hoe worden innovatieve, grote en complexe schepen in de praktijk ontwikkeld?

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "hoe worden innovatieve, grote en complexe schepen in de praktijk ontwikkeld?"

Bernard Verbeke
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 xiv Samenvatting

2 In de scheepsontwerp industrie en specifiek in de ontwikkeling van grote, complexe en innovatieve schepen spelen ervaren scheepsontwerpers een belangrijke rol in het organiseren en structureren van het ontwerpproces. Wat er precies gebeurd tijdens dergelijke projecten, waar dergelijke schepen voor een specifieke klant zijn ontwikkeld is niet duidelijk. Deze observatie leidde tot een initiële onderzoeksvraag als startpunt voor verder onderzoek: hoe worden innovatieve, grote en complexe schepen in de praktijk ontwikkeld? Door de brede onderzoeksvraag was het niet mogelijk een onderzoeksstrategie te gebruiken die verificatie en validatie als doel heeft, de gebruikelijke aanpak binnen scheepsontwerp onderzoek. Na een evaluatie van verscheidene alternatieven is er gekozen voor een Deweyan Inquiry, een aanpak die het meest waardevol leek door de parallelle ontwikkeling van theorie en praktijk in een pragmatische aanpak. Tijdens de eerste stap worden de uitdagingen in de originele situatie vastgesteld en ingekaderd, gebaseerd op observaties in zowel de theorie als de praktijk. Van de huidige state-of-the-art scheepsontwerp literatuur is geanalyseerd in hoeverre ze creatieve ontwerpprocessen beschrijven. De analyse is gebaseerd op CK theorie, een aanpak die geïntroduceerd is als een overkoepelende theorie om creatief ontwerpen te beschrijven. CK theorie maakt onderscheid tussen 2 ruimtes, elk met eigen regels en logica: de kennisruimte (K-space), gebaseerd op het idee dat alle voorstellen die waar of onwaar zijn, en de conceptruimte (C-space), waar voorstellen nog onbepaald zijn en zowel waar als onwaar kunnen zijn. Om creatief ontwerpen te beschrijven zou een ontwerpproces de stappen moeten beschrijven van de kennisruimte richting de conceptruimte gaat en vice versa. De analyse laat zien dat het merendeel van de scheepsontwerpprocessen niet het volledige creatieve proces beschrijven, maar zich concentreren op een klein deel van het ontwerpproces. Creative ship design, system based design en requirement elucidation verkennen een bredere scope en bespreken het creatieve ontwerp van het overall schip of, in het geval van requirement elucidation, op de ontwikkeling van het scheepsontwerp en het pakket van eisen. Parallel aan de literatuuranalyse is er een analyse gedaan van de ontwikkeling van vier innovatieve schepen: de SWind1000, de Greenstream, de Bourbon Orca en de Pioneering Spirit. Dit is gedaan op basis van CK theorie, aangevuld met systeem theorie. De ontwikkeling tijdens deze projecten concentreerde zich niet op een enkel niveau van decompositie (businesscase, scheepsontwerp, systeem ontwerp of component ontwerp), maar tijdens elk project werden er meerdere niveaus van decompositie parallel ontwikkeld. Bijvoorbeeld gedurende de ontwikkeling van de Bourbon Orca werd er tegelijkertijd aan de rompvorm, het dek equipment, de voorstuwingsinstallatie (op systeem niveau) en het overall scheepsontwerp gewerkt. Deze aanpak, geïdentificeerd als co-evolutie tussen oplossingen op verschillende niveaus van decompositie lijkt een belangrijk onderdeel van innovatief scheepsontwerpen. Tijdens xv

3 het proces worden creatieve oplossingen ontwikkeld die elkaar kunnen ondersteunen. Dit gebeurd vaak in verschillende bedrijven of verschillende afdelingen binnen hetzelfde bedrijf, maar het resulteert altijd in interactie tussen de betrokken partijen. Tijdens de analyse van de casestudies, aangevuld met extra informatie, werd het duidelijk dat het beheersen en controleren van de interactie tussen verschillende actoren, als gevolg van deze co-evolutie, een van de belangrijkste taken is van een ervaren scheepsontwerper. De interactie tussen actoren bestaat uit twee dimensies: de technische dimensie van de interactie beschrijft de inhoud: wat er gecommuniceerd wordt. De sociale dimensie van de interactie beschrijft hoe de informatie overgebracht wordt. Op basis van de observaties is er initieel gekozen de technische dimensie van de interactie te verkennen, dit leidde tot de volgende hypothese voor vervolg onderzoek in zowel praktijk als theorie: Om de ontwikkeling van co-evoluerende, innovatieve oplossingen te verbeteren, zal een ontwerpproces zich moeten richten op twee niveaus van decompositie, gebaseerd op zwakke systeem grenzen en daarnaast de technische dimensie (de inhoud) van de interactie tussen actoren in acht nemen. In de praktijk zijn ervaren scheepsontwerpers zeer bedreven in het ontwikkelen van innovatieve oplossingen. Toch zou het wenselijk zijn dit proces beter te beheersen, maar zonder dat dit de ontwikkeling van creatieve oplossingen beperkt. Op basis van de review zou een beter beheersbaar proces de volgende elementen bevatten: de identificatie van mogelijk innovatieve oplossingen, het betrekken van partners en andere actoren, de integratie en co-evolutie van oplossingen binnen ontwikkelende systeemgrenzen en de timing van creativiteit in het proces. Om een ontwerpstrategie te maken die aan deze eisen voldoet moet eerst een model gemaakt worden van de cohesie in een system-of-systems. Dit model kan daarna als een template gebruikt worden voor de ontwerpstrategie. Het model is gebaseerd op een individuele systeem beschrijving met de aspecten Vorm, Karakteristieken, en Functie. Deze systeem beschrijving is op elk niveau van decompositie hetzelfde. Tussen de systemen op verschillende niveaus van decomposities zijn vijf relaties geïdentificeerd: De decompositie en integratie van een systeem (vorm van systeem X <-> vorm van Systeem X+1), de contextuele invloed (de vorm van systeem X -> karakteristieken van systeem X+1) en de samenhang tussen performance en functie (functie van system X <-> performance van systeem X+1). Dit resulteert het volledige model, gepresenteerd in figuur 1. Het model wat de cohesie binnen een system of systems beschrijft is gebruikt als een template voor de ontwikkeling van een ontwerpstrategie, zodat de technische dimensie van de interactie in acht wordt genomen. De strategie ontwikkeld in dit onderzoek concentreert op het scheepsontwerp ( system X ) en de systeemontwerpen ( system X+1 ). De strategie start bij de scheepsfunctionaliteit (de doelstelling van dit project) die ontwikkeld wordt in verschillende sets van performance eisen. Deze sets worden ontwikkeld in individuele systeem oplossingen. In een later stadium worden deze xvi

4 System X-1 System X System X+1 Design X+2 Figure 1. Het model van cohesie (2) Ship Design Objective (function) (3) System Design A-B-C... n / (parameters) (4) time Existing business-case (6) (5) Existing components Figure 2. De ontwerpstrategie, gebaseerd op het parallel ontwikkelen van schip en systeem ontwerp systeemoplossingen, aangevuld met bestaande kennis, geïntegreerd in het overall scheepsontwerp en geëvalueerd (figuur 2). Dit is een afwijking van de conventionele aanpak in het scheepsontwerpen, wat vaak begint vanaf een bestaand algemeen plan. Deze ontwerpstrategie is toegepast tijdens de ontwikkeling van twee Ulstein Design & Solutions B.V. (tijdens deze projecten nog bekend als Ulstein Sea of Solutions) schepen: de Ulstein AXDS, een boorschip voor de Arctische gebieden ontwikkeld voor Statoil, en de Bravenes, een stenenstorter voor Van Oord. Tijdens het eerste project was ik actief betrokken als scheepsontwerper en ondersteuning met betrekking tot het ontwerpproces, in de het tweede project was ik niet actief betrokken. xvii

5 De toepassing van een expliciet gedefinieerde ontwerpstrategie had aanzienlijke invloed op beide projecten. Beide projecten werden over het algemeen gezien als zeer innovatief, maar ook zonder grote uitdagingen. Het proces is maar getest in twee projecten, maar op basis van de analyse lijkt de ontwerpstrategie een positieve invloed te hebben op het ontwikkelen van innovatieve oplossingen, het betrekken van de juiste partners, het sturen van de integratie en co-evolutie van oplossingen en het timen van de creatieve stappen. Voor dit specifieke geval was de ontwerpstrategie toepasbaar, relevant en leverde een voldoende flexibele en werkbare oplossing. Deze observatie bevestigde het idee dat ontwerp strategieën die co-evoluerende oplossingen en de technische dimensie van interactie in acht nemen een betere beschrijving geven van het scheepsontwerpproces. Tijdens de ontwikkeling van de originele hypothese en het daaropvolgende model is de sociale dimensie van de interactie niet expliciet meegenomen. Tijdens de interventies werd de rol van de rol van deze sociale dimensie steeds duidelijker: de ontwerpstrategie zorgde ervoor dat verschillende actoren hun rol binnen het project moesten identificeren en bespreken, waardoor deze sociale dimensie steeds beter geformuleerd kon worden. Als een startpunt voor nieuw onderzoek is er een voorstel geschreven om deze sociale dimensie tussen de actoren in het ontwerpproces verder uit te zoeken. Een dergelijk onderzoek kan zich, bijvoorbeeld, richten op boundary objects, proces modellen of synchronisatie activiteiten. Dit onderzoek verkent de manier waarop ervaren scheepsontwerpers innovatieve oplossingen bedenken en uitwerken. In dit proces speelt de co-evolutie van oplossingen en de daaropvolgende interactie tussen de verschillende actoren een belangrijke rol: activiteiten die niet beschreven worden in de huidige scheepsontwerpmethodes. Deze dissertatie resulteert niet in een methode die een het innovatieve scheepsontwerp volledig controleert, maar het verkent, identificeert en evalueert de belangrijkste parameters die meegenomen moeten worden in een dergelijke aanpak. xviii

Vergelijkbare documenten

Onderzoek naar: Inhoud De impact van BIM op de rol van de projectmanager

Onderzoek naar: Inhoud De impact van BIM op de rol van de projectmanager Onderzoek naar: De impact van BIM op de rol van de projectmanager P5 presentatie Annieke Smith Inhoud Waarom? Hoe? Resultaten Theorie Resultaten Praktijk Conclusie Aanbevelingen Aanbevelingen Stevens Van