Oceaneering taucht digital in die 3D-Simulation ein

(Bild: CM Labs)

Das Offshore-Ingenieurbüro erwartet eine Reduzierung der Einsatzbereitschaftszeit um 30% und der Trainingszeiten um 20% durch Echtzeit-3D-Simulationen mit hoher Wiedergabetreue.

Das in Houston ansässige Unternehmen Oceaneering International Inc. ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich Unterwassertechnik und angewandte Technologie und bietet kreative, robotergesteuerte Lösungen für technische Herausforderungen in einigen der rauesten Umgebungen, die der Mensch kennt.

Während der Name Oceaneering eine Spezialität der Schifffahrt impliziert, hat ihre Erfahrung bei der Erzielung von Ergebnissen zu einer Nachfrage nach ihren Dienstleistungen in vielen Märkten geführt, und das Unternehmen ist stolz auf seine Fähigkeit, das Unlösbare überall zu lösen - mit Projekten, die derzeit in tiefem Wasser laufen Land, in industriellen Umgebungen oder sogar im Weltraum.

Mit mehr als 9.500 Mitarbeitern an 40 Standorten weltweit hat sich Oceaneering über 51 Jahre als weltweit größter Anbieter mobiler Robotik mit über 280 ferngesteuerten Fahrzeugen (ROVs) auf See etabliert.

Planung und Risikoreduzierung
ROVs machen einen großen Teil des Betriebs von Oceaneering aus und verstehen, wie diese fortschrittlichen - und teuren - Roboterfahrzeuge in rauen Umgebungen funktionieren, bevor der Einsatz für die Minderung von Projektrisiken von entscheidender Bedeutung ist.

Da Kunden nach einem langfristigen Partner suchen, der mehrere Jahre lang einen sicheren und stabilen Betrieb gewährleistet, sah Oceaneering die Notwendigkeit, sofort und greifbar zu demonstrieren, dass sie als Unternehmen in der Lage sind, diese Anforderungen zu erfüllen.

Um das Vertrauen der Kunden in Projektvorschläge zu stärken, wurde das Digital Innovation Design Team von Oceaneering beauftragt, Kunden in ihr Büro einzuladen, um genau zu demonstrieren, wie sich ihre ROVs in der Zielumgebung verhalten würden. Dies beinhaltete nicht nur, wie das ROV navigieren und auf eine komplizierte physische Situation reagieren würde, einschließlich untergetauchter Ausrüstung, natürlicher Objekte und kniffliger Meeresströmungen, sondern auch die Art der Änderungen dieser Bedingungen, die die Piloten auf Trab halten - das Unerwartete, das sie benötigen würden zu lernen zu erwarten.

Während das Designteam von Oceaneering hervorragende Leistungen bei der Erstellung von 3D-Modellen erbrachte, damit Kunden Geräte in ihrer „nativen Umgebung“ visualisieren konnten, gingen ihre vorhandenen Systeme nicht auf die nächste Ebene über, auf der sie simulieren konnten, wie das Fahrzeug in verschiedenen Szenarien funktionieren und Änderungen an diesen Szenarien vornehmen würde. “ on the fly. " Selbst bei der kleinsten Änderung eines Szenarios musste die Szene erneut gerendert werden, was leicht fünf Tage oder länger dauern kann.

(Bild: CM Labs)

Sie möchten mit Echtzeitsimulation liefern
Die Minimierung der Entwicklungskosten war ein wesentlicher Faktor für Oceaneering und seine Kunden. Da sie immer komplexere Projekte übernahmen, wollten sie ihre Maschinenbau-Ressourcen auf höherwertige Aufgaben konzentrieren und ihre vorhandenen 3D-Designteams so weit wie möglich nutzen. Sobald die Modelle entwickelt waren, würden sie in dieser kritischen Phase des Projekts Maschinenbauer einbeziehen, um die Genauigkeit und Genauigkeit von Simulationen zu validieren.

Das Digital Innovation Design Team von Oceaneering war mit Vortex Studio und seinen Fähigkeiten zur Simulation von Offshore- und Unterwasserumgebungen vertraut und entschied sich, die Software probeweise für ein aktives ROV-Designprojekt zu implementieren.

Während das Team Erfahrung mit 3D-Modellierung hatte, hatte es noch nie zuvor damit begonnen, eine interaktive Welt zu schaffen. „Unsere Designer hatten nur Erfahrung mit 3D Studio Max und Maya“, sagte Mark Stevens, Operations Director für digitale Innovation bei Oceaneering. „Mithilfe der Vortex Studio-Tutorials konnten sie jedoch einen beeindruckenden 3D-Prototyp eines neuen ROV-Grabber-Tools erstellen, das wir in weniger als zwei Wochen entwickelt haben.“

Die leicht verständliche Oberfläche ermöglichte es dem Designteam von Oceaneering, das vorhandene 3D-Modell schnell zu importieren und die mechanische Dynamik hinzuzufügen, die erforderlich ist, um die gesamte Funktionalität des neuen Werkzeugs durch Simulation genau darzustellen.

„Nach den zwei Wochen der Verfeinerung ließen wir das Modell von einem Maschinenbauingenieur validieren. Es war sehr nah. Danach dauerte es nur wenige Stunden, bis das Modell fertiggestellt war “, bemerkte Stevens.

Design in die Tat umsetzen
Offshore-Projekte haben anspruchsvolle Bereitstellungspläne und Betriebsumgebungen. Daher war es für das Unternehmen wichtig, Verzögerungen durch physische Schäden während des Trainings zu vermeiden und maximale Leistung zu gewährleisten, sobald das echte ROV bereitgestellt wurde.

Mit einem verfeinerten Modell sowohl des ROV als auch der Betriebsumgebung sah Oceaneering die Möglichkeit, ein kostengünstiges Vortex Studio-basiertes Schulungstool für interne und externe Kunden bereitzustellen.

"Wir planen, unsere neuen ROV-Piloten mit Simulationen zu trainieren, die wir in Vortex Studio erstellen können", fügte Stevens hinzu. "Basierend auf dem, was wir bisher gesehen haben, erwarten wir von ihnen, dass sie lernen, wie man eine Heißstichoperation 30% schneller durchführt und die Mobilisierungszeit eines ROV um mindestens 20% erhöht."

Dieses simulationsbasierte Trainingsmodell findet bereits bei seinem norwegischen Büro Anklang, das das simulationsbasierte Training für seine weltweit eingesetzten ROV-Piloten nutzen möchte.

Mit der Freiheit, den simulierten Missionen verschiedene Schwierigkeitsgrade hinzuzufügen, können die Besatzungen mit dem Aufbau grundlegender Fähigkeiten beginnen und dann zu denselben Echtzeit-Herausforderungen übergehen, denen sie bei der Arbeit vor Ort gegenüberstehen. Einige Beispiele sind starke Strömungen, übermäßiges Blütenwachstum, schlechte Sicht, Manöver bei der Unterwassereinstellung und unerwartetes Verhalten der Ausrüstung.

Stevens erläuterte den Wert dieses Ansatzes: „Die Bedingungen auf dem Meer sind unvorhersehbar. Daher müssen unsere Piloten über eine Reihe von Kernkompetenzen und Best Practices verfügen, auf die sie zählen können, um in jeder Situation Ergebnisse zu erzielen.“

(Bild: CM Labs)

Digitale Innovation der nächsten Stufe
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 warten.

"Unser Team kann sich auf seine Kernkompetenzen konzentrieren und mehr Zeit für Kundenleistungen aufwenden, anstatt mit Software zu streiten", sagte Stevens.

Mit dem leistungsstarken Vortex Studio Editor konnte das Team Simulationen und virtuelle Prototypen auf dedizierten Systemen erstellen, die für die Verarbeitung und Aktualisierung von Daten in Echtzeit optimiert sind. Darüber hinaus ermöglicht der modulare Vortex Studio Player die Bereitstellung einer leichten, spielbaren Version der Simulation auf Trainingssystemen und ROVs im Feld, sodass die Simulation den Piloten dort zur Verfügung steht, wo sie sie benötigen.

Für Piloten werden die Systeme geschult, die sie täglich verwenden, während für Design- und IT-Teams das System remote konfiguriert und aktualisiert werden kann, ohne dass die gesamte Vortex Studio-Suite bereitgestellt werden muss. Dies erhöht die Flexibilität des Betriebs und senkt die Kosten für Updates, die an entfernten Standorten manchmal recht schwierig sind.

Über ihre aktuellen Projekte hinaus arbeitet Oceaneering derzeit mit Vortex Studio an einem digitalen Zwillingskonzept, mit dem eine virtuelle interaktive Darstellung ihrer Live-Systeme vor Ort erstellt wird. Der digitale Zwilling ist an historische, Echtzeit- und Vorhersagedatensätze gebunden und bietet eine visuelle Darstellung des Betriebsstatus sowie eine diagnostische und prognostische Überwachung, um Ausfallzeiten zu reduzieren und einen kontinuierlichen Produktverbesserungsprozess zu unterstützen.

„Vortex Studio hat das Team für digitale Innovationen bei Oceaneering in die Lage versetzt, hochwertige 3D-Simulationen zu einem Bruchteil der Zeit und der Kosten im Vergleich zu früher zu erstellen“, fügt Stevens hinzu. „Dadurch können wir mehr Kundenprojekte übernehmen und zu unserem Umsatzwachstum beitragen, während wir das gesamte Team auf die immer komplexer werdenden Projekte der Zukunft vorbereiten.“