MacGregor utvikler lastbehandlingsløsninger for utfordrende maritime forhold. Selskapets har sine røtter i England. MacGregor ble kjøpt av Cargotec i 2005, sammen med Hiab og Kalmar. Cargotecs ledende lastbehandlingsløsninger øker intelligensen i laststrømmene og gjør den daglige driften mer lettflytende. Cargotec har over 11 000 ansatte. Av disse jobber 2000 for MacGregor i 32 forskjellige land.
En av MacGregors viktigste produktutviklingsenheter for handelsskip befinner seg i Kaarina, Finland, der det blant annet utvikles lasteluker og låsesystemer for containere. Selskapet ønsket bedre funksjonsdyktighet, sikkerhet og kostnadseffektivitet i høyvolumskomponenter.
MacGregor har to forskjellige divisjoner i handelsskipavdelingen. RoRo-divisjonen, som fokuserer på behandlingssystemer for RoRo-skip, og Cargo Handling-divisjonen som Kaarina-enheten i Finland er en del av. Enheten i Kaarina utvikler i øyeblikket produkter for containerfesting og blant annet bendslingsystemer. Siden 2008 har MacGregors produktutvikling i Kaarina brukt simuleringsverktøyet SOLIDWORKS til å optimere produkter, og derved skaffet seg store fordeler.
Perttu Jokinen, Technical Manager (Lashings) legger ut i detalj om hvordan MacGregors låsesystemer fungerer: “Arbeidet som gjøres i denne enheten har som mål å få til den best mulige containerstabelen. Når et lasteskip lastes, settes containere oppå hverandre slik at skipet han få med seg så mange containere som mulig. I de største skipene kan det på dekket være så mange som 11 containere oppå hverandre på, og det samme antallet i lasterommet. Det er fire låsebolter under hver container på dekk som binder containerne til hverandre. De nederste boltene låser containerstabelen til skipet. Containerne støttes av strekkfisker og festestenger slik at de ikke skal vri seg på stedet. Denne kombinasjonen festes til et oppgavespesifikt sted på containerhjørnet. De fleste låsmodeller som brukes mellom containerne er semiautomatiske. I havn monteres låsene på bunnen av en container, og når containeren senkes ned på skipet oppå en annen container, aktiverer låsemekanismen seg selv. Når lasten losses, åpnes hver lås manuelt og containeren frigjøres slik at den kan løftes opp. Hver av disse låsene veier 5–7 kg. Låsene testes av et klasseselskap med en trekkraft på 50 tonn, noe som er det dobbelte av den maksimale kraften den utsettes for under bruk. Videre må låsene kunne motstå store trykk- og skjærekrefter. Disse låseproduktene har vi utviklet med SOLIDWORKS. Med våre lastsystemer har vi som mål å få de best mulige høydene for containerstabler og jevnhet i vektfordelingen i containerstabelen. Jo høyere festestangen festes til containerstabelen, jo høyere kan vi plassere de tyngre containerne. Dette gir våre kunder større frihet i planleggingen av containerstablene sammenlignet med å ha kun lettere eller tomme containere i de øverste lagene”.
Lettere løsninger
Juhana Östberg, produktutviklingsavdelingens sjefsdesigner, har jobbet med produktutvikling for MacGregor helt siden 2008. Han sier: “Vi valgte til slutt SOLIDWORKS fordi programvaren var enkel å bruke og produktporteføljen omfattende. Videre har støtten fra vår lokale leverandør, PLM Group, vært viktig: Støttetjenestene, personalopplæringen og eksperttjenestene har vært av enorm hjelp for oss”.
I utviklingen av festeprodukter har MacGregor benyttet SOLIDWORKS Simulation. Med dette har de vært i stand til å optimere produkter slik at de blir mer kostnadseffektive uten å gå på kompromiss med sikkerheten. Roni Jukakoski, the Vice President (Cargo Handling Division, Supply Chain & QA) forklarer: ”Den største fordelen ved SOLIDWORKS er at vi kan teste forskjellige alternativer med simuleringsverktøy før vi lager fysiske prototyper. Resultatene av simuleringen bekreftes med fysiske prototyper. Deretter presenteres resultatene for overordnede eller ledelsen, og SOLIDWORKS gjør det enklere å forklare resultatene i detalj. Det ble brukt et annet CAD-system i prosjektplanleggingen, men vi har skiftet det ut med SOLIDWORKS, siden SOLIDWORKS har integrerte programmer for designautomatisering. Sammen med tilnærmingen til hovedmodellen har det spart oss for betydelig tid i prosjektplanleggingen.”
Juhana sier videre: “Vi bruker forskjellige simuleringsverktøy, i hovedsak ikke-lineære og statiske. Videre analyserer vi både tretthet og vibrasjoner, bevegelser og væske- og gassflyt. Ved hjelp av simuleringsverktøyene har vi gitt produktene bedre ergonomi og design i tillegg til optimerte mekanismer.»
Noen av de mest håndfaste eksemplene på fordelene ved SOLIDWORKS Simulation har vært endringene i terminalstablerne. Perttu forklarer: “Halvparten av prisen på produktene er for materiale. Terminalstableren, som monteres mellom containerne i lasterommet, ble optimert, og vi kunne redusere vekten med 42 prosent. Videre er antall deler redusert fra seks til to. Vi klart å lage et produkt som ikke trenger smøring, slik at det stort sett er vedlikeholdsfritt for kunden. Ved å optimere en spesifikk containerlås, kunne vi redusere vekten med 27 prosent og antall deler med en tredjedel. Mitt tredje eksempel er en åpen container for festeprodukter. Når skipet legger til kai, er denne containeren den første som tas ut av skipet. Deretter losses resten av containerne, og låsene eller terminalstablerne på containerne legges i den åpne containeren i påvente av neste last. Den åpne containeren veide tidligere 4,5 tonn. Ved hjelp av simulering er vekten redusert til 2,5 tonn.”
“Materialene som brukes i produktene er blitt optimert slik at vi kan bruke så mye av de samme materialene i produktene som mulig. På denne måten holdes materialkostnadene lave. Vi har også optimert materialstyrken slik at produktet vil tåle kreftene det utsettes for under testing. Vi har også optimert designen med SOLIDWORKS Simuliation. Produktet består av mindre materiale, men det plasseres på en mer fornuftig måte, og vi har lykkes med å senke antall deler i produktet betraktelig.
Med virtuell prototypprøving er utviklingssyklusene for produkter blitt raskere, bærekraftighet og funksjonsevne sikres på et tidligere stadium og antall prototyper er redusert. Dessuten brukes 3D-printing så ofte som mulig: For eksempel ble det skrevet ut plastmodeller i 1:1 skala av de siste containerlåsene og terminalstablerne, før vil laget de faktiske prototypene i stål. Dette hjelper for å få en bedre forståelse av produktet som er under utvikling, men selvfølgelig er vekten av plastversjonen en annen enn det endelige metallproduktet,” sier Juhana.
Perttu fortsetter: “Endringene relatert til materiale og deler i en individuell lås virker kanskje ikke så enorme. Men når ett lasteskip inneholder omtrent 40 000 låser og vekten av hver lås reduseres med 1,5 kg, seiler hele skipet ut av havnen 60 tonn lettere enn før. Dessuten brukes det mindre drivstoff når skipet blir lettere. Når den gjennomsnittlige levetiden til et skip er 25–30 år, blir innsparingene ganske store”. Juhana legger til: “I stålproduksjon tilsvarer ett tonn rent stål to tonn med karbondioksid, i henhold til SSAB. Sett på den måten, så er også en reduksjon av skipets totalvekt bra for miljøet.”
Viktigheten av produktsikkerhet på dette området kan ikke understrekes kraftig nok. Roni sier: “Balansering av kvaliteten til produktene, det vil si funksjonsevne, sikkerhet og kostnadseffektivitet, er vår første prioritet. Alle komponenter som brukes til å lage MacGregor-produkter må være meget kostnadseffektive uten at det går på bekostning av kvaliteten. Containere må ikke falle i sjøen, og heller ikke kan festeprodukter utgjøre en fare for dem som bruker dem. I henhold til våre beregninger, finnes det i øyeblikket minst én MacGregor-innretning på hvert eneste sjøfarende fartøy. Ved hjelp av velutviklede låsesystemer og -komponenter, kan ett skip nå for tiden føre over 20 000 containere. Størrelsen på lasten har vokst betraktelig etter at jeg begynte på dette feltet, og konkurransen har alltid vært hard. Når det gjelder å sikre vår kostnadseffektivitet og konkurranseevne, må vi kontinuerlig tenke på hvordan vi kan digitalisere vårt verdisystem og automatisere unødvendige arbeidsfaser. Enheten i Kaarina er et kompetansesenter, fordi det meste av utviklingsarbeidet for lastbehandlingsløsninger finner sted her.”
Suksessen
- Flere kundevennlige løsninger med funksjonelle lastesystemer
- Lettere, mer miljøvennlige, ergonomiske og bærekraftige løsninger
- Materialoptimering gir besparelser i materialkostnader
- Produksjonen av produkter blir raskere, siden de inneholder færre deler
- Raskere produktutviklingssykluser og mindre behov for fysiske prototyper
