Improving the ship outfitting process with an intelligent design program in basic and preliminary detail design phases

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Authors

Date

2023-08-21

Department

Major/Subject

Mechanical Engineering

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Mechanical Engineering (MEC)

Language

en

Pages

79+6

Series

Abstract

One of the main disciplines of the naval architecture field is system and outfitting design, a complex and time-consuming process. It includes the design of several different systems that must interact and fit together correctly. Therefore, there must be efficient system design methods, and above all, capable design programs must be in use to ensure a successful design product and process. However, recent methods are conservative, and the programs lag behind technological developments. Traditional ship systems and outfitting design methods are based on the capabilities of 2D design programs and spreadsheet programs, which have been constant for over 20 years. It has been established that the MagiCAD program intended originally for the design of a system design of civil engineering could have beneficial abilities to ship outfitting design. This study explored a novel design method with the MagiCAD program, which aims to reform the basic design phase of the outfitting process. This program enables system design in 2D and 3D view simultaneously, and it has the capability to perform the required technical calculations of the system design. To define capabilities of MagiCAD in ship outfitting design, this study compared the traditional ship outfitting design method to a new approach to the outfitting design based on MagiCAD properties. This study is three-fold. The first part reviewed previous literature on general system engineering approaches and to ship design process. The second part collected current information on the basic design phase of ship outfitting by interviewing two professionals from the outfitting design field. Finally, the third part tested the MagicCAD's capabilities through modeling case containing one compartment arrangement and two different system redesign cases with the MagiCAD program. The comparison clearly showed that MagiCAD is an effective tool for ship outfitting design and performed the modelling tasks with excellent results. Designing with MagiCAD, the main advantages are saving time and effort in outfitting design. With MagiCAD’s capabilities, it is possible to develop the outfitting process and system design methods more effortlessly and profitably.

Laivasuunnittelun yksi monimutkaisimmista ja aikaa vievimmistä prosesseista on laivan varustelu- ja systeemisuunnittelu. Tämä prosessi sisältää useiden erilaisten järjestelmien suunnittelua. Jotta järjestelmien yhteensopivuus ja vuorovaikutus olisi moitteetonta on prosessissa käytettävä tehokkaita järjestelmäsuunnittelumenetelmiä ja ennen kaikkea kykeneviä suunnitteluohjelmia, mitkä takaavat onnistuneen suunnitteluprosessin ja -tuotteen. Käytössä olevat menetelmät ovat kuitenkin jokseenkin konservatiivisia ja käytetyt ohjelmat ovat jääneet jälkeen teknologian kehityksestä. Perinteiset laivan systeemien ja varustelun suunnittelumenetelmät perustuvat 2D-suunnitteluohjelmien ja taulukkolaskentaohjelmien kykyihin, mitkä ovat pysyneet muuttumattomina yli 20 vuoden ajan. On kuitenkin todettu, että MagiCAD suunnitteluohjelmisto, joka on alun perin tarkoitettu rakennustekniikan järjestelmäsuunnitteluun voisi olla kyvykäs suorittamaan laivan systeemien ja varustelun suunnittelua. Näin ollen, tässä työssä tutkitaan uutta suunnittelumenetelmää, jonka mahdollistavat MagiCAD:n suunnitteluominaisuudet. Tämä ohjelma tarjoaa suunnittelua 2D- ja 3D-näkymissä samanaikaisesti ja ohjelma pystyy suorittamaan tarvittavia teknisiä laskelmia. MagiCAD:n laivan varustelusuunnittelu ominaisuuksien määrittämiseksi tässä tutkimuksessa verrattiin perinteistä laivojen varustelun suunnittelumenetelmää uuteen lähestymistapaan, joka perustuu MagiCAD:n ominaisuuksiin. Tämä tutkimus koostuu kolmesta osasta. Ensimmäisessä osassa tarkasteltiin kirjallisuuskatsauksen kautta laivojen ja muiden vastaavien järjestelmäsuunnittelu alojen menetelmiä. Toisessa osassa kerättiin ajankohtaista tietoa laivan systeemien perussuunnittelu vaiheesta haastattelemalla kahta alan ammattilaista. Viimeisessä osassa tutkittiin MagiCAD:n ominaisuuksia esimerkkitapaus mallinnuksen kautta, mikä sisälsi yhden tilajärjestelysuunnittelun ja kahden erilaisen järjestelmän suunnittelun. Vertailu osoitti, että MagiCAD on tehokas työkalu varustelu- ja järjestelmäsuunnitteluun sekä suoriutui mallinnustehtävistä erinomaisin tuloksin. MagiCAD:n avulla suunniteltaessa suurimmat edut näkyvät positiivisesti ajankäytön ja suunnittelukuormituksen vähenemisenä. MagiCAD:n ominaisuuksien avulla on mahdollista kehittää laivan varustelu- ja järjestelmäsuunnittelua tehokkaammiksi.

Description

Supervisor

Romanoff, Jani

Thesis advisor

Jansson, Tommi

Keywords

ship outfitting design, system engineering, CAD, design process

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202308275158

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG