.0 produktionsfaserne på skibsværftet?

Princippet bag Industri 4.0 har også fundet vej til skibsværfterne. Her bliver de enkelte produktionsfaser og opgaver fuldstændigt forbundet med hinanden. Det strækker sig fra planlægning over indkøb af materialer til slutmontering og udrustning. Takket være denne sammenkobling bliver de mange enkeltfaser til én samlet, kontinuerlig proces.

Ved at sammenkæde alle trin er det muligt at finde fejlkilder og frem for alt undgå flaskehalse fra starten eller planlægge dem på en sådan måde, at de ikke har nogen negativ indvirkning på den samlede proces. Fejl, der rent faktisk opstår, kan opdages direkte i realtid og straks rettes. De enkelte arbejdsopgaver i de respektive faser foregår hånd i hånd, så de understøtter hinanden og ikke hindrer hinanden.

Når segmenterne for eksempel ankommer fra præfabrikationen, installerer fagfolkene anlæggene og forsyningssystemerne direkte i fællesskab, inden adgangsvejene lukkes eller bliver vanskeligere at nå, når skroget samles. Ved at planlægge hele processen som én samlet arbejdsgang kan man på denne måde samle forskellige teams til forskellige opgaver, som derefter samarbejder med hinanden på stedet.

Hvilke økonomiske konsekvenser har automatiseringen inden for skibsbygning?

Automatiseringen inden for den tyske skibsbygning er en teknologisk faktor, der også medfører betydelige økonomiske konsekvenser. Disse spænder fra øget omkostningseffektivitet og højere produktivitet til konkurrencefordele, forsyningskæden og forskellige støtteprogrammer.

Hvilke fordele medfører automatisering for omkostningseffektiviteten og produktiviteten?

Automatisering er en af de vigtigste faktorer, når det gælder om at øge produktiviteten og dermed også omkostningseffektiviteten. Tidligere udførte medarbejderne på skibsværfterne mange arbejdstrin manuelt. Det strakte sig fra plasmaskæring af de enkelte stålplader til svejsning af de forskellige sektioner. I dag varetager robotter disse opgaver, ligesom digitale styresystemer og CNC-styrede maskiner. De fordele, der følger heraf, medfører omkostningsbesparelser og højere produktivitet. De består af:

• Højere præcision og lavere fejlprocent
• Hurtigere gennemløbstider og mere effektiv produktion
• Forbedret materialebrug
• Ensartet kvalitet til lavere enhedsomkostninger
• Bedre planlægning og kvalitetssikring
• Fleksibilitet også ved komplekse processer

Skibsværfter, der driver disse automatiserede anlæg, har brug for kvalificeret personale, der programmerer, overvåger og vedligeholder systemerne. Netop denne kombination af traditionelt håndværk og kompetencer inden for digital styring er ofte en mangelvare på arbejdsmarkedet og kan målrettet suppleres gennem specialiseret vikararbejde.

Hvorfor øger gentagelsesnøjagtigheden kvaliteten i produktionen?

Automatiserede processer har mange fordele, men en af de vigtigste overses ofte. Takket være automatiseringen og den præcise styring kan de gentages så mange gange, man ønsker. Hvor et menneske ved hver gentagelse konstant laver nye, små afvigelser, gentager en robot processen millimeterpræcist igen og igen.

Robotterne følger en forudbestemt plan, for eksempel ved svejsning. Hvis der opstår fejl, kan planen justeres. Dette fortsætter, indtil den er perfektioneret, og derefter gentager robotterne de fastlagte trin ved hvert gennemløb. Dette foregår uden træthed og uafhængigt af de ydre forhold.

Resultatet er en langt højere kvalitet. Således behøver svejsesømme næsten ikke længere efterbearbejdes, og antallet af kasserede emner under fremstillingen er betydeligt lavere. I praksis kan fejlprocenten reduceres med op til 70 %, hvilket naturligvis også afspejles i produktionsomkostningerne.

Hvordan forkorter automatisering gennemløbstiderne i store projekter?

Så snart produktionssystemerne er forbundet digitalt, kan de udføre forskellige arbejdstrin sideløbende. Dermed udfører de det samme arbejde på langt kortere tid. Hvor det tidligere tog uger at færdiggøre skibssektioner, kan dette nu reduceres til dage.

Det kan især betale sig for store skibsværfter. Her foregår der en produktion, der på grund af projektstørrelsen og antallet af ordrer ligner serieproduktion. Det gælder for eksempel især færger og flådefartøjer. Den parallelle udførelse af arbejdet medfører tidsbesparelser, der hurtigt løber op.

Derudover gør automatiseringen det muligt at udnytte anlæggene, som i sig selv var dyre, langt bedre. Robotter kan uden problemer arbejde døgnet rundt uden at gå på kompromis med kvaliteten.

Bemærk: Fagfolk, der programmerer, overvåger og vedligeholder automatiserede produktionssystemer, kan på en juridisk sikker måde formidles via udlejning af arbejdskraft i henhold til AÜG. Du kan læse mere om dette i vores artikel om Lov om midlertidig ansættelse (AÜG). Du kan læse om, hvordan digitalisering og efteruddannelse hænger sammen, i vores artikel om Digitalisering og efteruddannelse inden for skibsbygning.

Konklusion

Automatiseringen har forvandlet den tyske skibsbygning fra et rent håndværksbaseret erhverv til en stærkt netværksbaseret, digitalt styret industri. CNC-maskiner, svejserobotter, digitale tvillinger og Industri 4.0-netværk øger præcisionen, kvaliteten og produktiviteten målbart – samtidig med kortere gennemløbstider og bedre omkostningseffektivitet. For skibsværfterne betyder det samtidig et stigende behov for faglærte medarbejdere, der forener klassisk håndværk med kompetencer inden for digital styring.

FAQ

Hvordan har skibsbyggeriet udviklet sig fra håndværk til automatisering?

Tidligere dominerede manuelle fremstillingsprocesser, indtil digitale konstruktionsmodeller og senere CNC-maskiner supplerede og til dels erstattede det rene håndarbejde.

Hvad bruges CNC-maskiner til inden for skibsbygning?

CNC står for „Computerized Numerical Control“ og muliggør præcise udskæringer af metalplader samt drift af automatiserede svejseanlæg.

Hvor anvendes robotter i skibsbyggeriet oftest i dag?

Især ved svejsning, gas- og laserskæring, lakering og præcis montering af komponenter, især på flådefartøjer og store krydstogtskibe.

Hvad er en digital tvilling inden for skibsbygning?

En digital tvilling er en computerbaseret model af et rigtigt skib, der anvendes til planlægning, vedligeholdelse, opgraderinger og simuleringer med kunstig intelligens.

Hvad betyder Industri 4.0 for skibsværfter?

Industri 4.0 forbinder alle produktionsfaser – fra planlægning til slutmontering – til en sammenhængende proces, hvorved fejlkilder og flaskehalse opdages tidligt.

I hvor høj grad reducerer automatisering fejlprocenten inden for skibsbygning?

I praksis kan fejl reduceres med op til 70 % ved hjælp af automatiserede, gentagelsesnøjagtige processer, hvilket også medfører en markant reduktion af produktionsomkostningerne.

Hvordan påvirker automatisering gennemløbstiderne i store projekter?

Digitalt forbundne produktionssystemer kan udføre arbejdstrin parallelt, hvilket gør det muligt at reducere fremstillingen af skibssektioner fra uger til dage.

Hvilke fagfolk er der brug for på automatiserede skibsværfter?

Der er behov for fagfolk, der kan kombinere traditionelt håndværk med kompetencer inden for digital styring, f.eks. til programmering, overvågning og vedligeholdelse af CNC-maskiner og robotteknologi.