शिप डिज़ाइन: दक्षता, अनुपालन के लिए विकसित करना

केन फिजरगार्ड द्वारा, प्रिंसिपल, ग्लॉस्टेन29 अक्तूबर 2019

समुद्री डिजाइन का विकास तेजी से तीन ड्राइवरों से प्रभावित होता है: नए तीन आयामी डिजाइन उपकरण, बिजली प्रणालियों की बढ़ती जटिलता और उच्च-अक्षांश शिपिंग मार्गों तक नई पहुंच। जबकि नए डिजिटल डिज़ाइन उपकरण वर्तमान सूचना युग की एक स्वाभाविक प्रगति हैं, नए प्रणोदन ऊर्जा की आवश्यकताएं और ध्रुवीय शिपिंग मार्ग, औद्योगिक युग की विरासत की प्रतिक्रियाएं हैं

तीन आयामी डिजाइन वर्कफ़्लोज़
एक युवा नौसैनिक वास्तुकार ने हाल ही में कहा कि हमारे पास समुद्री उद्योग में नए उपकरणों के विकास की भविष्यवाणी करने की एक उचित क्षमता है क्योंकि हमारा उद्योग हमेशा दूसरों से पीछे रह जाता है। वह जहाज के डिजाइन की व्यवहार्यता और अवधारणा चरणों में पहले के प्रयासों की ओर अंतिम शिपयार्ड उत्पादन पैकेजों के डिजिटल मॉडलिंग से तीन आयामी डिजाइन सॉफ्टवेयर की स्थिर पारी के बारे में बोल रही थी।

हम खुद को 3 डी मॉडलिंग की अजीब किशोरावस्था से उभरते हुए पाते हैं। हाल तक तक, जहाजों को मानक दो-आयामी विचारों के एक प्राचीन सेट के तहत नौसेना आर्किटेक्ट द्वारा डिज़ाइन किया गया था और फिर समुद्री डिजाइनरों द्वारा सिस्टम के डिजिटल मॉडल और विस्तार के अविश्वसनीय स्तरों के साथ संरचना में परिवर्तित किया गया था। ये नए 3D कौशल डिजिटल आर्ट्स, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और आर्किटेक्चरल क्षेत्रों के लिए विकसित टूल का उपयोग करके नए डिजाइनरों के साथ पहुंचे। डिजाइनिंग फिजिबिलिटी के शुरुआती चरणों में काम करने वाले नौसैनिकों द्वारा इन उपकरणों के अनुकूलन को कागज ड्राइंग पैकेजों में मानक दो-आयामी विचारों के सैकड़ों वर्षों के खिलाफ मापा जाने पर लुभावनी तेजी से किया गया है।

विनियामक समीक्षा के लिए 2 डी चित्र 3 डी मॉडल से तेजी से प्राप्त होते हैं; आरेखण की बड़े प्रारूप वाली मुद्रित पुस्तिका कताई, प्रदान की गई सतह को रास्ता दे रही है। हालांकि हाथ से हाथ करने के लिए एक सामान्य व्यवस्था के पन्नों को पलटने के अनुभव को छोड़ना कठिन है, लेकिन डिज़ाइन वर्कफ़्लो दक्षता, वास्तविक समय सहयोग, शुरुआती डिज़ाइन निर्णयों को समाप्त करने और रोबोट के साथ इंटरफ़ेस को आसान बनाने में स्पष्ट रूप से नए लाभ हैं। निर्माण के तरीके।

प्राकृतिक ऊर्जा
समुद्री उद्योग में कम कार्बन शक्ति का आगमन डीजल-इलेक्ट्रिक प्रणोदन विकल्प, इंटरफेस और इंटरकनेक्ट में बढ़ती जटिलता के साथ मेल खाता है। प्रणोदन प्रणाली और पोत के बाकी हिस्सों के बीच पारंपरिक अच्छी तरह से परिभाषित इंटरफेस जटिलता के स्तर को धक्का देने वाले एकीकृत सिस्टम बन गए हैं जो पहले अकल्पनीय थे। इन जटिल प्रणालियों को अपनाने से कई जरूरतों को पूरा किया गया था, जिसमें टग हैंडलिंग, डायनेमिक पोजिशनिंग, प्रतिस्पर्धात्मक ईंधन दक्षता और डिजाइन कोड में सुरक्षा बढ़ाना शामिल है।

वर्तमान डीजल-इलेक्ट्रिक युग की ऊंचाई सिस्टम एकीकरण में कठिन सबक की अवधि रही है। सिस्टम-वाइड ऑप्टिमाइज़ेशन और इंटरफ़ेस नियंत्रण के बिना, सिल्ड विक्रेताओं की एक सेना से कई परस्पर विद्युत और डेटा सिस्टम वाली पोत परियोजनाएं टूटी हुई युद्धक्षेत्र बन जाती हैं। कई मालिक, शिपयार्ड, डिज़ाइनर, और विक्रेता एक सरल समय से वाणिज्यिक शिपबिल्डिंग मॉडल में काम करते हुए सिस्टम जटिलता के इस नए युग के लिए तैयार नहीं किए गए हैं। इसने समुद्री इंजीनियरिंग के एक नए उप-अनुशासन पर प्रतिबंध लगा दिया है। स्पष्ट इंटरफ़ेस आवश्यकताओं को विकसित करने के लिए संपूर्ण विद्युत और नियंत्रण प्रणाली के अनुकूलन के साथ समुद्री विद्युत प्रणालियों के डिजाइनरों को काम सौंपा जाता है।

कार्बन कटौती और दक्षता में सुधार के लिए नई पहल ने निकट भविष्य की प्रणालियों में और भी अधिक जटिलता जोड़ दी है और अक्षय ऊर्जा अवधारणाओं के एक खिलने वाले क्षेत्र का नेतृत्व किया है। समुद्री बिजली उत्पादन परिदृश्य के दृष्टिकोण में हाइड्रोकार्बन, नवीकरणीय बिजली, हाइड्रोजन, अमोनिया और पवन को लेकर कई विकल्प हैं। इन विकल्पों में से प्रत्येक नियंत्रण और अलार्म के लिए नए सिस्टम और इंटरकनेक्ट के एक अंतरंग सेट को वहन करता है, जिसे अनुकूलित करने की आवश्यकता होगी।

ध्रुवीय शिपिंग
आर्कटिक शिपिंग मार्गों की बढ़ी हुई पहुंच, परिचालन अंतराल को बंद करने और पर्यावरणीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए नए नौवहन उपकरण, बुनियादी ढांचे, और पोत डिजाइनों की आवश्यकता पर रोशनी डाल रही है। वर्तमान बर्फ पूर्वानुमान और यात्रा की योजना बनाने की विधियाँ एक व्यवहार्य प्रणाली में जमी हुई हैं जो बर्फ के प्रभाव वाले जल में सक्रिय सीमित संख्या में जहाजों के लिए थी। नए उत्तरी मार्गों में व्यापक व्यावसायिक अनुप्रयोग के लिए उन्नत तरीकों और नई तकनीकों की आवश्यकता होगी। मौजूदा आवश्यकताओं के साथ नए ध्रुवीय पर्यावरण नियमों को अतिरिक्त इंजीनियरिंग और विक्रेता क्षमता की आवश्यकता होगी क्योंकि ध्रुवीय जल में समुद्री गतिविधि बढ़ जाती है।

नए बर्फ नेविगेशन उपकरण विकसित करना तकनीकी चुनौती के बजाय एक निवेश कॉमिटमेंट है। साभार: ग्लॉस्टेन

बर्फ से ढंके पानी में वेसल संचालन और उच्च अक्षांशों में काम करने वाले जहाज के कर्मचारियों के लिए नए दैनिक बोझ जोड़ते हैं। इन नई आवश्यकताओं में से कई संचालन के तत्काल क्षेत्रों में और नौवहन मार्गों के साथ वास्तविक समय और निकट भविष्य में बर्फ की स्थिति का आकलन करने पर केंद्रित हैं। सबसे सरल शब्दों में, बर्फ नेविगेशन को कभी-कभी बदलते और कभी-कभी बढ़ते समुद्र तट के साथ तटीय नेविगेशन के रूप में सोचा जा सकता है। एक ऐसे युग में जहां अधिकांश जोखिमों को डिजिटल जानकारी द्वारा कम कर दिया गया है, अब भी वॉच-स्टैंडर सतर्कता का कालातीत अभ्यास बर्फ नेविगेशन के लिए प्राथमिक उपकरण है। साइट-विशिष्ट आइस भविष्यवाणियों को तात्कालिक पोत पर्यावरण को एक घंटे से अधिक दिनों के अंतराल पर कवर करना वर्तमान में उच्च परिभाषा डिजिटल मॉडल के साथ वास्तविक समय के मेटोकेन डेटा के संयोजन द्वारा तकनीकी पहुंच के भीतर है। आगे के विकास और पैकेजिंग द्वारा इन साधनों को अपनाना व्यावसायिक रूप से सक्रिय मौसम के मार्ग और यात्रा योजना सेवा प्रदाताओं के लिए एक चुनौतीपूर्ण चुनौती है।

ध्रुवीय जल में खोज और बचाव (SAR), निस्तारण और फैल प्रतिक्रिया, उच्च अक्षांशों में शिपिंग के लिए एक और जोखिम प्रबंधन अंतर है। समुद्री कैजुअल्टी जोखिमों का प्रबंधन और ध्रुवीय जल संचालन के लिए वाणिज्यिक शर्तों को सामान्य करने के लिए नई विधियों और मानकीकृत निगरानी और प्रतिक्रिया प्रथाओं की आवश्यकता होती है।

ध्रुवीय पानी में काम करने वाले जहाजों के लिए नई और अपरिचित पर्यावरणीय आवश्यकताओं को उच्च अक्षांशों में काम के लिए लचीलेपन के साथ वाहिकाओं को प्रदान करने के लिए तेजी से नए निर्माण और संशोधन डिजाइन पैकेजों में लागू किया जाएगा। पानी के नीचे विकिरणित शोर को कम करने के लिए डिजाइन और उपचार पहले से ही मौजूदा बंदरगाह और उच्च एकाग्रता शिपिंग गलियारों के लिए विचाराधीन हैं। ध्रुवीय मार्गों और परिचालनों के लिए नामित वेसल्स को संरक्षित समुद्री स्तनधारियों के आर्कटिक आवासों में पोत के शोर प्रभावों को कम करने के लिए विशेष डिजाइन के नए स्तरों की आवश्यकता होगी। इसी तरह, नए सिस्टम और इंजीनियरिंग से कम पोत उत्सर्जन के लिए अनुपालन प्रदान करने की उम्मीद की जानी चाहिए। जीरो डिस्चार्ज जोन ऐसे उपचार प्रणालियों के एक मौजूदा चालक हैं। मुख्य इंजन और सहायक प्रणालियों के लिए ब्लैक कार्बन उत्सर्जन नियंत्रण उच्च अक्षांश पोत डिजाइन में इंजीनियरिंग विकास के लिए एक और संभावित क्षेत्र है।

नई विधियां, नई जिम्मेदारियां
यह डिजाइनरों, इंजीनियरों और बिल्डरों की प्रकृति है जो खुद को इनोवेटर्स के रूप में देखते हैं जो अपने प्रौद्योगिकी क्षेत्रों में विघटनकारी और रोमांचक नए समाधान ला रहे हैं; डिजिटल उपकरण समुद्री डिजाइन को बदल रहे हैं जैसे कि प्रोपेलर पैडल व्हील को बाधित करता है। हालांकि ये रोमांचक और सकारात्मक हैं, जो पहले की तकनीकी छलांगों के घातीय प्रक्षेपवक्र पर निर्माण करते हैं, हमारे सामने नई चुनौतियां भी हैं जो सभी चीजों की उम्र बढ़ने के साथ आती हैं। 2019 में, ये पर्यावरणीय स्वास्थ्य को बनाए रखने और हमारी पहले की औद्योगिक जीवन शैली से अनजाने में हुए बदलावों को अपनाने की चुनौतियां हैं।

लेखक के बारे में

केन फिजरगार्ड, ग्लोस्टेन में एक प्रिंसिपल हैं, जो एक पूर्ण-सेवा समुद्री परामर्श और डिजाइन फर्म है जिसका मुख्यालय सिएटल, वाशिंगटन में है। केन में व्यापक इंजीनियरिंग और डिजाइन विशेषज्ञता, व्यापक क्षेत्र सर्वेक्षण कार्य और अपतटीय अनुभव के साथ लगभग 30 साल का अंतर्राष्ट्रीय समुद्री अनुभव है। वह महासागर विज्ञान, भूभौतिकीय सर्वेक्षण, अपतटीय नवीकरण, मौरिंग डिजाइन और समुद्री रसद में फर्म के काम का समर्थन करता है। ग्लॉस्टेन में शामिल होने से पहले, केन ने एक समुद्री समुद्र-विज्ञानी और समुद्री तकनीशियन के रूप में काम किया और इंहोर ओशनोग्राफ़िक प्लेटफ़ॉर्म, ऑफशोर मूरिंग्स और टो किए गए सिस्टम की तैनाती के लिए काम किया।

केन फिट्जगर्लड। साभार: ग्लॉस्टेन

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