Next Generation Simulator for Marine Crane Design and Operations(Virtual Crane Prototyping System)

Den maritime klyngen på Vestlandet har differensiert seg ved å satse på krevende operasjoner. Med maritime operasjoner snakker vi her om skipsoperasjoner som for eksempel plattform forsyning, kartleggingsservice, subsea installasjon, fiskeri eller install asjon av vindturbuner til havs. På Møre består klyngen av over 213 bedrifter, den omsatte i 2012 for 55 milliarder kroner og sysselsetter over 20000 personer. Klyngen kjennetegnes i dag av å ha en komplett verdikjede innen offshore skipsaktivitet, den ope rerer globalt og er internasjonalt ledende. Bedriftene er innovative og klyngen har stor omstillingsevne. Klyngen har fått nasjonal status ved NCE-Maritime og er i prosess for status som Global Centre of Expertise. Denne industrien er i dag en del av n orsk oljeteknologiindustri og omsetter nasjonalt for over 361 milliarder kroner, hvilket gjør næringen til Norges største fastlandsbaserte industri med 190000 ansatte. Tunge løfteoperasjoner som subsea installasjon og montering av vindturbiner til hav s er spesielt krevende maritime operasjoner. Krankjøring er alltid en utfordrende oppgave som involverer mange utfordringer som sving i last, posisjoneringsnøyaktighet, kollisjoner, og handtering av sikkerhet. Imidlertid er moderne simulerings- og prototy peverktøy ikke i bruk i design av kraner. Som et resultat, er de maritime kraner designet tyngre, sterkere og større enn nødvendig for å være sikker på at kravene til arbeidsrom, nyttelast kapasitet, operasjonell effektivitet og redundans, og manipulasjon sikkerhet, er oppfylt. Målet med denne forskningen er å utvikle et virtuelt prototyperammeverk for helhetlig systemdesign for kraner, noe som åpner for konfigurasjon av kraner, inkludert mekanisk sub - system, kontroll sub - system, hydrauliske sub - sy stem og verifisering av drift som en del av designprosessen.

Norway is ranked as the world second largest nation in maritime operations. Advanced marine operation is becoming the core activity in the Norwegian maritime industrial cluster. Maritime cranes are widely used as an important subsystem to handle and trans fer objects from large container ships to smaller lighters or to harbour quays. Crane operation is always a challenging task which involves many problems such as load sway, positioning accuracy, suppression, collision avoidance, and manipulation security. However, the current crane designing process is still carried out in a traditional way, which lags behind the urgent, fast and dynamic requirements, which change frequently. When considering both working efficiency and operation safety, the on-going cran e design is far from good. As a result, the maritime cranes are designed heavier, stronger and bigger than necessary in order to be sure that the requirements regarding working space, payload capability, operational efficiency and redundancy, and manipula tion security, are met. With the development of technology, safer crane operations are promoted through engineering design and crew training on system and operational simulators. Current crane design and production lead-times are constantly decreasing, an d mistakes or system malfunctions may cause fatal accidents, project delays and costs overruns. Efficient, flexible performance, operational safety, environmental issues and cost targets are urgent in the new crane design system. Evaluating multiple desig n concepts can be done effectively using simulation tools, where trade-offs and many alternatives can be evaluated within a short time period. The goal of this research is to develop a virtual prototyping framework for overall crane system design, allowi ng for the configuration of cranes, including mechanical sub-system, control sub-system, hydraulic sub-system and verification of operational performance as a part of the design process.