7 uuendust, mis võivad muuta laevaehitustööstuse tulevikku
18.02.2016

Tipptasemel tehnoloogiast on saanud kõigi tööstusharude eduka arengu võtmetegur. Laevaehitustööstus ei ole erand. Tegelikult muutub sektor kiiresti viimaste tehniliste uuenduste rakendamise tõttu, mis on mõeldud oluliste probleemide lahendamiseks, nagu keskkonnakaitse ja kütusehindade tõus.

Tõsised investeeringud uurimistöösse viivad ajas muljetavaldavate tulemusteni, kuna on välja töötatud uued revolutsioonilised tehnoloogiad. Mõned neist on mõeldud radikaalselt muutma ülemaailmseid suundumusi merendustööstuses.

3D printimine

3D-printimistehnoloogia pakub võimalust luua reaalseid projekte kolmemõõtmelise simulatsiooni alusel. Protseduur hõlmab virtuaalse valemi lagundamist kahemõõtmelisteks “viiludeks” ja selle taasliitmist, printides iga 2D versiooni eraldi. Siiani on välja töötatud rohkem 3D-printimise variatsioone, kuid vaid vähesed neist on osutunud jätkusuutlikeks, s.o tõhusateks kaubanduslikust vaatenurgast. Hetkel kasutatakse meetodit põhiliselt teadusseadmete, väikeste struktuuride ja mudelite väljatöötamiseks erinevateks rakendusteks. 

Hiljuti kasutas NSWC Carderock 3D-tehnoloogiat USNS Comfort (T-AH 20) haiglalaeva tootmiseks, laadides CAD-projekti 3D-printimise programmi.

Tehnoloogilise protsessi edasine arendamine võiks mõjutada selle kasutamist suuremas ulatuses keerukate geomeetriliste elementide tootmiseks. Idee kaasata 3D-printimistehnoloogiat lahenduste leidmiseks erinevate laevakomponentide asendamisel on endiselt uurimisjärgus.

Mererobotid

Praegused suundumused viitavad sellele, et robootika on laevaehitustööstuse efektiivsuse peamine vedur, olles tihedalt seotud keevitustoimingutega seotud turvalisuse ja riskiennetusega.

Lõuna-Koreas asuv Geoje laevatehas, mis toodab igal aastal umbes 30 alust, arendab umbes 68% protsessidest, kasutades robootikasüsteeme, minimeerides riske ja suurendades samal ajal tootlikkust.

Esmased tööstusrobotid loodi asendama klassikalist keevitusviisi, mida laevaehitustööstuses rakendati. Nüüd on innovatsioon kaasatud ka kontrolli- ja puhastustööde valdkonda. Üks huvitavamaid roboteid on Spider. See uurib kogu laeva pinda ja puhastab selle, et see oleks katmiseks valmis. Robot Iron Man ja Heavy Industry Solution lõid samuti mini-keevitusrobotid, muutes edasi laevaehitustööstuse arengusuunda tänapäeval.

Ballastivaba laevadisain

Kontseptsioon keskendub merevee reostusega seotud probleemide lahendamisele. Projekt on mõeldud neile torustikele, mis on paigutatud laeva vöörist ahtrini ning vastutavad merevee ülekande eest transpordi ajal. Projekti peamine eesmärk on vältida saastunud vedeliku ringlust ökosüsteemi. Projekt on endiselt eksperimentaalne ning see näeb ette mudeliseeriate loomist, millel on potentsiaal vähendada jäätmete mõju mereveele.

Kui see osutub edukaks, loetakse disain laevaehitustööstuse jaoks revolutsiooniliseks.

Veeldatud maagaasil põhinevad mootorid

Veeldatud maagaasi kasutamine muutub alternatiivkütusena üha populaarsemaks. Seega näib sellel tehnoloogial põhinevate mootorite turg kasvavat ja omavat reaalseid võimalusi rakendamiseks järgmiste aastate jooksul.

CO2-heidkogused peaksid olema 20%–25% madalamad kui diiselmootorite puhul. Samuti peaks vähenema 92% heitgaaside emissioonidest.

Selle tehnoloogia tähtsaimad arendajad on Mitsubishi, Wartsila, Rolls-Royce ja MAN Diesel & Turbo.

Lisaks sellele, et see on keskkonnasõbralik, kasutab tehnoloogia odavamat kütusevormi, mis tingib pikaajalised kulukärped.

Alternatiivenergia

Laevaehitustööstus investeerib juba olulisi ressursse selliste tehnoloogiate uurimisse, mis on võimelised kasutama alternatiivseid energiaallikaid (tuule- ja päikeseenergia).

Turanor on 100 m pikkune laev, mis reisis ümber maailma, kasutamata ühtegi tavapärast energiaallikat, saades seeläbi aluseks edasistele uuringutele selles valdkonnas. On suur potentsiaal, et suuremad laevad on tulevikus võimelised liikuma, kasutades tuule- ja päikeseenergia allikaid.

Viimastel aegadel on uuritud terve rida variatsioone sellel teemal. Üks uuemaid on Energy Sail (litsentsifaasis), mida arendab Eco Marine Power. Selle eesmärk on tuuleenergia kasutamine klassikalise kütuse tarbimise ja gaasiheitmete vähendamiseks, millel on kohene positiivne mõju keskkonnale.

See tehnoloogia on mõeldud eranditult merendustööstusele ning see on kavandatud tulevaste naftatankerite tootmiseks.

Buckypaper

Buckypaper on süsiniknanotorudest (CNT) valmistatud õhuke foolium. Iga CNT on 50 000 korda õhem kui õhk. Võrreldes tavapärase laevaehitustööstuses kasutatava materjaliga (teras), on buckypaper 1/10 võrra kergem, 500 korda vastupidavam ja võib-olla 2 korda kõvem kui teemant, kui fooliumid on kombineeritud komposiitmaterjali saamiseks. Selline laev vajab vähem kütust, muutes energiatarbimise tõhusamaks. Materjal on üllatavalt korrosioonikindel ja tulekindel. Praegune uurimistöö keskendub tehnoloogia kasutamisele eeskätt lennundustööstuses, kusjuures on võimalus seejärel rakendada seda ka laevaehitustööstuses.

Integreeritud elektriline propulssioon

Integreeritud elektriline propulssioon on protsess, mille käigus gaasiturbiin ja diiselmootorid tekitavad kolmefaasilise mähise, mis suudab käitada elektrimootoreid. Süsteem kasutab mehaanilise asemel elektrilist ülekannet, millel on otsene mõju keskkonnakaitsele.

Briti kuningliku mereväe HMS Queen Elizabeth ja USA mereväe Zumwalt-klassi hävitajad võtavad selle uuenduse peagi kasutusele.