Research and cost comparison of propulsor steel outfitting fastening methods

Abstract

In this work, the fastening methods of the propulsion unit steel outfitting are studied, affecting the manufacturing costs of the steel outfitting and comparing the costs. The starting point is the existing structural solutions for steel outfitting. In study of fastening methods, both current methods and alternative methods are used. The purpose is to provide a theoretical basis for the advantages and disadvantages of various fastening methods and quantitative results for comparison, analysis and decision making.

The work is done by examining available data such as structure and models of steel outfitting used in customer projects and collecting internal feedback and silent knowledge. Based on the literature sources, the applicability of various fastening methods to the use of steel equipment is studied, and the most competitive ones are selected for further calculations. According to cost estimation methods, manufacturing costs are divided into groups and investigated for potential savings. Manufacturing costs are determined by common methods of calculating the welding costs.

The manufacturing cost calculation was carried out using three different fastening methods selected based on theoretical research. Quantitative results show that the fastening method where the steel outfitting is gas metal arc welded directly to the propulsor hull, is the most profitable in production when considering the entire production chain. In addition to this, a comparison of the results showed how manufacturing costs correlate with each other. Cost values calculated separately for each cost group identified potential areas for savings and topics for further research.

Tässä työssä tutkitaan propulsiolaitteen teräsvarustelun kiinnitysmenetelmiä, niiden vaikutusta teräsvarustelun valmistuskustannuksiin sekä vertaillaan kustannukset keskenään. Lähtökohtana käytetään olemassa olevat teräsvarustelun rakenteelliset ratkaisut. Kiinnitysmenetelmien tutkimuksessa käytetään sekä käytössä olevat vaihtoehdot että uudet vaihtoehtoiset menetelmät. Tavoitteena on saada sekä teoriaan pohjautuvat perustelut erilaisten kiinnitysmenetelmien eduista ja haitoista sekä kvantitatiiviset tulokset vertailua, analyysiä ja päätöksen tekoa varten.

Työ suoritetaan tutkimalla tiedossa olevaa dataa, kuten asiakkaan projekteissa käytetyt teräsvarustelun rakenteet ja mallit, sekä keräämällä asiakkaan sisäiset palautteet ja hiljainen tieto. Kirjallisuuden pohjalta tutkitaan erilaisten kiinnitysmenetelmien soveltuvuutta teräsvarustelun sovellukseen ja valitaan kilpailukykyisimmät, myöhempiä laskelmia varten. Kustannuslaskennan menetelmien mukaan valmistuskustannukset jaetaan osa-alueisin ja etsitään mahdollisia säästökohteita. Valmistuskustannukset selvitetään yleisiä hitsauskustannusten laskentamenetelmiä käyttäen.

Valmistuskustannusten laskenta suoritettiin käyttäen kolmea erilaista kiinnitysmenetelmää, jotka valittiin teoreettisen tutkimuksen pohjalta. Saatujen kvantitatiivisten tulosten perusteella käytössä oleva kiinnitysmenetelmä, jonka mukaan teräsvarustelun osat hitsataan suoraan propulsorin runkoon kiinni, on edullisin, kun huomioidaan koko valmistusketju. Tämän lisäksi tulosten vertailussa havaittiin miten kustannukset korreloivat keskenään. Jokaiselle kustannusryhmälle erikseen lasketut kustannusarvot osoittavat mahdolliset säästökohteet ja jatkotutkimuksia vaativia aiheita.