3D rakennemallin tehokas soveltaminen laivan perussuunnitteluprosessissa

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Date
2017-06-12
Department
Major/Subject
Meritekniikka
Mcode
K3005
Degree programme
Konetekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
58+1
Series
Abstract
Tämän tutkimuksen tavoite on löytää rakenteen 3D-mallinnuksen hyötyjen ja haasteiden kautta parannuksia suunnitteluprosessiin, joka näin tukisi entistä paremmin mallintamista ja toisaalta mahdollistaisi mallin hyödyntämisen paremmin suunnittelun tukena. Perussuunnitteluprosessi voidaan yksinkertaistaa rakenteen suunnittelun osalta luokituspiirustusten tuottamiseksi sovitussa aikataulussa muilta suunnitteludisipliineiltä saatuja lähtötietoja hyödyntäen. 3D-mallin tuottaminen on tällöin perussuunnittelussa ylimääräinen työvaihe ja vaatii sen vuoksi erikseen perustelua olemassaololleen. Päätutkimusmetodi työssä on riippuvuussuhdematriisi DSM, jolla on luotu suunnittelun lähtötietoihin, suunnitteluaktiviteetteihin ja mallinnusaktiviteetteihin pohjautuva kuvaus mallinnuksen sisältävän suunnitteluprosessin kausaalisuhteista. Metodilla luodaan perusteltavissa oleva työjärjestys prosessiin, jolloin suunnitteluaktiviteetit seuraavat informaation kulun edellyttämää järjestystä, ja ylimääräisiltä iteraatioilta vältytään. Riippuvuussuhdematriisin lisäksi tutkimuksessa on käytetty asiantuntijahaastatteluita, joilla on pyritty luomaan uusia näkökulmia, parantamaan esitettyä prosessia ja sen kuvausta, tarkentamaan ja syventämään yksityiskohtia tutkimuksessa esitetyistä asioista ja validoimaan esitettyä prosessia. Tuloksena tutkimuksesta saatiin rakenteen perussuunnitteluun imuohjautuvuutta noudattava 3D-mallinnusprosessi, jossa mallinnuksesta syntyviin haasteisiin on vastattu loogisella työjärjestyksellä ja systemaattisuudella. Mallille tunnistettiin lukuisia asiakkaita, joiden tarpeet mallin sisällön ja tyypillisen projektiin liittyvän ajankohdan suhteen eroavat toisistaan. Tämä ohjasi mallinnusprosessin osittamiseen eri vaiheisiin, jolloin kussakin vaiheessa luodaan ehyt kokonaisuus palvelemaan soveltuvia mallin asiakkaita ja jokainen seuraava vaihe jatkaa edellisen vaiheen mallia rakenne-elementtejä lisäten. Saatujen tulosten perusteella 3D-mallinnukselle on onnistuttu luomaan perusteltavissa oleva prosessi osana perussuunnitteluprosessia. Prosessia hyödyntäen on mahdollista ehkäistä tarpeetonta mallin muuttamista projektin aikana, jota voidaan pitää tehokkaan mallinnuksen suurimpana haasteena. Prosessin lisäksi on jälleen osoitettu DSM:n sovellettavuus laivasuunnittelussa tuotekehitysprojektin työkaluna.

The aim of this study is to find improvements for the ship structural design process through benefits and drawbacks of structural 3D modeling. The created process supports modeling in a better way, and on the other hand, enables the model to be better utilized in the support of design. The structural basic design process can be simplified to the production of classification drawings in a certain agreed schedule, based on input information of other disciplines. The creation of a 3D model involves extra effort in the design process, and therefore a separate justification for its existence is required. The main research method of this study is the dependency matrix DSM, which is used for basic description of causal relationships in the design process, based on the design input data, design activities and modeling activities. The method enables justification of the work flow for the process, whereby the planned design activity sequence follows the information flow, and unnecessary iterations can be avoided. In addition to the dependency matrix, expert interviews have been used to gain new perspectives, improve the process and its description, to refine and deepen the de-tails of the issues presented in the study and validate the process presented. As a result of this study, a pull process for structural 3D modeling was created. The challenges arising from modeling were answered by logical and systematic work flow. Numerous customers, whose needs differ by the content and schedule in a typical project, were identified for the model. This led to dividing the modeling process into different phases, creating at each stage a complete entity to serve the intended customers. Every following phase in the process continues the model of the previous phase by adding structural elements. Based on the results obtained, created process meets the goal set for this thesis. Using the process enables avoidance of unnecessary iterations, which can be considered the major challenge of effective modeling during a design project. In addition to the process, applicability of the DSM in ship design as a product development tool has again been demonstrated.
Description
Supervisor
Remes, Heikki
Thesis advisor
Ahola, Markus
Hakulinen, Petri
Keywords
laivasuunnittelu, perussuunnittelu, suunnitteluprosessi, riippuvuussuhdematriisi, 3D-mallinnus
Other note
Citation