Будущее судостроения: Рустам Досаев об инновационных технологиях и их влиянии на отрасль

Рустам Досаев - генеральный директор ООО “Элком”

В статье освещаются основные инновации, оказывающие критическое влияние на судостроительную отрасль. Автор рассматривает примеры успешного внедрения этих технологий, их преимущества и вызовы, стоящие перед отраслью. Исследование направлено на обеспечение понимания того, какие технологические изменения формируют будущее судостроения и как компании могут адаптироваться к этим изменениям.

В современном мире судостроение переживает период активного развития и роста, опираясь на передовые технологии. Этот прогресс обусловлен стремительным развитием промышленности и постоянным стремлением к улучшению процессов. Сегодняшние инновации в этой сфере не только повышают эффективность производства, но и способствуют созданию более безопасных и экологически чистых судов.

Основные процессы и технологии в судостроении на сегодняшний день.

Современное судостроение опирается на широкий спектр технологий, которые позволяют строить суда более эффективно, безопасно и экологически чисто.

Одной из ключевых областей является компьютерное моделирование и проектирование с использованием CAD/CAM технологий. С их помощью инженеры создают и  анализируют трехмерные модели кораблей, что позволяет оптимизировать их дизайн и производственные процессы. Так, программное обеспечение ShipConstructor позволяет запускать цифровые модели судов с высокой точностью и управлять производственными процессами с максимальной эффективностью.

Еще одним важным направлением стало внедрение автоматизированных систем металлообработки. Роботизированные системы обеспечивают точную и эффективную сварку больших металлических деталей корпуса судна, что способствует сокращению времени производства и улучшению качества работ. Современные технологии также позволяют использовать новые материалы и композиты - они значительно повышают прочность и легкость судовых конструкций. К примеру, корабли, построенные с использованием алюминиевых сплавов или карбоновых волокон, обладают повышенной маневренностью и устойчивостью к коррозии.

Инновационные подходы включают и 3D печать, которая нашла применение в производстве запасных частей и прототипов судовых компонентов. Эта разработка активно внедряется в работу крупнейших мировых компаний, в частности, Siemens и Damen уже начали эксперименты  3D печатью для создания пропеллеров и других инновационных судовых деталей. Наконец, все более важную роль в судостроении играют экологические технологии. Развитие систем очистки выбросов и энергоэффективных двигателей помогает снизить вредное воздействие на окружающую среду.  Для снижения выбросов оксидов азота в выхлопных газах судов все чаще используется система Selective Catalytic Reduction (SCR) - и это лишь один из примеров экологически ориентированных технологий в современном судостроении.

Роль инноваций в судостроении

В последние годы судостроительная отрасль переживает значительную технологическую трансформацию, благодаря внедрению передовых технологий и инновационных решений. Эти изменения повышают эффективность,  безопасность и открывают новые перспективы для устойчивого развития.

Рассмотрим основные тренды и их влияние на будущее судостроения.

Автоматизация и искусственный интеллект

Автоматизация и искусственный интеллект (ИИ) становятся ключевыми инструментами в судостроении. Современные верфи активно используют робототехнику для выполнения таких важных задач, как сварка, резка и сборка частей судов. Роботизированные сварочные системы обеспечивают высокую точность и скорость работы, что значительно сокращает время производства и снижает затраты.

ИИ также применяется для прогнозирования технического обслуживания судов. Системы машинного обучения анализируют данные о работе судового оборудования и прогнозируют возможные неисправности. Это позволяет вовремя проводить профилактические работы и предотвращать дорогостоящие поломки..

Внедрение блокчейна

Блокчейн находит свое применение в улучшении прозрачности и надежности цепочек поставок. Технология позволяет отслеживать каждый этап производства и доставки комплектующих для судов - это особенно важно для крупных международных проектов, где участвуют множество поставщиков из разных стран. Применение современных решений гарантирует подлинность компонентов и минимизирует риск контрафакта. Помимо этого, блокчейн нашел применение в сфере обеспечения безопасности финансовых транзакций: судостроительные компании используют смарт-контракты для автоматизации платежей по мере выполнения определенных этапов проекта, что сокращает бюрократию и ускоряет логистические процессы.

Аналитика больших данных

Аналитика данных играет возрастающую роль в управлении судостроительными проектами. Сбор и анализ больших потоков информации позволяет оптимизировать процессы проектирования, производства и эксплуатации судов. С помощью данных о морских условиях и эксплуатации судов компании могут разрабатывать более эффективные и долговечные конструкции.

Интернет вещей (IoT)

Интернет вещей (IoT) интегрируется в судовые системы для улучшения мониторинга и управления. С помощью датчиков и подключенных устройств происходит сбор данных о состоянии судового оборудования, расходе топлива, температуре и влажности. Так,  датчики IoT на двигателях судов способны передавать сведения о вибрациях и температуре, благодаря чему можно прогнозировать износ и проводить своевременное обслуживание.

Устойчивое развитие

Внедрение экологичных технологий становится все более важным аспектом судостроения. По оценкам экспертов, крупные суда создают столько же загрязнения, сколько 50 млн автомобилей! Вес таких кораблей достигает 220 тн, поэтому для движения им требуются мощные двигатели, при этом они используют бункерное топливо, качество которого по сравнению с очищенной нефтью близко к отходам и приносит значительный урон окружающей среде. . при этом Из-за высокого потребления они работают на бункерное топливо, которое, хоть и экономично, но очень сильно загрязняет окружающую среду. Согласно данным исследования, опубликованного в Nature Communications, загрязнение воздуха от морского транспорта приводит к 250 тыс смертей ежегодно, а количество случаев детской астмы достигает 6,4 млн в год.

На этом фоне компании стремятся уменьшить негативное воздействие на окружающую среду за счет использования более чистых видов топлива - сжиженного природного газа  и электроэнергии. К примеру, компании в Скандинавии активно переводят свои флоты на СПГ - это значительно снижает выбросы парниковых газов и улучшает качество воздуха.

Инициативы по декарбонизации

Декарбонизация предполагает разработку и внедрение технологий для снижения выбросов углерода. Сюда включают инновационные системы очистки выхлопных газов и использование возобновляемых источников энергии. Этот тренд стал одним из основных  в отрасли, Так, компания Maersk объявила о планах к 2050 году полностью исключить выбросы углекислого газа, активно инвестируя в исследования и разработку новых технологий.

Препятствия на пути к инновациям в судостроении

Внедрение передовых технологий в судостроении предоставляет массу перспективных возможностей, однако, оно также сталкивается со значительными препятствиями и вызовами. Одним из основных факторов, затрудняющих процесс внедрения, являются высокие затраты на приобретение и разработку технологий. Такие инновации как автоматизация и использование искусственного интеллекта требуют серьезных инвестиций в оборудование, программное обеспечение и подготовку персонала. Это зачастую становится непосильной нагрузкой для малых и средних предприятий, имеющих ограниченные финансовые ресурсы.

Помимо того, существуют технологические ограничения,  затрудняющие внедрение новаторских решений в судостроительную индустрию. Некоторые процессы и операции, в частности, окраска корпусов судов, бывают трудно автоматизированы из-за сложности обработки различных поверхностей и форм. Также немаловажную роль играют нормативные и законодательные ограничения. Судостроительная отрасль подвержена строгим нормам безопасности и регулирования, что требует соблюдения строгих стандартов при разработке и внедрении новых технологий.

Для того, чтобы успешно осуществить внедрение инноваций в судостроение, необходимо обращать внимание и на организационные аспекты - они могут оказаться серьезными барьерами на пути к инновациям. В традиционных отраслях, устаревшие методы работы и процессы часто медленно поддаются изменениям. Это означает, что необходимо совместное усилие как со стороны компаний, так и правительственных органов, чтобы стимулировать эти изменения и поддерживать внедрение новаторских решений в индустрию.

Заключение

Инновации в судостроении представляют собой важный шаг в развитии отрасли, способствуя повышению эффективности и экологической устойчивости процессов. Они обеспечивают разнообразные преимущества, включая сокращение времени производства, улучшение качества работ и снижение негативного воздействия на окружающую среду. Этот тренд стимулирует инновационное мышление в отрасли и способствует дальнейшему развитию судостроительной индустрии в целом.


Источники:
Cargo Ships Pollution Impact on Environment and Human Health

https://thenewglobalorder.com/newsroom/cargo-ships-pollution-impact-on-environment-and-human-health/

Trends of Digital Transformation in the Shipbuilding Sector

https://www.researchgate.net/publication/340172110_Trends_of_Digital_Transformation_in_the_Shipbuilding_Sector