Удосконалення проектування морських прив'язних систем з використанням принципів суднобудування 4.0

Автор(и)

  • Володимир Степанович Блінцов Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Україна https://orcid.org/0000-0002-3912-2174
  • Костянтин Станіславович Трунін Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Україна https://orcid.org/0000-0001-6345-6257

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225512

Ключові слова:

удосконалення проектування МПС, Суднобудування 4.0, BIM-технології

Анотація

Розглянуто проблеми та теоретичні аспекти удосконалення проектування морських прив'язних систем (МПС)з гнучкими зв'язками (ГЗ) на прикладі підводних буксируємих систем (ПБС). Це дозволяє використовувати їх на ранніх стадіях проектування за рахунок впровадження принципів Суднобудування 4.0 та BIM-технологій. Такі режими раніше не описувалися за допомогою існуючих математичних моделей (ММ). В результаті цього дослідження очікується суттєве зниження витрат різноманітних ресурсів. При цьому основні достовірні результати проектних рішень можуть бути отримані вже на ранніх стадіях проектування.

Теоретичною основою запропонованого метода удосконалення проектування МПС з ГЗ є концепція удосконалення процесу проектування (КУП) МПС з ГЗ, а інструментальною основою метода є спеціальний моделюючий комплекс (СМК). Використання КУП та СМК вже на стадії дослідницького (доескізного) проектування дозволяє зменшити кількість етапів проектування МПС.

Запропонований метод удосконалення процесу проектування МПС з ГЗ, заснований на ММ опису динаміки ГЗ МПС та МПС з ГЗ, дає можливість дослідити різні режими експлуатації практично всіх класів МПС. Це дозволяє розробити рекомендації з прогнозування можливих експлуатаційних навантажень для проектування можливих експлуатаційних навантажень для проектування їх елементів. При цьому з'являється можливість удосконалити існуючі методи розрахунків і проектування МПС з ГЗ з необхідними властивостями та параметрами, довести їх до рівня інженерного додатка.

Використання СМК вже на стадії до ескізного проектування дає можливість відмовитись від використання фізичного моделювання режимів функціонування МПС з ГЗ, пов'язаного з проведенням натурних випробувань у відкритому морі.

Біографії авторів

Володимир Степанович Блінцов, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Доктор технічних наук, професор

Кафедра електричної інженерії суднових та роботизованих комплексів

Костянтин Станіславович Трунін, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра менеджменту

Посилання

  1. Kokushkin, V. A. (2019). Tsifrovaya transformatsiya: printsipy i osnovnye napravleniya; ozhidaniya i riski dlya proektnogo upravleniya. Materialy XX MNPK «Morinteh-Praktik» «Informatsionnye tehnologii v sudostroenii». Sankt-Peterburg.
  2. Tuchkov, A. (2017). Poka v sudostroenii net dolzhnogo ponimaniya, chto takoe informatsionnaya model', no budushchee otrasli budut opredelyat' molodye spetsialisty. Konferentsiya «Morinteh-Praktik 2017. Informatsionnye tehnologii v sudostroenii». Available at: https://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=19326
  3. BIM tehnologii v stroitel'stve: chto eto takoe i zachem oni nuzhny. Available at: https://www.dmstr.ru/articles/bim
  4. Haugen, G. K., Grahl-Madsen, M. (2004). Dynamic Analysis of a Towed Underwater Vehicle System: Model Validation. 23rd International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering. doi: https://doi.org/10.1115/omae2004-51080
  5. Trunin, K. S. (2017). Mathematical model of two connected elements of the flexible links of the marine lash system. Collection of Scientific Publications NUS, 2, 3–12. doi: https://doi.org/10.15589/jnn20170201
  6. Feng, D. K., Zhao, W. W., Pei, W. B., Ma, Y. C. (2011). A New Method of Designing Underwater Towed System. Applied Mechanics and Materials, 66-68, 1251–1255. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.66-68.1251
  7. Trunin, K. S. (2017). Dynamics of a marine lash system with a flexible link. Collection of Scientific Publications NUS, 3, 3–10. doi: https://doi.org/10.15589/jnn20170301
  8. Minowa, A., Toda, M. (2019). A High-Gain Observer-Based Approach to Robust Motion Control of Towed Underwater Vehicles. IEEE Journal of Oceanic Engineering, 44 (4), 997–1010. doi: https://doi.org/10.1109/joe.2018.2859458
  9. Hover, F. S. (1993). Methods of Positioning Deeply-Towed Underwater Cables. Available at: https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a268917.pdf
  10. Trunin, K. S. (2017). Equations of dynamics of the flexible connection element of the marine tethered system. Collection of Scientific Publications NUS, 1, 18–25. doi: https://doi.org/10.15589/jnn20170104
  11. Ranmuthugala, S. D. (2000). Computer Simulation and Investigation of Underwater Two-Part and Multi Tow Systems. University of Tasmania. Available at: https://eprints.utas.edu.au/21317/1/whole_RanmuthugalaSusanthaDevapriya2001_thesis.pdf
  12. Blintsov, O. (2017). Development of the mathematical modeling method for dynamics of the flexible tether as an element of the underwater complex. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (85)), 4–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.90291
  13. Quan, W., Zhang, Z., Zhang, A., Zhang, Q., Tian, Y. (2015). A geometrically exact formulation for three-dimensional numerical simulation of the umbilical cable in a deep-sea ROV system. China Ocean Engineering, 29 (2), 223–240. doi: https://doi.org/10.1007/s13344-015-0016-0
  14. Blintsov, V., Trunin, K. (2020). Construction of a mathematical model to describe the dynamics of marine technical systems with elastic links in order to improve the process of their design. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (9 (103)), 56–66. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.197358
  15. Buckham, B., Nahon, M., Seto, M., Zhao, X., Lambert, C. (2003). Dynamics and control of a towed underwater vehicle system, part I: model development. Ocean Engineering, 30 (4), 453–470. doi: https://doi.org/10.1016/S0029-8018(02)00029-X
  16. Ditrih, Ya. (1981). Proektirovanie i konstruirovanie: Sistemniy podhod. Moscow: Mir, 456.
  17. Makedon, Yu. A. (1980). Proektirovanie v sudostroenii. Leningrad: Sudostroenie, 280.
  18. Rach, V. A. (2000). Pryntsypy formuvannia kontseptsiy. Visnyk Derzhavnoi sluzhby Ukrainy, 3, 93–95.
  19. Trunin, K. S. (2017). Computer model of the dynamics of a marine tethered system with flexible connection. Collection of Scientific Publications NUS, 4, 3–13. doi: https://doi.org/10.15589/jnn20170401
  20. Trunin, K. S. (2020). Designing of deck cable winches of marine tethered systems with flexible links by using mathematical models dynamic’s description. Shipbuilding & marine infrastructure, 1 (13), 4–16. doi: https://doi.org/10.15589/smi2020.1(13).1
  21. Trunin, K. S. (2017). Testing of a computer program for the dynamics of the model of a marine tethered system with flexible connection. Shipbuilding & marine infrastructure, 1 (7), 95–108. Available at: http://eir.nuos.edu.ua/xmlui/handle/123456789/2678
  22. Stanić, V., Hadjina, M., Fafandjel, N., Matulja, T. (2018). Toward shipbuilding 4.0 - an industry 4.0 changing the face of the shipbuilding industry. Brodogradnja, 69 (3), 111–128. doi: https://dx.doi.org/10.21278/brod69307
  23. Building Information Modeling – tehnologii XXI veka. Available at: https://uscc.ua/ru/news/building-information-modeling-tehnologii-xxi-veka
  24. Forecast for Shipbuilding 4.0. Available at: https://www.usweproject.eu/outcomes/forecast-for-shipbuilding-4-0
  25. How Industry 4.0 can work for the marine and shipbuilding sectors. Available at: https://www.abb-conversations.com/2019/05/how-industry-4-0-can-work-for-the-marine-and-shipbuilding-sectors/#:~:text=Emissions%20reductions%20and%20cost%20reductions%20will%20be%20major%20drivers%20for%20Marine%204.0.&text=Analysis%20of%20Industry%204.0%20investments,and%20improve%20efficiency%20by%204.1%25
  26. Tehnologii tsifrovizatsii v Rossii – nastala epoha peremen. Available at: https://center2m.ru/digitalization-technologies

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-02-26

Як цитувати

Блінцов, В. С., & Трунін, К. С. (2021). Удосконалення проектування морських прив’язних систем з використанням принципів суднобудування 4.0. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(13 (109), 35–48. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.225512

Номер

Том 1 № 13 (109) (2021): Трансфер технологій: промисловість, енергетика, нанотехнології

Розділ

Трансфер технологій: промисловість, енергетика, нанотехнології

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Владимир Степанович Блинцов, Константин Станиславович Трунин

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.