MacGregor udvikler fragtløsninger til brug under udfordrende, maritime forhold. Virksomheden har rødder i England, og blev i 2005 en del af Cargotec. Cargotecs løsninger gør fragtprocessen mere intelligent og den daglige drift mere strømlinet. Cargotec beskæftiger over 11.000 ansatte, hvoraf omkring 2.000 arbejder for MacGregor i 32 forskellige lande.
En af MacGregors vigtigste udviklingsenheder til handelsskibe er placeret i Kaarina, Finland, hvor der blandt andet udvikles fragtluger til fartøjer og låsesystemer til containere. Virksomheden ønskede at forbedre funktionalitet, sikkerhed og omkostningseffektivitet i komponenterne.
MacGregors afdeling for Cargo Handling udvikler blandt andet produkter til containerfastgørelse og surringssystemer. Produktudviklingsteamet i Kaarina har siden 2008 brugt SOLIDWORKS Simulation til at optimere produkterne og har med den løsning opnået betydelige fordele.
Perttu Jokinen, Technical Manager, fortæller detaljeret om, hvordan MacGregors surringssystemer fungerer: “Arbejdet i vores enhed har til formål at udvikle det optimale containertårn. Når et fragtskib lastes, placeres containere oven på hinanden, så skibet kan rumme så mange containere som muligt. I de største af skibene kan der stables op til 11 containere oven på hinanden på dækket og det samme antal i lastrummet. Under hver container på dækket er der fire drejelåse, som fastgør containerne til hinanden. De nederste af låsene fastgør containertårnet til skibet. Containerne støttes af vantskruer og surringsbånd, så de ikke vrider sig. Denne kombination forbindes til et punkt på containerens hjørne.” Og fortsætter:
“De fleste låsemodeller, der bruges mellem containerne, er halvautomatiske. I havnen installeres låsene i bunden af en container, og når containeren sænkes ned på skibet oven på en anden container, aktiveres låsemekanismen af sig selv. Når lasten skal losses, åbnes hver lås manuelt, og containeren gøres fri til at blive løftet op. Hver af disse låse vejer 5-7 kg. Låsene testes med en trækbelastning på 50 tons, hvilket er det dobbelte af den maksimale belastning under brug. Desuden skal låsene modstå enorme tryk- og skæringskræfter. Det stiller selvfølgelig store krav til os at sikre, at løsningerne kan leve op til alle kravene. Derfor har vi udviklet alle surringsprodukterne med SOLIDWORKS. Med vores lastsystemer kan vi arbejde på at opnå de optimale højder for containertårne og lige fordeling af vægten i containertårnet. Jo højere surringspolen fastgøres i et containertårn, desto højere oppe kan vi placere de tunge containere. Det giver vores kunder større frihed i planlægningen af containertårnet i forhold til kun at have lettere eller endda tomme containere i de øverste lag.”
Lettere løsninger
Chefdesigner Juhana Östberg har arbejdet med produktudvikling hos MacGregor siden 2008. Han forklarer: “Vi endte med at vælge SOLIDWORKS, fordi softwaren var let at bruge og produktporteføljen omfattende. Desuden har støtten fra vores lokale leverandør PLM Group været vigtig: Supporten, oplæringen af vores medarbejdere og muligheden for service fra eksperter har været en enorm hjælp for vores virksomhed.”
I udviklingen af surringsprodukter har MacGregor anvendt SOLIDWORKS Simulation. Herigennem har de kunnet optimere produkterne til at være mere omkostningseffektive, uden at gå på kompromis med sikkerheden. Roni Jukakoski, Vice President (Supply Chain & QA) uddyber: “Den største fordel ved SOLIDWORKS er, at vi er i stand til at afprøve forskellige konstruktionsmuligheder med simuleringsværktøjerne, før vi overhovedet laver fysiske prototyper. Resultaterne af simuleringen verificerer vi med fysiske prototyper. Herefter præsenterer vi resultaterne for ledelsen, og SOLIDWORKS gør det lettere at forklare resultaterne detaljeret. Vores team for projektplanlægning har brugt et andet CAD-system, men vi har nu erstattet det med SOLIDWORKS, fordi SOLIDWORKS har integrerede programmer til designautomatisering. Det sparer os betydelige mængder af arbejdstid i projektplanlægningen.”
Juhana fortsætter: “Vi bruger forskellige simuleringsværktøjer, primært ikke-lineær og statisk optælling. Desuden analyserer vi træthed samt vibration, bevægelse og strøm. Ved hjælp af simuleringsværktøjerne har vi optimeret ergonomien og designet i produkterne.”
Sådan hjalp SOLIDWORKS Simulation
Nogle af de mest konkrete eksempler på fordelene ved SOLIDWORKS Simulation er ændringerne i terminalstablerne. Perttu uddyber: “Halvdelen af produktets pris skyldes materialet. Terminalstableren, der installeres mellem containerne i lastrummet, blev optimeret, og vi kunne nedbringe dens vægt med 42 procent. Desuden blev antallet af komponenter reduceret fra seks til kun to. Det lykkedes for os at skabe et produkt, der ikke kræver smøring, så det dybest set er vedligeholdelsesfrit for kunden.
Ved at optimere en bestemt containerlås kunne vi skære 27 procent af vægten og reducere antallet af dele med en tredjedel. Et tredje eksempel er flat rack-containere til surringsprodukter. Når skibet ankommer i havnen, tages dette stativ ud af skibet først. Herefter losses resten af containerne, og låsene eller terminalstablerne på containerne indsættes i flat rack-containeren, hvor de afventer den næste last. Flat rack-containeren vejede tidligere 4,5 tons, men ved hjælp af simuleringsværktøjerne blev vægten nedbragt til 2,5 tons.”
“De materialer, der anvendes i produkterne, er blevet optimeret, så vi kan bruge så mange af de samme materialer i produkterne som muligt. På den måde holdes materialeomkostningerne nede. Vi har desuden optimeret materialernes styrke, så produktet kan modstå de nødvendige påvirkninger i testene. Vi har også optimeret designs med SOLIDWORKS Simulation. Produktet bruger mindre materiale, som er placeret mere fornuftigt, og det er lykkedes for os at reducere det nødvendige antal dele i produktet betragteligt.
Ved hjælp af virtuelle prototyper er produktudviklingsprocessen desuden blevet kortere, bæredygtigheden og funktionaliteten sikres allerede i en tidlig fase, og antallet af prototyper er faldet. Der anvendes desuden 3D-print så ofte som muligt: For eksempel printede vi 1:1-modeller af de nyeste containerlåse og terminalstablere før de egentlige prototyper i stål. Det bidrager til en bedre forståelse af produktet i udviklingsfasen, selvom vægten af plasticprint selvfølgelig er noget anderledes end det endelige, metalliske produkt,” siger Juhana.
Perttu fortsætter: “Ændringerne med hensyn til materiale og dele i en enkelt lås virker ikke enorme. Men når et lastskib bærer ca. 40.000 låse, og vægten af hver lås reduceres med 1,5 kg, forlader hele skibet havnen 60 tons lettere end før. Desuden bruges der mindre brændstof, når skibet bliver lettere. Den gennemsnitlige brugstid for et skib er 25-30 år, så besparelserne ender med at være massive.” Juhana tilføjer: “Ifølge SSAB svarer et ton ren stål i stålproduktionen til udledning af to tons kuldioxid. I lyset af dette er en reduktion i skibenes samlede vægt også godt for miljøet.”
Ingen kompromis med produktsikkerhed
Vigtigheden af produktsikkerhed på dette område kan ikke understreges nok. Roni siger: “At balancere kvaliteten af vores produkter, dvs. funktionalitet, sikkerhed og omkostningseffektivitet, er vores første prioritet. Alle de komponenter, der anvendes i fremstillingen af MacGregor-produkter, skal være meget omkostningseffektive, men samtidig må der ikke gås på kompromis med kvaliteten. Containere må ikke falde i havet, og surringsprodukter må ikke udgøre en fare for brugerne.
Ifølge vores beregninger er der mindst ét MacGregor-produkt i hvert andet skib, der er til søs lige nu. Med hjælp fra veludviklede surringssystemer og -komponenter kan et skib i dag medbringe mere end 20.000 containere. Fragtstørrelserne er vokset betydeligt, siden jeg begyndte at arbejde med det her, og konkurrencen i dette erhverv har altid været hård. For at sikre vores omkostningseffektivitet og konkurrenceevne bliver vi hele tiden ved med at tænke over, hvordan man kan digitalisere vores værdikæde og automatisere unødvendige arbejdsgange.
Opsummering:
- Mere kundevenlige løsninger med funktionelle læssesystemer
- Lettere, mere miljøvenlige, ergonomiske og bæredygtige løsninger
- Optimering giver store besparelser på materialeomkostninger
- Produkterne kan bygges hurtigere, fordi der indgår færre elementer
- Hurtigere produktudviklingsproces og behov for færre fysiske prototyper
