Besparingspotensial gjennom automatisering i skipsbygging

I vår artikkel om automatiseringens innvirkning på skipsbyggingen har vi allerede gått inn på de teknologiske grunnprinsippene. I denne artikkelen går vi dypere inn på temaet og viser konkret hvilke Besparelsespotensialer som oppstår for verftene når det gjelder materialer, energi og arbeidstimer – inkludert et regneeksempel for tre skipsprosjekter av ulik størrelse.

Hvordan reduserer automatisert tilskjæring materialspill?

Systemer for automatisert tilskjæring og automatisert produksjon bruker en programmert styring som fungerer langt mer presist enn et menneske noensinne kunne gjort. Dette øker ikke bare kvaliteten på sluttproduktet, men reduserer også sløsing med materialer og ressurser. Et eksempel på dette er tilskjæring av stålplater: Takket være økt presisjon blir det mye mindre avfall. Dermed blir en større andel av stålet faktisk brukt i skipet, noe som igjen reduserer materialkostnadene og selvfølgelig også er til fordel for miljøet.

Hvordan øker intelligente nestingprogrammer ressurseffektiviteten?

Såkalte intelligente nestingprogrammer øker denne presisjonen ytterligere. I tillegg til å redusere materialkostnadene, bidrar de også til økt ressurseffektivitet. Dette er igjen et viktig aspekt i arbeidet med å oppnå en bærekraftig skipsbygging.

Hvordan reduserer automatisering de variable kostnadene per komponent?

Automatisering reduserer de variable kostnadene per enkelt komponent. Dette skyldes at prosessene først blir optimalisert og deretter, takket være programmeringen, kan gjentas så mange ganger man ønsker. Spesielt ved serieproduksjon av ulike moduler eller enkeltstående, standardiserte komponenter og anlegg oppnås det dermed betydelige besparelser. Disse kan ofte nå opp til 30 %. Hvor store besparelsene blir i praksis, avhenger imidlertid også av delenes kompleksitet og automatiseringens integrasjonsgrad, og derfor må ressursforbruket på verftene holdes under kontinuerlig oppsyn.

Hvordan bidrar datainnsamling og dokumentasjon til kvalitetsstyring?

Det er nettopp derfor automatiseringen bygger på innsamling og analyse av produksjonsdata. Programmene dokumenterer hvert trinn, hver monteringsbevegelse og hver sveisesøm nøyaktig. På denne måten kan konstruktørene følge med på hva som skjer og undersøke hvor det kan oppstå feil, hva som er årsakene til feilene og hvordan man kan unngå slike feil i fremtiden.

Automatiseringen styrer altså ikke bare produksjonen, men sørger også for en helt ny grad av åpenhet gjennom dokumentasjonen. Dette gjør det mulig å oppdage feilkilder allerede før produksjonen starter. Hvis disse imidlertid først kommer til syne under produksjonen, kan fagfolkene justere anleggene på nytt. Dermed unngår de at feilene oppstår på nytt i neste produksjonsomgang, og sparer dermed naturligvis arbeid og andre ressurser.

Denne arbeidsformen innebærer samtidig en gjennomgående kvalitetsstyring. Den fullstendige dokumentasjonen fungerer både som bevis og grunnlag for forbedringer. I tillegg bidrar den til sporbarhet og sertifisering av prosesser og produkter – også dette blir sett på som positivt.

Er automatisering også egnet for enkeltproduksjon, som for eksempel yachter og forskningsfartøy?

Mange ser på automatisering som en utvikling som kun lønner seg for standardiserte produkter. Med det har de – eller hadde de – ikke nødvendigvis feil. Tiden har imidlertid endret seg noe, og i dag er det mange flere faktorer å ta hensyn til. I dag gjør digitale tvillinger og AI-støttet planlegging det mulig å integrere produksjonsprosesser som ikke er repetitive, i en programvare. Det betyr at automatiserte systemer, med slike adaptive systemer og støttet av digital planlegging, nå også helt enkelt kan brukes i produksjonen av enkeltstående fartøy. I tillegg finnes det selv i disse enkeltfartøyene anlegg som produseres gjennom repeterende prosesser.

Det betyr at automatiseringen i dag allerede er i ferd med å bli en hybridmodell. Den kan også brukes på yachter og forskningsfartøy, siden den med sin evne til skreddersydd produksjon nå også utfyller håndverket.

Regneeksempel: Hvordan påvirker automatisering kostnadene for tre skipstyper?

Her er et eksempel på hvordan automatisering kan påvirke kostnadene for et prosjekt. For å illustrere dette tar vi utgangspunkt i en liten yacht, en mellomstor fregatt og et stort cruiseskip. Her er forutsetningene som gjelder for dette eksemplet:

• Besparelsen utgjør totalt – etter en konservativ beregning – 30 % færre manuelle arbeidstimer
• Lønnen for arbeidet er 35 € per time
• Innenfor energisektoren sparer de automatiserte prosessene 10 %, med en antatt pris på 0,20 € per kWh
• Materialavfallet blir 15 % mindre
• Etterbehandlingen reduseres fra 5 % av det totale antallet arbeidstimer til bare 1 % takket være automatiseringen og den dermed økte presisjonen

For de tre skipene i eksemplet er dette arbeidet utgangspunktet:

Skipstype	Arbeidstimer	Materialkostnader	Energiforbruk
Liten yacht	20 000 timer	300.000 €	50 000 kWh
Mellomstor fregatt	150 000 timer	2,5 millioner euro	500 000 kWh
Stort cruiseskip	1,2 millioner timer	25 millioner euro	5 millioner kWh

Disse tallene kan selvfølgelig erstattes med reelle verdier basert på et konkret eksempel, dersom noen ønsker å bruke beregningen på et bestemt skipsbyggingsprosjekt.

I en senere artikkel vil vi fortsette denne beregningen og analysere de konkrete besparelsene for alle tre skipstypene nærmere.

Merknad: Selv ved drift av automatiserte produksjonssystemer er det fortsatt uunnværlig med kvalifisert fagpersonell til programmering, overvåking og justering. Slike medarbeidere kan formidles på en rettssikker måte gjennom utleie av arbeidskraft i henhold til AÜG. Du kan lese mer om dette i vår artikkel om Lov om midlertidig ansettelse (AÜG). Du kan lese om de teknologiske grunnprinsippene for automatisering i skipsbygging i vårt forrige innlegg om Automatisering i skipsbygging.

Konklusjon

Automatisering innen skipsbygging sparer ikke bare tid, men også målbare mengder materiale, energi og arbeidstimer – fra mer presis tilskjæring og intelligente nesting-programmer til fullstendig datainnsamling for kvalitetsstyring. Takket være digitale tvillinger og AI-støttet planlegging drar nå også spesialtilpassede konstruksjoner som yachter og forskningsfartøy nytte av disse fordelene. Hvor store besparelsene konkret blir, viser beregningseksemplet for yacht, fregatt og cruiseskip – og dette vil bli utdypet nærmere i neste artikkel.

VANLIGE SPØRSMÅL

Hvor mye kan man spare på materialkostnadene ved automatisert tilskjæring?

Takket være høyere presisjon og mindre avfall ved tilskjæring av stålplater reduseres materialkostnadene merkbart, selv om den nøyaktige verdien avhenger av delenes kompleksitet.

Hvor store kan besparelsene ved automatisering i serieproduksjon være?

Når det gjelder standardiserte komponenter og moduler, kan besparelsene i variable kostnader per komponent ofte nå opp til 30 %.

Hva er formålet med datainnsamling i automatiserte produksjonsprosesser?

Den dokumenterer hvert trinn i arbeidsprosessen fullstendig, gjør det mulig å spore feil og deres årsaker, og danner grunnlaget for kontinuerlig prosessforbedring og sertifisering.

Er automatisering lønnsomt også ved spesialproduksjon, som for eksempel yachter?

Ja. Digitale tvillinger og AI-støttet planlegging gjør det i dag mulig å automatisere også ikke-repeterende produksjonsprosesser, slik at automatisering og håndverk utfyller hverandre.

Hvilke forutsetninger ligger til grunn for regneeksemplet?

30 % færre manuelle arbeidstimer, en timelønn på 35 €, 10 % energibesparelse ved 0,20 €/kWh, 15 % mindre materialavfall og en reduksjon i etterbehandlingen fra 5 % til 1 % arbeidstimer.

Hvor mange arbeidstimer kreves det for å bygge eksempelskipene?

I eksemplet er det 20 000 timer for den lille yachten, 150 000 timer for den mellomstore fregatten og 1,2 millioner timer for det store cruiseskipet.

Er det fortsatt behov for fagarbeidere til tross for automatiseringen?

Ja, automatiserte anlegg må programmeres, overvåkes og justeres ved behov, og derfor er kvalifisert personell fortsatt uunnværlig.