La diferenciación tecnológica como baza estratégica de SENER - Junio 2014 - No.47 /Al día

Retos en las etapas iniciales del diseño naval, una solución integrada desde el concepto a la producción*

 Buque generado con FORAN.

Buque generado con FORAN.

La gran competencia en la construcción naval, con el acortamiento de los plazos de entrega y la optimización de los diseños, ha provocado el solapamiento de las etapas tradicionales del diseño (conceptual, básico, de clasificación y de detalle), lo que implica la conveniencia de utilizar una única herramienta de diseño en vez de varias. De un flujo de trabajo secuencial, con cada etapa comenzando únicamente tras la finalización y aprobación de la anterior, se ha pasado al flujo integrado, en el que incluso diferentes etapas se realizan al mismo tiempo. Esto implica, evidentemente, la conveniencia de utilizar un único sistema de diseño para todas las etapas, de modo que cualquier modificación en una de ellas pueda ser rápidamente propagada a las demás, incluso ‘aguas arriba’ del proceso tradicional de diseño.

En los últimos años, las mejoras en las herramientas de diseño se han centrado en coordinar las etapas de diseño básico (incluido el diseño de clasificación) y diseño de detalle, y han permitido la creación de un único modelo 3D a partir del cual obtener toda la documentación de clasificación y producción de la forma más automatizada posible. Pero el siguiente reto tecnológico era extender el uso de este modelo 3D a etapas más tempranas del diseño: definición de las formas del buque, compartimentación, disposición de equipos principales, cálculos de arquitectura naval, etc., de modo que el diseño básico pueda beneficiarse del mismo.

    Esta concepción del diseño ha sido en la que se ha basado el desarrollo de FORAN, debido a tres aspectos fundamentales y característicos del sistema:
  • Base de datos única: solo existe una fuente de datos, sin duplicidades ni redundancias.
  • Topología: posibilidad de realizar y propagar cambios de una manera rápida y eficiente. Esto es especialmente importante en etapas tempranas del diseño, donde las decisiones adoptadas, en la mayoría de los casos sin tener toda la información disponible, implican mayores consecuencias.
  • Integración: todas las disciplinas y todas las etapas del diseño se desarrollan en el mismo entorno y con las mismas herramientas, con lo que se reduce el número de posibles errores y el tiempo global de diseño.
    El resultado es FORAN, el sistema de diseño y construcción naval más avanzado tecnológicamente del mercado, capaz de proporcionar importantes beneficios a los diseñadores y aportar valor a toda la cadena de construcción de un buque. Entre otros beneficios directos en las etapas iniciales del diseño pueden mencionarse:
  • La evaluación rápida de alternativas de diseño y prototipos.
  • La toma de decisiones basada en información real y no en estimaciones.
  • La eliminación de inconsistencias.
  • La facilidad de integración con herramientas de cálculo de elementos finitos (FEM) y otros sustentados en la definición de un modelo 3D.
  • El diseño libre de interferencias, lo que incluye la existencia de espacios como rutas de escape o zonas de desmontaje.
  • La navegación inmersiva a través del modelo 3D, mediante técnicas de realidad virtual y realidad aumentada.

La consecuencia de todo ello es un producto –en este caso, un diseño– de mejor calidad, más rápido de desarrollar y con un coste menor.

Entre las características principales del oceanográfico, que tendrá que pasar largos periodos en alta mar, destaca su eslora de 59 m y una capacidad para transportar a 20 investigadores y personal científico, además de la tripulación. El buque dispone de siete laboratorios para la investigación biológico-pesquera y de geología hidro-acústica, una estación meteorológica y bodegas con túneles de congelación para el resguardo y conservación de especies. Está equipado con tecnología punta para la localización y evaluación de recursos pesqueros en profundidades mayores de 1.000 m. Puede alcanzar una velocidad de 13 nudos, cuenta con una autonomía de 40 días y con un sistema de posicionamiento dinámico.

* Extracto de la ponencia presentada por Rafael de Góngora en la Conferencia Internacional de Aplicaciones Informáticas en Construcción Naval ICCAS-2013 en Busan, Corea del Sur, en septiembre de 2013.

Galería

Pantallazo del Sistema FORAN.  Esquema del modelo 3D del Sistema FORAN.

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