Zusammenfassung der Erfolgsgeschichte
Das Offshore-Engineering-Unternehmen rechnet damit, die Einsatzbereitschaft um 30 % und die Trainingszeiten um 20 % durch realitätsgetreue Echtzeit-3D-Simulationen zu reduzieren.
Oceaneering International Inc. mit Sitz in Houston, Texas, ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich der Unterwassertechnik und der angewandten Technologie, das kreative, robotergestützte Lösungen für technische Herausforderungen in einigen der härtesten Umgebungen anbietet, die der Mensch kennt.
Der Name Oceaneering impliziert zwar eine Spezialisierung auf die Schifffahrt, aber die Erfahrung des Unternehmens bei der Erzielung von Ergebnissen hat zu einer Nachfrage nach seinen Dienstleistungen auf vielen Märkten geführt. Das Unternehmen ist stolz auf seine Fähigkeit, „das Unlösbare“ überall zu lösen – mit Projekten, die derzeit in der Tiefsee, an Land, in der Industrie und sogar im Weltraum durchgeführt werden. Mit über 9.500 Fachleuten an 40 Standorten weltweit hat sich Oceaneering in seiner 51-jährigen Geschichte mit über 280 ferngesteuerten Fahrzeugen (ROVs) auf See als weltweit größter Anbieter von mobiler Robotik etabliert.
Planung und Risikominderung von Operationen
ROVs machen einen großen Teil der Operationen von Oceaneering aus. Das Wissen darüber, wie diese fortschrittlichen – und teuren – Roboterfahrzeuge in rauen Umgebungen funktionieren werden, bevor sie eingesetzt werden, ist entscheidend für die Minderung von Projektrisiken.
Da die Kunden einen langfristigen Partner suchen, der einen sicheren und stabilen Betrieb über mehrere Jahre hinweg gewährleisten kann, sah Oceaneering die Notwendigkeit, die Fähigkeit des Unternehmens, diese Anforderungen zu erfüllen, unmittelbar und greifbar zu demonstrieren.
Um das Vertrauen der Kunden in die Projektvorschläge zu stärken, wurde das Digital Innovation Design Team von Oceaneering damit beauftragt, die Kunden in ihr Büro einzuladen, um genau zu demonstrieren, wie ihre ROVs in der Zielumgebung funktionieren würden.
Dabei ging es nicht nur darum, wie das ROV navigieren und auf eine komplizierte physikalische Situation mit untergetauchter Ausrüstung, natürlichen Objekten und kniffligen Meeresströmungen reagieren würde, sondern auch um die Arten von Veränderungen in diesen Bedingungen, die die Piloten auf Trab halten – das Unerwartete, auf das sie sich einstellen müssen.
Das Designteam von Oceaneering war zwar hervorragend in der Lage, 3D-Modelle zu erstellen, so dass die Kunden die Ausrüstung in ihrer „nativen Umgebung“ visualisieren konnten, aber die vorhandenen Systeme waren nicht in der Lage, die Funktionsweise des Fahrzeugs in verschiedenen Szenarien zu simulieren und Änderungen an diesen Szenarien „on the fly“ vorzunehmen. Selbst die kleinste Änderung an einem Szenario erforderte ein erneutes Rendern der Szene, was leicht fünf Tage oder mehr dauern konnte.
Mit Echtzeit-Simulationen zum Erfolg
Die Minimierung der Entwicklungskosten war ein wesentlicher Faktor für Oceaneering und seine Kunden. Da sie immer komplexere Projekte in Angriff nahmen, wollten sie ihre Maschinenbauressourcen auf höherwertige Aufgaben konzentrieren und ihre bestehenden 3D-Konstruktionsteams so weit wie möglich nutzen.
Sobald die Modelle entwickelt waren, wurden in dieser kritischen Phase des Projekts Maschinenbauingenieure hinzugezogen, um die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Simulationen zu überprüfen.
Da das Digital Innovation Design Team von Oceaneering mit Vortex Studio und seinen Möglichkeiten zur Simulation von Offshore- und Unterwasserumgebungen vertraut war, beschloss es, die Software versuchsweise für ein aktives ROV-Designprojekt zu implementieren.
Das Team verfügte zwar über Erfahrung in der 3D-Modellierung, hatte sich aber noch nie mit der Erstellung einer interaktiven Welt beschäftigt. „Unsere Designer hatten nur Erfahrung mit 3D Studio Max und Maya“, sagte Mark Stevens, Digital Innovation Operations Director bei Oceaneering.
„Mit Hilfe der Vortex Studio-Tutorials konnte unser Team in weniger als zwei Wochen einen beeindruckenden 3D-Prototyp eines neuen ROV-Grabberwerkzeugs erstellen.“
Die leicht verständliche Benutzeroberfläche ermöglichte es dem Konstruktionsteam von Oceaneering, ihr bestehendes 3D-Modell schnell zu importieren und die mechanische Dynamik hinzuzufügen, die erforderlich war, um die gesamte Funktionalität des neuen Werkzeugs durch Simulation genau darzustellen.
„Nach zwei Wochen der Verfeinerung ließen wir das Modell von einem Maschinenbauingenieur validieren. Es war sehr nah dran. Die Fertigstellung des Modells dauerte danach nur noch wenige Stunden“, so Stevens.
Design in die Tat umsetzen
Offshore-Projekte haben anspruchsvolle Einsatzpläne und Betriebsumgebungen. Daher war es für das Unternehmen wichtig, Verzögerungen durch physische Schäden während des Trainings zu vermeiden und eine maximale Leistung zu gewährleisten, sobald das echte ROV eingesetzt wurde.
Mit einem verfeinerten Modell des ROV und der Betriebsumgebung in der Hand sah Oceaneering die Möglichkeit, ein kosteneffektives, auf Vortex Studio basierendes Trainingstool für interne und externe Kunden anzubieten.
„Wir planen, unsere neuen ROV-Piloten mit Simulationen zu schulen, die wir in Vortex Studio erstellen können“, fügt Stevens hinzu.
„Nach dem, was wir bisher gesehen haben, können wir davon ausgehen, dass sie in der Lage sind, eine Hot-Stick-Operation 30 % schneller durchzuführen und die Mobilisierungszeit eines ROVs um mindestens 20 % zu erhöhen.“
Dieses simulationsbasierte Trainingsmodell findet bereits Anklang bei der norwegischen Niederlassung, die das simulationsbasierte Training für ihre weltweit eingesetzten ROV-Piloten nutzen möchte.
Durch die Möglichkeit, die simulierten Missionen mit verschiedenen Schwierigkeitsgraden zu versehen, können die Besatzungen mit dem Aufbau grundlegender Fähigkeiten beginnen und dann zu denselben Arten von Echtzeit-Herausforderungen übergehen, mit denen sie auch bei der Arbeit vor Ort konfrontiert werden. Einige Beispiele sind starke Strömungen, übermäßiger Pflanzenwuchs,
schlechte Sicht, Manöver unter Wasser und unerwartetes Verhalten der Ausrüstung. Stevens erläuterte den Wert dieses Ansatzes,
„Die Bedingungen auf dem Meer sind unvorhersehbar. Deshalb müssen unsere Piloten über einen Kernbestand an Arbeitsfähigkeiten und bewährten Praktiken verfügen, auf die sie sich verlassen können, um in jeder Situation Ergebnisse zu erzielen.
Nächste Stufe der digitalen Innovation
Mit Projekten aus allen Branchen und Umgebungen schätzt das Oceaneering-Team die vollständig integrierte und skalierbare Natur von Vortex Studio.
Da Vortex Studio alle Funktionen verwaltet, die zur Unterstützung des Simulationsprozesses von Anfang bis Ende erforderlich sind, muss Oceaneering keine separaten Punktlösungen integrieren und pflegen.
„Unser Team kann sich auf seine Kernkompetenzen konzentrieren und mehr Zeit für die Arbeit am Kunden aufwenden, anstatt sich mit Software herumzuschlagen“, so Stevens. Der leistungsstarke Vortex Studio Editor hat es dem Team ermöglicht, Simulationen und virtuelle Prototypen auf speziellen Systemen zu erstellen, die für die Verarbeitung und Aktualisierung von Daten in Echtzeit optimiert sind.
Der modulare Vortex Studio Player ermöglicht es außerdem, eine leichte, spielbare Version der Simulation auf Trainingssystemen und ROVs im Feld einzusetzen, so dass die Simulation den Piloten dort zur Verfügung steht, wo sie sie brauchen.
Die Piloten werden an den Systemen geschult, die sie täglich benutzen, während die Design- und IT-Teams das System aus der Ferne konfigurieren und aktualisieren können, ohne die gesamte Vortex Studio Suite einsetzen zu müssen. Das macht den Betrieb flexibler und reduziert die Kosten für Updates, die an entfernten Standorten manchmal recht schwierig sind.
Neben den aktuellen Projekten arbeitet Oceaneering derzeit an einem digitalen Zwilling, der mit Hilfe von Vortex Studio eine virtuelle, interaktive Darstellung der Systeme vor Ort erstellt. In Verbindung mit historischen, Echtzeit- und prädiktiven Datensätzen wird der digitale Zwilling eine visuelle Darstellung des Betriebsstatus sowie eine diagnostische und prognostische Überwachung bieten, um Ausfallzeiten zu reduzieren und einen kontinuierlichen Produktverbesserungsprozess zu unterstützen.
„Vortex Studio hat das Team für digitale Innovationen bei Oceaneering in die Lage versetzt, qualitativ hochwertige 3D-Simulationen zu einem Bruchteil der Zeit und der Kosten zu erstellen“, fügt Stevens hinzu. „Wir können mehr Kundenprojekte übernehmen und zu unserem Unternehmenswachstum beitragen, während
sich auf die zunehmend komplexen Projekte der Zukunft vorbereitet.“