Besparelsesmuligheder gennem automatisering inden for skibsbygning

I vores artikel om automatiseringens indflydelse på skibsbyggeriet har vi allerede gennemgået de teknologiske grundlag. I denne artikel går vi mere i dybden med emnet og viser konkret, hvilke Besparelsesmuligheder der opstår for skibsværfter i form af materialer, energi og arbejdstimer – inklusive et regneeksempel for tre skibsprojekter af forskellig størrelse.

Hvordan mindsker automatiseret tilskæring materialespild?

Systemer til automatiseret tilskæring og automatiseret produktion fungerer med en programmeret styring, der arbejder langt mere præcist, end et menneske nogensinde kunne. Dette øger imidlertid ikke blot kvaliteten af slutproduktet, men mindsker også spild af materialer og ressourcer. Et eksempel herpå er tilskæring af stålplader: Takket være den øgede præcision er der langt mindre spild. Dermed bliver en større del af stålet faktisk anvendt i skibet, hvilket igen sænker materialomkostningerne og naturligvis også er til gavn for miljøet.

Hvordan øger intelligente nesting-programmer ressourceeffektiviteten?

Såkaldte intelligente nesting-programmer øger denne præcision yderligere. Ud over at sænke materialomkostningerne øger de også ressourceeffektiviteten. Dette er igen et vigtigt aspekt i bestræbelserne på at opnå et bæredygtigt skibsbyggeri.

Hvordan sænker automatisering de variable omkostninger pr. komponent?

Automatiseringen sænker de variable omkostninger pr. enkelt komponent. Det skyldes, at processerne først optimeres og derefter – takket være programmeringen – kan gentages så mange gange, man ønsker. Især ved serieproduktion af de forskellige moduler eller enkelte, standardiserede komponenter og anlæg medfører dette betydelige besparelser. Disse kan ofte nå op på 30 %. Hvor store besparelserne reelt bliver, afhænger dog også af delenes kompleksitet og automatiseringens integrationsgrad, og derfor skal ressourceforbruget på værfterne holdes nøje under opsyn.

Hvordan bidrager dataindsamling og dokumentation til kvalitetsstyring?

Netop derfor bygger automatiseringen på indsamling og analyse af data fra produktionen. Programmerne dokumenterer nøjagtigt hvert trin, hver monteringsbevægelse og hver svejsesøm. På den måde kan konstruktørerne følge med i, hvad der sker, og kontrollere, hvor der kan opstå fejl, hvad årsagerne til fejlene er, og hvordan man kan undgå fejlene i fremtiden.

Automatiseringen styrer altså ikke blot produktionen, men skaber også en helt ny gennemsigtighed gennem sin dokumentation. Dette gør det muligt at finde fejlkilder allerede inden produktionen går i gang. Hvis disse først viser sig under produktionen, kan eksperterne justere anlæggene. Dermed undgår de, at fejlene opstår igen i næste produktionsomgang, og sparer dermed naturligvis arbejde og andre ressourcer.

Denne arbejdsform medfører samtidig en gennemgående kvalitetsstyring. Den fuldstændige dokumentation fungerer som bevis og grundlag for forbedringer. Desuden bidrager den til sporbarheden og certificeringen af processer og produkter – også det er meget værdsat.

Er automatisering også velegnet til enkeltproduktion, såsom yachter og forskningsskibe?

Mange betragter automatisering som en udvikling, der kun kan betale sig i forbindelse med standardiserede produkter. Dermed tager – eller tog – de ikke nødvendigvis fejl. Tiderne har dog ændret sig en smule, og i dag er der langt flere faktorer, der skal tages i betragtning. I dag gør digitale tvillinger og AI-baseret planlægning det muligt at integrere produktionsprocesser, der ikke er repetitive, i et softwareprogram. Det betyder, at automatiserede systemer med sådanne adaptive systemer og baseret på digital planlægning nu også ganske let kan anvendes i produktionen af enkeltstående skibe. Desuden findes der selv i disse enkeltfartøjer anlæg, hvis fremstilling foregår i repetitive processer.

Det betyder, at automatiseringen i dag allerede er ved at udvikle sig til en hybridmodel. Den kan også anvendes på lystbåde og forskningsskibe, da den med sin evne til individuel produktion nu også supplerer håndværket.

Regneeksempel: Hvordan påvirker automatisering omkostningerne for tre skibstyper?

Her er et eksempel på, hvordan automatisering kan påvirke omkostningerne ved et projekt. For at illustrere dette tager vi udgangspunkt i en lille yacht, en mellemstor fregat og et stort krydstogtskib. Her er de antagelser, der gælder for dette eksempel:

• Besparelsen udgør samlet set – efter en konservativ beregning – 30 % færre manuelle arbejdstimer
• Lønnen for arbejdet er 35 € i timen
• På energiområdet sparer de automatiserede processer 10 % ved en antaget pris på 0,20 € pr. kWh
• Materialetab er 15 % mindre
• Efterbearbejdningen falder fra 5 % af det samlede antal arbejdstimer til blot 1 % takket være automatiseringen og den dermed forbundne højere præcision

For de tre skibe i eksemplet er denne indsats følgende udgangsværdi:

Skibstype	Arbejdstimer	Materialeomkostninger	Energiforbrug
Lille yacht	20.000 timer	300.000 €	50.000 kWh
Mellemstor fregat	150.000 timer	2,5 mio. €	500.000 kWh
Stort krydstogtskib	1,2 mio. timer	25 mio. €	5 mio. kWh

Disse tal kan naturligvis erstattes med reelle værdier afhængigt af det konkrete eksempel, hvis man ønsker at anvende beregningen på et bestemt skibsbygningsprojekt.

I et kommende indlæg fortsætter vi denne beregning og analyserer de konkrete besparelser for alle tre skibstyper nærmere.

Bemærk: Også ved drift af automatiserede produktionssystemer er der stadig et uundværligt behov for kvalificeret personale til programmering, overvågning og justering. Disse medarbejdere kan formidles på en juridisk sikker måde via udlejning af arbejdskraft i henhold til AÜG. Du kan læse mere om dette i vores artikel om Lov om midlertidig ansættelse (AÜG). De teknologiske grundlag for automatisering inden for skibsbygning kan du læse om i vores tidligere indlæg om Automatisering inden for skibsbygning.

Konklusion

Automatiseringen inden for skibsbygning sparer ikke kun tid, men også – i målbar grad – materialer, energi og arbejdstimer – lige fra mere præcis tilskæring over intelligente nesting-programmer til fuldstændig dataindsamling til kvalitetsstyring. Takket være digitale tvillinger og AI-baseret planlægning drager nu også specialfremstillede fartøjer som lystbåde og forskningsskibe fordel af disse effekter. Hvor store besparelserne konkret er, viser regneeksemplet for lystbåde, fregatter og krydstogtskibe – og dette vil blive uddybet yderligere i det næste indlæg.

FAQ

Hvor meget kan man spare på materialomkostningerne ved automatiseret tilskæring?

Takket være større præcision og mindre spild ved tilskæring af stålplader falder materialomkostningerne mærkbart, hvor det nøjagtige beløb afhænger af emnernes kompleksitet.

Hvor store kan besparelserne ved automatisering af serieproduktion være?

Ved standardiserede komponenter og moduler kan besparelserne på de variable omkostninger pr. komponent ofte nå op på 30 %.

Hvad er formålet med dataindsamling i automatiserede produktionsprocesser?

Den dokumenterer hvert enkelt trin i arbejdsgangen fuldstændigt, gør det muligt at spore fejl og deres årsager og danner grundlaget for løbende procesforbedring og certificering.

Er automatisering også rentabel ved specialfremstillede produkter som f.eks. lystbåde?

Ja. Digitale tvillinger og AI-baseret planlægning gør det i dag muligt at automatisere også ikke-repetitive produktionsprocesser, således at automatisering og håndværk supplerer hinanden.

Hvilke antagelser ligger til grund for regneeksemplet?

30 % færre manuelle arbejdstimer, en timeløn på 35 €, 10 % energibesparelse ved 0,20 €/kWh, 15 % mindre materialespild og et fald i efterbearbejdningen fra 5 % til 1 % arbejdstimer.

Hvor mange arbejdstimer kræver fremstillingen af eksempelskibene?

I eksemplet er det 20.000 timer for den lille yacht, 150.000 timer for den mellemstore fregat og 1,2 millioner timer for det store krydstogtskib.

Er der stadig brug for faglært arbejdskraft på trods af automatiseringen?

Ja, automatiserede anlæg skal programmeres, overvåges og om nødvendigt justeres, hvorfor kvalificeret personale fortsat er uundværligt.