Explicit Modeling met CoCreate

Eilanden die oprijzen uit zee

Door de redactie

Maritieme projecten van miljarden euro’s die wereldwijd worden uitgevoerd door enorme schepen van meer dan tweehonderd meter lang: een dagelijkse klus voor Jan De Nul Group, ’s werelds grootste baggerbedrijf. Met meer dan een halve eeuw ervaring, biedt de projectlijst van deze onderneming een compleet overzicht van de belangrijkste maritieme activiteiten wereldwijd.

De vloot van Jan De Nul bevat de grootste hopperzuiger ter wereld, de Cristóbal Colón.

Jan De Nul voert op alle continenten baggerwerkzaamheden en landwinningprojecten, offshore services en milieuprojecten uit. Een van de meest prestigieuze landwinningprojecten ter wereld is de realisatie van de Palm Island in de Verenigde Arabische Emiraten. Jan De Nul Group kreeg hierbij het Palm Island Jebel en Palms Island II in Dubai toegewezen. Dit landwinningproject bestaat uit een vier kilometer lang schiereiland in de vorm van een palmboom, dat beschermd wordt door een 200 meter brede en zeventien kilometer lange golfbreker die rondom het eiland is komen te liggen. In totaal werden 135.000.000 m³ aan rotsen, zand en kalksteen gebruikt. De beschermingswerken voor de golfbrekende halve cirkel werden ook uitgevoerd door Jan De Nul Group.

‘s Werelds grootste baggerschip
Jan De Nul werd opgericht in 1938 in het Belgische Hofstade-Aalst door Jan De Nul, waarbij de nadruk in eerste instantie lag op civiele engineering en maritieme constructie. In 1951 breidde het bedrijf zijn werkterrein uit met baggeractiviteiten, die steeds belangrijker werden en uiteindelijk de core business zijn gaan vormen. Tegenwoordig bevindt Jan De Nul Group zich aan de top van de internationale baggerindustrie met meer dan 4500 werknemers en de meest moderne en geavanceerde baggervloot ter wereld. De snelheid waarmee Jan De Nul Group de capaciteit van zijn vloot laat groeien is ongeëvenaard in de baggerindustrie.
De vloot van Jan De Nul bevat de grootste hopperzuiger ter wereld, de Cristóbal Colón en de identieke tweelingzus, Leiv Eiriksson, die te water werd gelaten op 4 september 2009. Beide schepen zijn 223 meter lang en kunnen baggeren tot 155 meter diep, met een capaciteit van 46.000 kubieke meter – evenveel als 2.500 in een zestig kilometer lange rij. Het bedrijf heeft meer dan twintig bagger- en sleepschepen in aanbouw, waarmee het totaal op zeventig wordt gebracht.

Een hopperzuiger in actie.

Baggerinstallaties
Chris Timbremont is system supervisor op de engineeringafdeling van Jan De Nul Group. Hij en zijn collega’s zijn verantwoordelijk voor het ontwerp en de ontwikkeling van nieuwe baggerinstallaties voor de nieuwe vloot. Daarnaast zijn ze verantwoordelijk voor het onderhoud en de vervanging van machines die momenteel in gebruik zijn. “De verhouding is ongeveer 65 ontwikkeling en 30 procent onderhoud voor specifieke baggeronderdelen,” zegt Timbremont. “De overgebleven vijf procent besteden we aan het verwerken van de feedback die we krijgen over onze installaties.
Ontwikkeling wordt momenteel steeds belangrijker, aangezien de scheepswerven die onze schepen bouwen over de hele wereld verspreid zijn en minder ervaring hebben met onze business. In eerste instantie werden de schepen gebouwd in Nederland, daarna in Oost-Europa en nu werken we ook samen met werven in Azië. Deze laatste kunnen goedkoper produceren, maar hebben minder verstand van baggerinstallaties, waardoor we meer details moeten aanleveren dan vroeger het geval was.”

Impulsaankoop
Jan De Nul gebruikt de 3D-modelleringsoftware van PTC, CoCreate Modeling, voor het ontwerp en de ontwikkeling van nieuwe baggerinstallaties. Tegenwoordig is het gebruik van 3D standaard, maar Timbremont kan zich nog goed de eerste stappen op dit gebied herinneren. “We begonnen met het gebruik van 2D CAD-software in 1992. We bouwden een rioolzuiveringssysteem en de klant stond er op dat we de tekeningen zouden aanleveren als DWG-bestanden, dus haalden we hals over kop een licentie van AutoCAD binnen. Later kochten we een tweede licentie voor het aanmaken van omtrekken. Na deze eerste specifieke CAD-opdracht hadden we meer tijd om deze nieuwe technologie te bestuderen en keken we naar de voor onze werkzaamheden meest geschikte software. In 1994 kochten we twee licenties van de 3D-tekensoftware van CoCreate, zodat het werk in onze zespersoons tekenkamer was verdeeld over twee AutoCAD- en twee CoCreate-licenties en twee tekenborden. Later dat jaar stapte iedereen over op CoCreate, met name omdat we vonden dat deze software het meest gebruiksvriendelijk was.”

Eerste stappen in 3D
In 2000, na zes jaar 2D CAD, werd het tijd om een derde dimensie toe te voegen aan de ontwerpsoftware en implementeerde Jan De Nul Group het pakket CoCreate Modeling. Deze software werd aangeschaft vanwege de goede integratie met CoCreate Drafting, de gebruiksvriendelijkheid en het feit dat het geen parametrisch systeem was. CoCreate-partner Savaco trainde drie engineers. In de eerste plaats was het hierbij niet zo zeer de bedoeling om volledig in 3D te ontwerpen, maar om complexe ruimtelijke situaties te modelleren zodat het mogelijk was om de juiste ontwerpbeslissing te nemen. De 3D-modellen werden vervolgens geconverteerd naar 2D-layouts die werden geïmporteerd en uitgewerkt in CoCreate Drafting. Timbremont geeft toe dat dit geen ideale werkwijze was: “Maar we veranderden onze oude manier van werken en focusten op 3D.”

De beroemde Palm Islands, Jan De Nul Group kreeg Palm Island Jebel Ali en Palm Island II toegewezen.

3D-Voordelen
Tegenwoordig werken er 25 engineers in de tekenkamer van Jan De Nul Group. Twintig van hen werken fulltime met CoCreate Modeling. Timbre­mont legt uit waarom het gebruik van 3D zo sterk is toegenomen sinds 2000. “Het belangrijkste voordeel van 3D is de correcte view van complexe ontwerpen en de manier waarop ze gepositioneerd zijn ten opzichte van elkaar. Voor de overstap moesten we allerlei doorsneden in 2D maken en complexe trigonometrische berekeningen uitvoeren om een ontwerp te controleren. Met 3D is dat niet langer nodig, waardoor het proces een stuk sneller, betrouwbaarder en makkelijker is.”
Een ander voordeel van expliciet modelleren heeft te maken met het feit dat alle Jan De Nul-projecten uniek zijn. “We doen geen twee keer hetzelfde”, zegt Timbremont. “Daarom hechten we extra waarde aan de expliciete benadering van modelleren. Het is mogelijk om elke gewenste wijziging op elk specifiek moment door te voeren, zonder dat je daardoor beperkt wordt door de manier waarop het model is opgebouwd. Dit bespaart ons een hoop tijd.”  
Alhoewel de engineers van Jan De Nul het liefst in 3D werken, is er nog steeds een behoorlijke hoeveelheid werk die in 2D wordt uitgevoerd. Timbremont vertelt dat hier twee redenen voor zijn. “In de eerste plaats is het zo dat veel van de ontwerpen die oorspronkelijk in 2D werden gemaakt nog steeds in gebruik zijn. De levensverwachting van een baggerschip is 30 jaar of meer, dus het zal wel even duren voordat deze tekeningen uit ons dagelijkse werk verdwijnen. De andere reden dat 2D overleeft op de engineeringafdeling is te danken aan het feit dat scheepswerven nog steeds 2D-tekeningen aanleveren. De scheepswerven gebruiken allemaal dezelfde software voor het ontwerp van schepen en die software genereert 2D-tekeningen. We zijn nog niet in staat om 3D-modellen te onttrekken aan deze tekeningen, zelfs niet met een ingewikkelde omleiding door andere CAD-software, aangezien dat alleen maar wireframes oplevert in plaats van solids. Kortom: we blijven voorlopig nog wel even werken met 2D.”

CoCreate Modeling
Ongeveer een derde van de engineers, die werken bij Jan De Nul Group, zijn tijdelijke krachten die worden ingehuurd bij technische detacheringbureaus. Wanneer de nieuwe werknemers de engineeringafdeling versterken, beginnen ze met een zesdaagse training die wordt gegeven door Savaco. Timbremont heeft een bepaald patroon opgemerkt in de manier waarop de nieuwe engineers CoCreate Modeling waarderen.
“Meestal zijn de engineers gewend aan andere CAD-software als ze hier komen. In eerste instantie beweren ze dan ook altijd dat de andere 3D CAD-software beter is dan welk pakket dan ook. Maar na de training en een aantal weken werken in de praktijk met CoCreate Modeling is er vaak weinig over van die oude liefde. De expliciete benadering van CoCreate Modeling is een hele opluchting voor onze nieuwe engineers. De software is veel flexibeler, aangezien er geen voorbereidende engineering nodig is. We merken bovendien dat nieuwe krachten een hele steile leercurve laten zien, CoCreate Modeling is heel makkelijk te leren en te gebruiken voor elke CAD-engineer.”

Niet-parametrisch
Als supervisor is Timbremont erg blij met de expliciete benadering, waardoor engineers makkelijk kunnen werken met een model dat door een ander is gemaakt. “Omdat iemand niet hoeft te weten hoe het model is gebouwd en alleen maar hoeft te zien hoe de onderdelen daadwerkelijk zijn gepositioneerd, is het heel makkelijk om een model te begrijpen. Het is dan ook geen probleem om werk door te geven binnen een team. Dat is een groot voordeel, want zo krijgen we meer werk gedaan in minder tijd en bovendien komt het steeds vaker voor dat twee of meer engineers tegelijkertijd aan hetzelfde model werken. En dan zijn er natuurlijk ook nog de vakanties, sommigen gaan weg in mei, anderen in oktober. Het is daarbij belangrijk dat het werk soepel doorloopt en dat is mogelijk dankzij expliciet modelleren.”

Integratie met CoCreate Model Manager
Timbremont en zijn collega’s zijn erg tevreden over de verbeteringen die CoCreate Modeling mogelijk heeft gemaakt in het ontwerpproces, maar er wordt nog steeds gewerkt aan optimalisatie. Timbremont: “Het speciaal voor Jan De Nul Group ontwikkelde beheersysteem is momenteel nog niet in staat om 3D CAD-bestanden te verwerken. We werken dan ook aan de implementatie van CoCreate Model Manager voor databeheer. Inmiddels hebben we de pilot-fase achter de rug en binnen twee maanden zullen we dan ook maximaal kunnen profiteren van het ontwerpen met CoCreate Modeling.”

www.jandenul.com
www.ptc.com