Perussuunnitteluprosessin kehittäminen laivanrakennusteollisuudessa

Abstract

Laivanrakennusprosessiin kuuluva suunnitteluprosessi on luonteeltaan monimutkainen kolmivaiheinen prosessi, jonka tehtävänä on tuottaa valmistuspiirustukset tuotanto-osastolle aluksen rakentamista varten. Luonteeltaan suunnitteluprosessi on spiraalimainen, ja se etenee useiden iteraatioiden jälkeen hyvin karkeasta konseptisuunnittelusta, kohti laivanrakennussopimukseen johtavaa suunnittelua tarkentuen kierros kierrokselta. Konseptisuunnittelua seuraava vaihe on perussuunnitteluvaihe, jossa aluksen tilat, järjestelmät ja rungon vaatimukset sovitetaan yhteen ja tuotetaan lähtötiedot valmistussuunnittelulle. Suunnitteluprosessin kolmannessa vaiheessa hyödynnetään perussuunnitteluvaiheessa tehtyä suunnittelua ja tuotetaan valmistussuunnitteluaineisto, jonka pohjalta tuotanto-osasto lopulta rakentaa aluksen.

Suunnittelun alkuvaihetta voidaan pitää projektin onnistumisen kannalta kriittisenä, sillä suunnittelun edetessä vapausasteiden määrä vähenee ja mahdollisten suunnitteluvirheiden seuraukset muuttuvat vakavimmiksi. Suunnittelijoiden tietämys projektista lisääntyy projektin edetessä, mutta samanaikaisesti nousevat myös muutosten kustannukset. Onnistuneen valmistussuunnittelun edellytyksenä onkin perussuunnitteluprosessissa tuotettu laadukas, oikea-aikainen ja oikea suunnittelun lähtötieto, jonka pohjalta valmistussuunnittelu voidaan toteuttaa.

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää kohdeyrityksen perussuunnitteluprosessia kirjallisuustutkimuksen ja kyselytutkimuksen avulla. Osana diplomityötä tehtiin kyselytutkimus, jonka avulla haettiin perussuunnitteluprosessiin osallistuvien suunnittelijoiden näkemysten avulla kehityskohteita olemassa olevaan prosessiin. Kyselyn vastaukset analysoimalla löydettiin kolme eniten kehittämistä kaipaavaa asiakokonaisuutta, joiden parantamiseksi haettiin kirjallisuustutkimuksen avulla ratkaisuja niiden parantamiseksi.

Kyselyn vastauksista nousi esiin tarve tiedonkulun ja tiedon hallinnan parantamiseksi, poikkeamien hallintaprosessin kehittämiseksi sekä paremmin suunnittelua palvelevien prosessimittareiden kehittäminen. Kirjallisuustutkimuksen avulla todettiin näiden toimivuuden olevan edellytys kustannustehokkaalle sekä tehokkaalle toiminnalle ja näin ollen vaativan toimenpiteitä. Tutkimuksen kontribuutiona kohdeyritykselle syntyi suositukset perussuunnitteluprosessin kehittämiskohteista sekä prosessikuvaus prosessikaavioineen.

The shipbuilding design is a process of a complex nature that utilizes manufacturing drawings for the production and construction of a ship. The nature of shipbuilding design is spiraling, and after several iterations, it progresses from a rough concept design towards design leading to a shipbuilding contract. The next stage after concept design is the basic design stage, where the ship's facilities, systems, and hull requirements are jointly adapted and the input data for manufacturing design is produced. At the final stage of a design process, manufacturing design uses the design material(s) generated in the basic design phase and the production department eventually builds the ship based on the identified material(s).

The initial design stage can be considered critical to the success of the entire project. As the design progresses, the number of degrees of freedom decreases, and the consequences of possible design errors become more severe. The designers' knowledge of the project increases as the project progresses, but at the same time, the costs of changes increase as well. A prerequisite for successful manufacturing design is the high quality, timely and accurate design input information produced in the basic design process, based on which manufacturing design can be implemented.

This study aims to develop the basic design process for the target company using literature research and a survey. The survey was conducted to identify development targets for the existing process and included the designers involved in the basic design process. Three primary issues stood out while analysing the survey results. Moreover, literature research was used to find suitable process improvement mechanisms to the issues identified.

The survey highlighted the need to improve information flow and information management, to improve the deviation management process, and to develop process indicators that better service engineering. The literature review found that the improvement of these three key issues is a prerequisite for more cost-effective and efficient operation and therefore requires attention. As a research contribution to the target company, recommendations for the development targets were created on the development targets of the basic design process. Also, a process description with process diagrams was developed.