Estudio de caso: C-Job y diseño de concepto acelerado

Draga de tolva de succión de remolque con variables de decisión anotadas. Imagen: C-Job

C-Job Naval Architects 'Design Circle. Imagen: C-Job

Previous Next

C-Job Naval Architects ha implementado un nuevo método para optimizar los diseños de barcos. El método de optimización holística permite iteraciones de diseño rápidas, innovaciones interesantes y ahorra al arquitecto naval una cantidad significativa de tiempo.

C-Job Naval Architects es la compañía independiente de diseño e ingeniería de buques más grande de los Países Bajos. La compañía emplea a más de 130 ingenieros marítimos internos y arquitectos navales en cuatro oficinas y se especializa en diferentes sectores, como dragado, carga pesada, en alta mar (eólica), ferries y superyates. Desde el diseño del primer barco de concepto, a través de los paquetes de ingeniería básica y detallada, los arquitectos navales de C-Job tienen como objetivo producir soluciones innovadoras y sostenibles para la industria marítima global.

En lugar de la espiral de diseño clásico, C-Job ha implementado una nueva forma de trabajar en la fase de diseño conceptual: la metodología de Diseño Acelerado. Este nuevo método holístico de diseño de barcos considera todos los aspectos de diseño de barcos simultáneamente, lo cual es posible ya que todos los aspectos del círculo de diseño (ver Figura 1) se han automatizado en C-Job. El círculo de diseño automatizado ofrece a la empresa la posibilidad de optimizar cualquier diseño conceptual.

El proceso de optimización puede comenzar después de que un arquitecto naval haya creado y parametrizado un diseño de concepto (Ver figura 2). El software entonces intenta diferentes combinaciones de las variables de decisión. Los aspectos que pueden mejorarse, por ejemplo, son el costo total de propiedad y el impacto ambiental. El software optimiza el diseño del concepto al cambiar la forma del casco, la geometría y la compartimentación. Lo hace de tal manera que el diseño aún cumple con todos los requisitos impuestos por la física, las autoridades reguladoras y el cliente.

Debido a que es imposible para un arquitecto naval considerar todas las dependencias entre las variables de decisión, las restricciones y los objetivos, el proceso de optimización se guía por un algoritmo de optimización. El algoritmo utilizado en C-Job es CEGO (Optimización global eficiente y restringida). CEGO es desarrollado por el científico de datos de C-Job, Roy de Winter, en estrecha colaboración con el Leiden Institute of Advanced Computer Science. Debido a que CEGO es muy eficiente y es capaz de modelar los criterios de optimización y las restricciones, es adecuado para la optimización de los buques. Al utilizar el algoritmo de optimización, el humano se saca del bucle, lo que ahorra una gran cantidad de trabajo repetitivo y permite que el algoritmo presente innovaciones emocionantes.

El resultado del proceso de optimización es una colección de variaciones de diseño optimizadas. La colección suele consistir en múltiples diseños óptimos. Donde un diseño puede ser más barato de construir pero más caro de operar, mientras que el otro diseño puede ser más costoso de construir pero menos costoso de operar. En consulta con el cliente, se elige uno de los diseños optimizados. Para el diseño elegido, la disposición general, el casco, la geometría y la compartimentación se describen con más detalle. Este diseño más detallado se puede utilizar para la siguiente etapa en el desarrollo de buques.