APPROVal of Engineering Design models using OCX

En sømløs maritim verdikjede fremheves av Maritm21 som en av nøkkelmulighetene for akselerert innovasjon, effektivitet og konkurranseevne for den maritime næringen. Maritm21 understreker behovet for å utvikle digitale og standardiserte grensesnitt for deling av data mellom alle interessenter. Det er også nødvendig at interessenter kan komme sammen og samarbeide for å realisere en digital maritim verdikjede. Dette er den sentrale kjerneideen til APPROVED +-prosjektet og Open Class 3D Exchange (OCX)-standarden. APPROVED + utnytter momentet skapt av de APPROVED JIP prosjektpartnerne og bygger videre på hovedideene fra dette prosjektet. En sømløs digital utveksling mellom designeren/verftet og klassifikasjonsselskapet vil føre til redusert designtid, forbedret kvalitet og sporbarhet. Kommersiell skipsdesign og produksjon er stadig under press for å redusere tidsbruken og de totale produksjonskostnadene, samt å forbedre produktkvaliteten for mange ytelseskriterier skal oppfylles samtidig. Økt digitalisering og automatisering innen verftsindustrien har potensial til å utnytte konkurransen mellom høykost- og lavkostland. Simulering, virtuell prototyping, virtuell testing kombinert med introduksjon av avanserte produksjons- og produksjonsroboter er muliggjørende teknologier som også er viktige for skipsbyggingsindustrien. Robotisering og automatisering vil være medvirkende til å øke produksjonseffektiviteten og senke produksjonskostnadene. Fremtidige verft vil være basert på en digital tråd som griper inn i alle prosesser fra design til produksjon. I fremtiden vil en digital produktdefinisjon fra designet bli brukt i helautomatiserte produksjonsprosesser. APPROVED +-prosjektet vil utvide den etablerte OCX-standarden for å lukke de gjenværende hullene for skrogdisiplinen og utvide den til å omfatte andre disipliner. Prosjektet har tre arbidsstrømmer 1) Lastlinjeverifisering, 2) Design verifisering vha. Element Metoden og 3) OCX Standardisering. Prosjektet har demonstrert at det er mulig å representere SOLAS-krav som romlige designbegrensninger i 3D CAD-modellen. Når designer kan identifisere SOLAS kravene og representere disse på et romlig format i 3D modellen kan klasseselskapet enkelt verifisere at SOLAS-kraven er riktig forstått for det gitte designet. Dette kommer som en stor gevinst for designeren da det blir krystallklart tidlig i prosessen hvor SOLAS stiller strengere krav til utstyr montert over fribord dekk og som er utsatt for sjøbelastning. Dette vil veilede designeren gjennom hele designprosessen for å sikre et konsistent og riktig resultat. Når designet er fullført, inkludert plassering av alle åpnings- og lukkeutstyr, kan designeren dele en digital representasjon på OCX-formatet med klasseselskapet. Dette vil også muliggjøre automatisering av godkjennelsesprosessen da mange av kravene kan verifiseres med algoritmer. Som et direkte resultat av APPROVED og APPROVED +prosjektene ble The Open Class Exchange konsortiet etablert i mai 2021 (3docx.org). Formålet med konsortiet er å øke maritim sikkerhet gjennom transparent designdokumentasjon og dokumentasjon for design, verifikasjon og inspeksjon av skip og flytende offshore enheter og støtte utviklingen av OCX-standarden og fremme bruken av den i den marine industrien. Konsortiet skal også fungere som en kilde til informasjon om utvikling og implementering av OCX-standarden i den maritime industrien. For tiden har 33 selskaper sluttet seg til konsortiet. Konsortiet er en helt frivillig sammenslutning mellom medlemmene og er ikke en egen juridisk enhet. OCX Konsortiet har også etablert et Interoperabilitetsforum som har som mål å akselerere leveransen av produksjonsklar og brukertestet interoperabilitet basert på OCX Standarden. Med den omfattende opptaket av OCX-skjemaet av store CAD-leverandører og flere fremtredende klassifiseringsselskaper, vokser OCX raskt frem som en bransjestandard for utveksling av designinformasjon mellom designere/verft og klassifiseringsselskaper, og oppfyller et lenge eksisterende behov i bransjen. Modellbasert godkjenning gir en rekke fordeler for verft, designere og klassifiseringsselskaper, inkludert redusert arbeidsmengde, raskere markedsintroduksjon, kostnadsbesparelser, forbedret kvalitet, strømlinjeformede beregningsprosesser og økt gjennomsiktighet. I takt med at digitaliseringen av shipping får fart, faller det på alle bransjeinteressenter – skipsrederier, designere, verft og klassifiseringsselskaper – å sikre en sømløs og effektiv overgang, og optimalisere ressurser og prosesser. OCX-standarden representerer et betydelig skritt i denne reisen og er klar til å bli en integrert del av godkjenningsprosessen når den maritime sektoren gjennomgår sin digitale transformasjon.

The anticipated results of the project include a new, more automated, efficient and effective approach for design verification based on engineering models eliminating the need for design documentation in the form of 2D drawings and calculation reports covering the complete basic design stage for the hull discipline. The proposed innovation represents a major step towards the interoperability between CAD and CAE tools and adoption in the industry of advanced modelling and simulation tools. Ship design will be enhanced through one shared and adaptive digital model containing the yard/designer assumptions representing the documentation requirements by the classification society. The adaptive nature of the implemented solution allows continuous updating of the model during the design phase to match evolving specifications. A seamless digital exchange between the designer/yard and the classification society will lead to reduced time to market, improved quality and traceability.

A seamless maritime value chain is highlighted by Maritm21 as one of the key enablers for accelerated innovation, efficiency and competitiveness for the maritime industry. Maritm21 stresses the need to develop digital and standardised interfaces for sharing of data between all stakeholders. It is also necessary that stakeholders can come together and cooperate to realise a seamless maritime value chain. This is the central core idea of the APPROVED+ project and the Open Class 3D Exchange (OCX) standard. APPROVED+ utilises the momentum created by the APPROVED project partners and build further on the main ideas from this project. A seamless digital exchange between the designer/yard and the classification society will lead to reduced time to market, improved quality and traceability. Commercial ship design and production are steadily under the pressure to reduce time to market and overall production costs as well as to improve product quality with respect to multiple performance criteria that are to be met at the same time. Increased digitalisation and automation within the shipbuilding industry has the potential to leverage the competition between high-cost and low-cost countries. Simulation, virtual prototyping, virtual testing combined with the introduction of advanced production and manufacturing robots are enabling technologies important also to the shipbuilding industry. Robotization and automation will be instrumental in increasing production efficiency and lowering production costs. Future yards will be based on a digital thread intervening all processes from design to production. In the future, a digital product definition from the design will be used in fully automated production processes. The APPROVED+ project will expand the established OCX standard to close the remaining gaps for the hull discipline and expand the value to other disciplines.