Gruppo Allseas

La nave più grande del mondo deve essere vista da vicino per essere creduta. La Pioneering Spirit, la nave per il sollevamento e la posa di tubazioni di Allseas, è così ambiziosa che viene consegnata solo ora, quasi 30 anni dopo il progetto iniziale.

A causa della complessità della nave – e della continua ingegneria necessaria per costruirla – non è mai stato sviluppato un modello di simulazione per catturare tutti i sistemi e la fisica della megastruttura da 3 miliardi di dollari. “Questo è fondamentalmente il nostro obiettivo con Vortex”, afferma l’ingegnere di ricerca e sviluppo di Allseas Ate te Voortwis.

Gli obiettivi finali della simulazione di Allseas sono tre:

1. Addestrare gli operatori sulla nave per le attività ad alta intensità di lavoro di squadra, come il controllo della zavorra, il sistema di sollevamento laterale superiore e il governo della nave.

2. Testare nuovi concetti e sviluppi a sostegno di una continua ricerca e sviluppo dei vasi.

3. Fornire ai team di progetto uno strumento per visualizzare i diversi progetti (ad esempio, per valutare l’autorizzazione alle operazioni, identificare le posizioni delle telecamere, ecc.)

“Qui siamo tutti ingegneri meccanici”, dice il collega di Ate, l’ingegnere R&S Ad de Jong, “e abbiamo capito molto presto che sviluppare un nostro set di strumenti di simulazione 3D sarebbe stato eccessivo. Facciamo molte simulazioni in MATLAB™, tutte di livello ingegneristico, idraulica dettagliata, ecc. ma bisogna sempre sacrificare la scala della simulazione se si vuole includere la dinamica meccanica”.

“Vortex ci toglie molto lavoro”, aggiunge Voortwis, “in particolare per quanto riguarda la simulazione della dinamica e la visualizzazione 3D”.

Quindi il nostro obiettivo era quello di ottenere una nave che rispondesse in modo realistico con Vortex, e di utilizzare strumenti di livello inferiore per calcoli idraulici o strutturali dettagliati, se necessario – tutti i componenti specifici li conosciamo molto bene, ma metterli tutti insieme in un modello in scala reale non è fattibile”.

“Vortex ci toglie molto lavoro”, aggiunge Voortwis, “in particolare per quanto riguarda la simulazione della dinamica e la visualizzazione 3D”. CM Labs Simulations accelera i tempi di progettazione e riduce i costosi test sul campo Per dimostrare il suo valore, CM Labs ha prima condotto un progetto pilota per Allseas, che consisteva nel costruire una simulazione del motore per una gru per la movimentazione di tubi da nave a nave, compreso un sistema di spreader di nuova concezione. Questo spreader incorporava un meccanismo di compensazione dell’assetto progettato per eliminare la necessità di regolazioni manuali da parte dell’operatore.

“Abbiamo simulato diversi cavi e argani”, dice Nicolas Grisé, Engineering Content Manager di CM Labs. “Questo li ha aiutati a perfezionare più rapidamente il loro progetto meccanico, oltre a prototipare i sistemi di controllo e le dimensioni dei componenti”. “Senza le capacità di Vortex”, aggiunge, “non è possibile realizzare qualcosa di simile… i costi delle prove sul campo sarebbero astronomici”.

“Sulla base dei loro modelli CAD della nave, della gru con piedistallo per navi e del sartiame, nonché dell’algoritmo di simulazione di base che avrebbero utilizzato, abbiamo fornito una simulazione accurata della gru e della nave, nonché le interfacce per Allseas per integrare algoritmi più sofisticati per il movimento della nave”. Il verdetto: Vortex era un’ottima soluzione per Allseas e un complemento agli strumenti di motore esistenti, come MATLAB. “Abbiamo fatto un’indagine piuttosto seria anche su altri potenziali partner”, dice de Jong, “e abbiamo scelto Vortex soprattutto per la sua flessibilità: sapevamo già che avremmo avuto bisogno di molte simulazioni avanzate”. “Nel settore offshore è molto comune acquistare un simulatore che non è modificabile o estensibile dal cliente finale.

Non era questo il nostro obiettivo, quindi Vortex era la scelta migliore, in quanto ci permetteva di costruire simulazioni estensibili che potevano essere migliorate/modificate durante la vita della nave”. I piani di Allseas per Vortex sono essenzialmente su larga scala come la stessa Pioneering Spirit. “Al momento, il simulatore ha investito molto tempo e manodopera”, afferma de Jong.

“Vortex è davvero impressionante. L’usabilità è una delle cose principali che ci piacciono, rispetto ad altri sistemi in cui si devono ancora costruire le simulazioni in codice – l’editor desktop di Vortex è un gioco da ragazzi”.

“Di recente abbiamo fatto una dimostrazione del simulatore per Shell – Pioneering Spirit rimuoverà un paio di piattaforme, per cui la configurazione attuale consiste in tre PC computazionali che eseguono tutte le simulazioni MATLAB, e anche un computer Vortex separato per la fisica”.

“Vortex è davvero impressionante. L’usabilità è una delle cose principali che ci piacciono, rispetto ad altri sistemi in cui si devono ancora costruire le simulazioni in codice – l’editor desktop di Vortex è un gioco da ragazzi”. Alla richiesta di quantificare i risparmi associati all’uso di Vortex per simulare il Pioneering Spirit, te Voortwis è sincero: “Ora stiamo collaborando con un’azienda che ci aiuterà a sviluppare ulteriormente le simulazioni di Vortex. In precedenza, questo lavoro avrebbe richiesto 6 mesi-uomo, a 100 euro l’ora… Credo che si possa fare il calcolo. E ci saremmo ritrovati con un simulatore personalizzato, non con una piattaforma di simulazione estensibile e flessibile come quella che abbiamo con Vortex”.