Arhitectura Navala

1.1 Nave Navele sunt vitale in economia unor tari. Ele reprezinta mijlocul de transport pentru circa 95% din comertul mondial cu o crestere anuala a capacitatii de circa 2%. Chiar daca avioanele au preluat transportul de pasageri, exista un procent important de pasageri care prefera sa calatoreasca de placere pe nave de croaziera in diferite zone ale lumii sau sa calatoreasca pe distante scurte cu nave de tip feri. Navele specializate si structurile marine sunt utilizate pentru exploatarea resurselor din solul submarin. Desi sunt dintre mijloacele cele mai vechi de transport , navele au cunoscut un process continuu de evolutie. Schimbarile s-au produs sub influenta unor factori ca: modificarea tipului de marfuri transportate, presiuni sociale, imbunatatirea materialelor de constructie si a tehnicilor de constructie si control si a presiunilor economice. Se construiesc nave mari si foarte mari, nave mai rapide si economice.2.1 Generalitati O nava moderna este foarte scumpa iar durata de exploatare eficienta se poate extinde pe o perioada de timp de un sfert de secol. Spre deosebire de alte mijloace de transport, nu exista prototip. Chiar si pentru o clasa de nave, prima nava va intra in exploatare si va fi exploatata commercial de la data intrarii in serviciu. Acest lucru se va transfera asupra proiectantului a carui responsabilitate este mare. In fazele preliminare de proiectare este usor si rapid sa se efectueze modificari, astfel incat timpul pierdut pentru a analiza un numar mare de variante in aceasta faza este un timp castigat mai tarziu. Costuri. Costurile sunt importante. La navele comerciale aceste costuri trebuie acoperite de incasarile estimate din exploatarea navei. Costurile trebuie raportate la intreg ciclu de viata al navei sin u numai la costul constructiei. Astfel daca mecanizarea costa mai putin decat sustinerea unui echipaj numeros si neperformant este mai bine sa se proiecteze o nava in acest sens. Se vor estima costurile legate de navlu ca si costurile de operare incluzand costurile cu echipajul, combustibil, taxe portuare, reutilari si reparatii pentru intreg ciclu de viata. Armatorul doreste si obtinerea de profit. Se va utilize analiza valorii nete actualizate. Se vor calcula ratele dobanzilor actualizate ca si deprecierile datorita inflatiei. Valoarea neta actualizata trebuie sa fie pozitiva, iar aplicarea inverse a metodei permite determinarea navlului pentru care se obtine o valoare neta actualizata egala cu 0. Existe mai multe etape de dezvoltare a unui proiect nou. Vom utilize termini ca studiu de fezabilitate, documentatie de contractare si proiect complet ( corespunzator proiect de conceptie, proiect tehnic sau basic design, proiect de executie sau detail design). Sudiu de fezabilitate are ca scop sa confirme ca proiectul corespunde cerintelor si ca tehnologiile existente permit constructia navei. Costul si marimea navei vor fi confirmate si acceptate de armator.

Documentatia de contractare. Permite contrctarea constructiei navei cu un santier naval. Principalele caracteristici ale navei au fost determinate si s-au efectuat unele probe uzuale cu modele pentru confirmarea performantelor (deobicei cele amendabile prin contract ca viteza). Au fost elaborate desene care confirma ca spatiile allocate diferitelor functii corespund. Tipul motorului principal a fost stability si s-au definit centrala electrica, centrala de aer conditionat, instalatia de aer comprimat etc. Desenele de baza sunt completate cu specificatiile corespunzatoare. Documentatia de proiectare completa Proiectul de detaliu poate fi elaborate complet in functie de tehnologiile si procedurile santierului constructor.Vor fi elaborate documentele de testare si probare pentru echipamente, procedura de efectuare a probei de inclinare. Va fi elaborata documentatia de operare si intretinere, listele cu piese de rezerva. Analiza proiectului. Proiectantul trebuie sa elaboreze digrame care sa indice cum diferitele componente ale sistemului interactioneaza pentru a crea o anumita capabilitate. Acestea sunt cunoscute ca diagrame de dependenta. Disponibilitate. Armatorul doreste sa stie daca nava este disponibila pentru utilizare cand doreste. Multe nave au un sezon mort cand pot fi reparate fara risc asupra graficului planificat de exploatare. Disponibilitatea este functie de fiabilitatea echipamentelor si de intretinera lor. Aceasta implica ca echipamentele sa dispuna de un timp mediu intre avarii (MTBF). Daca MTBF este prea mic pentru un echipament, acesta trebuie dublat astfel incat avarierea lui sa nu produca anularea intregii operatiuni. Intretinerea sau mentenanta trebuie planificata in perioadele de neutilizare a navei. Astfel graficul de exploatare nu este afectat. MTBF poate fi utilizat pentru planificarea reparatiilor. Planul de mentenanta presupune si cunoasterea timpului mediu de reparare (MTR) a fiecarui echipament. Un alt tip de intretinere este reparatia capitala necesara cand un echipament nu mai poate fi utilizat . Timpul de intetinere poate fi redus cand se adopta o politica de inlocuire a echipamentului (RBR). Echipamentul este inlocuit in loc sa fie reparat in situ. Desi mai scumpa metoda poate fi rentabila deorece reduce timpul de stationare pentru nava. Pentru a permite luarea unei decizii s-au elaborat tehnici de modelare a disponibilitatii. Mentenanta mai este influentata de modul de conectare a echipamentelor. Elementele conectate in serie au ofiabilitate mai redusa decat cele legate in paralel. De exemplu 10 elemente cu fiabilitate fecare de 99% in serie asigura pentru sistem o fiabilitate de (0,99)10=0,905. In paralel acelasi sistem va avea o fiabilitate de (1-(0,1)10), adica de 100%. Impactul tehnologiei si a calculatoarelor. Tehnologia si utilizarea calculatoarelor a avut un impact major asupra proiectarii, constructiei, exploatarii si intretinerii navelor: Satelitii au dus la dezvoltarea sistemelor de pozitionare globala de tip GPS. Satelitii pot detecta zonele cu furtuni mari si pot redictiona ruta navelor. Materiale noi care pot reduce intretinerea si costurile de exploatare.

Echipamentele moderne sunt mult mai fiabile.

Sistemele electronice de supraveghere si control permit ca un numar redus de persoane sa lucreze in compartimentele de masini.

In proiectare utilizarea calculatoarelor a avut un impact mai mare.

Sistemele CAD produc rapid un numar mare de detalii in fazele preliminare de proiectare. Bancile de date pot furniza date despre nava model. teriorPermit o proiectare iterativa cu optimizarea formelor, dimensiunilor si performantelor. Orice schimbare poate afecta volume, formele, structura iar acestea sunt rapid procesate. Toate echipamentele pot fi integrate intr-un sistem ale carui performante, cost si siguranta sunt cunoscute Se pot elabora un model virtual sau un prototip virtual care poate fi explorat atat interior cat si exterior (walk through).

Permit utilizarea unor programe avansate privind evalarea rezistentei structurii, comportarea pe mare reala in zonele pentru care a fost proiectata. In productie.

Datele pot fi transferate santierului constructor sub forma digitala reducand riscul unor interpretari gresite. Daca sistemul CAM al santierului constructor este compatibil cu sistemul CAD de proiectare, se reduce sarcina constructorului pentru a produce informatiile necesare productiei.

Bancile de date permite constructorului sa comande echipamente, materiale si accesorii necesare constructiei navei

Se pot controla stocurile de materiale. Pot fi controlate masinile de taiat si sudat. Calitatea se imbunatateste.

In exploatare si intretinere

Informatiile de la proiectant pot fi transmise direct celor care exploateaza nava si o intretin. Datele pot fi transmise direct in sistemul software al navei pentru a asista comandantul navei la incarcare si la operarea navei in siguranta. Simulatoarele pot ajuta la instruirea operatorilor navali in conditii cat mai aproape de realitate Se poate asigura managementul bordului si controlul masinilor, compartimentului de masini, conducerea navei pe drumul prestabilit, ocolirea zonelor periculoase, etc.

Au aparut sisteme expert care invata din experientele si evenimentele petrecute pe nava.