FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

PIONIER FÜR INNOVATIONEN UND DIGITALE TRANSFORMATION

Innovation ist für uns Tradition – bei der NVL Group haben wir eine lange Erfolgsgeschichte als Pionier in diversen technischen Bereichen und sind stets bestrebt, die Zukunft der Schiffbauindustrie mitzugestalten. Seit unseren Anfängen haben wir einen großen Pool an Erfahrung und Know-how aufgebaut, den wir kontinuierlich pflegen und ausbauen.

Technologischer Fortschritt ist ein wesentlicher Teil unseres zukunftsorientierten Ansatzes für Innovation und Digitalisierung. Unterstützt wird dieser Ansatz durch die Organisationsstruktur der NVL Group und die Anwendung von Prinzipien des Lean Management.

ZUKUNFTSORIENTIERTES DENKEN ALS VORAUSSETZUNG FÜR DIE KOMPLEXITÄT VON HEUTE UND MORGEN

Den Herausforderungen zunehmend komplexer werdender Marineschiffe und technologischer Anforderungen begegnen wir bei der NVL Group mit einer gezielten und strukturierten Organisationsstruktur für die Identifikation und Einführung von Innovationen. Das nennen wir Innovationsmanagement und bauen es mit den folgenden Schritten auf und aus:

  • Entwicklung einer gruppenweiten Innovationsagenda
  • Identifikation neuer, vielversprechender Methoden und Technologien
  • Priorisierung der Themen für eine weitere Untersuchung
  • Erarbeitung erster Anwendungsfälle zur Überprüfung des erhofften Nutzens
  • Implementierung in die vorhandenen Prozesse

Von diesem strukturierten Ansatz ausgehend, können wir Ihnen geeignete Produktinnovationen und Services anbieten und Ihr Schiff mit der neuesten Technologie ausstatten. Wir arbeiten eng mit unseren Kunden und Partnern zusammen, um die beste maßgeschneiderte Lösung zu finden und hohe Qualität zu einem wettbewerbsfähigen Preis anzubieten.

INNOVATIONEN IM INTERESSE DES KUNDEN

Bei unseren „An-Bord-Produkten“ implementieren wir Innovationen mit dem Ziel, die Effizienz und Zuverlässigkeit im Einsatz zu erhöhen und einen längeren Lebenszyklus mit einfacherer Wartung und Reparatur Ihrer Schiffe sicherzustellen. Mit einem digitalen Zwilling stellen wir die Basis für die Einsatzphase, um Technologien im Voraus zu testen und Maßnahmen schneller umzusetzen.

Innovationen unterstützen uns außerdem dabei, unsere Wertschöpfungskette und Prozesse effizienter zu gestalten, bei gleichzeitig hoher Qualität unserer Produkte – hiervon profitieren selbstverständlich nicht nur wir, sondern auch unsere Kunden.

Wir sind immer offen für Kooperationen mit Unternehmen und Start-ups zur Entwicklung neuer Lösungen. Melden Sie sich gern bei uns, um Details zu besprechen.

DIGITALISIERUNG FÜR DEN WEG IN DIE ZUKUNFT

In der komplexen Welt von heute ist Digitalisierung wichtiger denn je – insbesondere im Marineschiffbau. Bei der NVL Group geht die Digitalisierung als Innovationsdisziplin Hand in Hand mit Prozessoptimierungen, die unsere Wertschöpfungskette und Ihre Schiffe über den gesamten Lebenszyklus hinweg effizienter machen. Wir stellen uns den Herausforderungen und schauen hinter die Schlagworte, um den tatsächlichen Wert neuer Technologien zu erkennen.

Unsere Initiative zur digitalen Transformation begann 2018 und umfasst folgende Prozesse:

  • Innerhalb unserer Werftinfrastruktur erhöhen wir durch Onlinemonitoring die effiziente Nutzung von Ressourcen und reduzieren Risiken. Ein Beispiel ist unsere Yard Manager App, über die unsere Mitarbeitenden rund um die Uhr digitalen Zugriff auf wichtige Infrastrukturausrüstung für unseren Schiffbauprozess haben.
  • Mit der laufenden Entwicklung unserer Naval Data Information Platform (NDIP) sorgen wir für ein vollständiges Informationsmanagement der Daten in allen Phasen – vom Entwurf über den Bau bis hin zum Kundendienst. Mit NDIP stellen wir sicher, dass die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung stehen.
  • Wir unterstützen unsere Mitarbeitenden im gesamten Schiffbauprozess und über die ganze Wertschöpfungskette hinweg durch die Bereitstellung von Apps mit nützlichen digitalen Tools zur Steigerung ihrer Leistung, zum Beispiel ermöglichen wir ein papierloses Arbeiten in der Rohrproduktion oder bei der Inbetriebnahme und Abnahme der Schiffe.
  • Für Tätigkeiten an Bord entwickeln und implementieren wir Systeme und Komponenten für mehr Transparenz bezüglich des aktuellen Zustands Ihres Schiffs. Dies unterstützt die Mannschaft an Bord sowie das Team an Land bei der Ausführung ihrer Aufgaben und gewährleistet zugleich die größtmögliche Verfügbarkeit.

UNSERE YARD MANAGER APP

Zusätzlich zur bereits vorhandenen, einfachen Mess- und Regeltechnik wurde eines der Docks der Neuen Jadewerft mit weiterer Sensorik, Vernetzung der Komponenten und einer verschlüsselten Datenübertragung in eine IoT-Cloud ausgestattet. Zur Anzeige und Auswertung der erfassten Daten in Kombination mit externen, öffentlichen Datenquellen (zum Beispiel Windrichtung/-geschwindigkeit) wurde eine Smartphone-App erstellt, die auch eine Alarmierung ermöglicht. So ist die YardManagerApp entstanden.

Die für das Dock verantwortlichen Mitarbeitenden können nun jederzeit den Zustand des Docks am PC oder über das Firmenhandy einsehen. Angezeigte Werte sind unter anderem die Neigung in X-/Y-Richtung, Tankfüllstände, Druckluft-, Energie- und Löschwasserversorgung, Temperatur des Heizungssystems sowie aktuelle Wetterdaten. Eine Alarmfunktion der App benachrichtigt bei kritischen Werten den Mitarbeitenden oder die Wache des Standortes per E-Mail oder Anruf aufs Firmenhandy. Der Nutzen liegt in geringerem Aufwand für Kontrollgänge durch den Bereitschaftsdienst und in einer Reduzierung des Risikos für die kritische Komponente Dock der Werftinfrastruktur.

Das Konzept und die Datenstruktur dieser App werden bei uns heute an verschiedenen Werftstandorten für unterschiedlichste kritische Komponenten der Infrastruktur verwendet. Beispiele sind die Überwachung von Kompressoren, Transformatoren oder Feuchtigkeitsbedingungen während des Farbauftrags sowie zur Kontrolle des Energieverbrauchs der Werft.

UNSERE FORSCHUNGSPROJEKTE

Bei der NVL Group haben wir immer das Ziel, die beste Lösung für unsere Kunden zu finden. Um den Anforderungen von morgen gerecht zu werden, investieren wir kontinuierlich in Forschung, Entwicklung und Innovationen. Die Forschungsthemen reichen von der Prozessoptimierung bis zur Entwicklung neuer Produkte. Zahlreiche Projekte werden intern und parallel zu unserer Schiffbautätigkeit durchgeführt. Andere Themen werden in geförderten Gemeinschaftsprojekten behandelt, bei denen wir mit hervorragenden Partnern aus Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen zusammenarbeiten.

Wir sind immer an neuen Kooperationen und Ideen interessiert. Melden Sie sich gern bei uns, um weitere Informationen zu erhalten.

Ziel dieses Forschungsprojekts ist das Erstellen einer Roadmap für Technologien, die in die nächste Generation von Marineplattformen aufgenommen und in europäischen Entwicklungsprogrammen weiterverfolgt werden sollen.

Dauer: 1. Dezember 2020 – 31. Mai 2023

 

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Projektpartner:

  • DAMEN SHIPYARDS GROUP, Niederlande
  • FINCANTIERI S.P.A., Italien
  • NAVAL GROUP SA, Frankreich
  • NAVANTIA, S.A., S.M.E., Spanien
  • SAAB KOCKUMS AB, Schweden
  • SEA EUROPE, Belgien
  • THYSSENKRUPP MARINE SYSTEMS, Deutschland
  • ODENSE MARITIME TECHNOLOGY, Dänemark
  • NVL B.V. & Co. KG, Deutschland 
  • TNO, Niederlande
  • MARIN, Niederlande 
  • CTN, Spanien

Neben der Digitalisierung ist Automatisierung durch den flexiblen Einsatz von Robotern ein wichtiges Instrument zur Steigerung der Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit in der schiffbaulichen Fertigung. IntRobAS ist ein Forschungsprojekt zur Entwicklung einer intelligenten Roboteranlage für das Schweißen von Mikropaneelen und Volumenstrukturen, die keine 3D-Daten aus der Konstruktion benötigt. Ein wichtiges Ziel ist die Entwicklung eines Tools mit künstlicher Intelligenz (KI) zum Erstellen eines automatischen Schweißprogramms. Ein weiteres Ziel ist der Bau einer geeigneten Anlage, die eine sehr flexible Bauteilfertigung und ein überwiegend automatisches hochwertiges Schweißen von Bauteilen ermöglicht. Dies soll mithilfe modernster Sensoren und Sicherheitstechnologien erreicht werden. Außerdem planen wir eine spezielle Mensch-Maschine-Kooperation, die ein Novum im Schiffbau darstellt.

Dauer: 1. Februar 2020 – 31. Januar 2023

Basierend auf dem aktuellen Fertigungsprozess und der geplanten Mensch-Maschine-Kooperation wurden die Anforderungen an das Anlagen-, Betriebs- und Sicherheitskonzept eines robotergestützten, sensorbasierten Fertigungsprozesses festgelegt und als Grundlage für die weitere Arbeit an die Projektpartner weitergegeben. Für die Entwicklung des KI-Tools wurden Konstruktionsstandards, Modellstrukturen und Anforderungen für spezielle Schweißformen und Schweißergebnisse festgelegt.

Projektpartner:

  • Peene-Werft GmbH & Co. KG
  • IMG – Ingenieurtechnik und Maschinenbau GmbH
  • Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP

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Hauptziel von ProNoVi ist die Verbesserung der numerischen und Versuchsmethoden für die Vorhersage der durch die Konfigurationen von Schiffsschrauben und Schiffskörpern verursachten Geräusche und Schwingungen. Darüber hinaus sollen praktische Empfehlungen für die Reduzierung der Geräusche und Schwingungen in spezifischen Anwendungsfällen entwickelt werden – unabhängig von externen Beratern.

Dauer: 1. Juni 2018 – 30. November 2021

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Numerische Methoden wurden beispielsweise im Hinblick auf die Vorhersage von Kavitation als Grundlage für die Berechnung von Geräuschen und Schwingungen verbessert. Dies wurde durch Modellversuche in den Testeinrichtungen der Partner unterstützt. Die Durchführung der Versuche mit den verbesserten numerischen Methoden ermöglichte die Verifizierung zahlreicher Parameter. Als Resultat waren einige wenige Anpassungen erforderlich, deren abschließende Umsetzung derzeit läuft. Die Instrumente konnten jedoch bereits in der Prototypphase genutzt werden, um praktische Empfehlungen für die Schiffskonstruktion abzugeben.

Projektpartner: 

  • Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG
  • Schottel GmbH
  • TUHH Institute for Fluid Dynamics and Ship Theory
  • SINTEF Ocean (Norwegen)
  • CNR Insean (Italien)
  • Helseth AS (Norwegen)

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Brennstoffzellen sind sehr effiziente Energiewandler und verursachen wenig bis keine Emissionen. Daher sind sie eine wesentliche Komponente, um in Zukunft einen umweltfreundlicheren Betrieb von Schiffen zu ermöglichen. Mit PaXell 2 wurde im Innovation Laboratory der Fr. Lürssen Werft ein mit Methanol betriebenes 100-kW-Brennstoffzellensystem entwickelt. Ziel ist es, wichtige Erkenntnisse über das System, den Betrieb und die Integration in Schiffe zu gewinnen.

Dauer: 1. Januar 2017 – 31. Dezember 2021

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Außenansicht des Lürssen Fuel Cell Innovation Laboratory
 

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Innenansicht des Lürssen Fuel Cell Innovation Laboratory
 

Um sicherzustellen, dass alle Anforderungen für den Einsatz im maritimen Umfeld erfüllt werden, wurde die Entwicklung des Brennstoffzellensystems und des Prüfstands von DNV überwacht und unterstützt. Der Bau des Brennstoffzellensystems und Prüfstands ist weitgehend abgeschlossen und einzelne Systeme wurden bereits getestet. Ende 2021 soll das gesamte System in Betrieb gehen und anschließend wird ein umfassendes Versuchsprogramm durchgeführt.

Projektpartner:

  • Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG
  • Freudenberg FST GmbH
  • Meyer Werft GmbH & Co. KG
  • besecke GmbH & Co. KG
  • Carnival Maritime GmbH
  • DNV SE
  • EPEA GmbH – Teil von Drees & Sommer

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Die Senkung der zulässigen NOx-Emissionen erfordert eine zusätzliche Nachbehandlung. Eine bewährte technische Lösung ist die Verwendung eines SCR-Katalysators, der jedoch viel Platz in Anspruch nimmt. Mit KeSS haben wir eine Idee für eine kombinierte Abgasanlage mit Schalldämpfern und einem SCR-Katalysator in einem Gehäuse entwickelt. Diese Anlage wäre um 30% kleiner, leichter und kostengünstiger als konventionelle Anlagen mit einzelnen Komponenten.

Dauer: 1. April 2015 – 30. Juni 2017

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Prototyp der 4-MW-Testanlage

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Vergleich einer konventionellen Abgasnachbehandlungsanlage mit der neuen, innovativen KeSS-Anlage 

Die Idee wurde realisiert und erfolgreich für eine 4-MW-Anlage getestet. Anschließend wurden verschiedene Varianten an einem 500-kW-Motor untersucht und optimiert. Dadurch wurden zwei grundsätzlich geeignete Konzepte ermittelt, die abhängig von den jeweiligen Konstruktionsbedingungen eingesetzt werden können. Die angestrebten Einsparungen bei Platz, Gewicht und Kosten wurden erreicht. Inzwischen wurden zwei mit der zertifizierten KeSS-Anlage ausgestattete Schiffe ausgeliefert. Die Partner haben die KeSS-Anlage zum Patent angemeldet.

Projektpartner:

  • Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG
  • HUG Engineering GmbH
  • Nießing Anlagenbau GmbH

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