Relatório de Necessidades da Indústria

Relatório de Necessidades da Indústria Report: 01-PT[BR] Tradução: Eng. André Amâncio de Moraes Samyra Goularte Oliveira Revisão: Prof. Dr. Cristiano V. Ferreira Prof. Dr. Thiago P. Tancredi

European Boat Design Innovation Group - Wind Farm Support Vessels (EBDIG-WFSV)

(WFSV Design; WFSV mothership design; Human Factors Integration (HFI)).

RESUMO: Pesquisas recentes indicam que os modelos atuais de embarcações de suporte à geração eólica não serão apropriados para acessar regiões distantes da costa. Para aprimorar a operacionalidade dos WFSV a grandes distâncias, navios -mãe serão necessários. Princípios de design de interior aplicados às acomodações da embarcação ajudarão a reduzir os efeitos adversos do trabalho em turnos, através da criação de ambientes com baixos níveis de estresse. Human Factor Integration (bem desenvolvido no setor de defesa) no projeto da ponte de comando reduzirá a carga de trabalho cognitiva e o risco de erro humano, a causa mais significante de acidentes marítimos.

PARTNERS Dr Sean McCartan e Tim Thompson EBDIG-IRC, Coventry University, UK Prof Dario Boote e Dr Tommaso Colaianni DITEN, Genoa University, IT Matt Jupp BMT-Nigel Gee, UK Christopher Anders e Henrik Pahlm Chalmers University, SE Dr Hans-Joachim Wirsching e Heike Bernauer Human Solutions GMBH, DE Sezai Işık e Serhan Sernikli Piri Reis University, Istanbul, TR Dr Eleni Mangina University College Dublin, IE

DESCRIÇÃO: Extrapolando o cenário de crescimento da European Wind Energy Association's (EWEA) para o período até 2030. É esperada a produção de 851.400 postos de trabalho especializado e haverá necessidade de embarcações especializadas , o que desenvolverá a empregabilidade em instalação, operação e manutenção de usinas eólicas na costa. VISÃO: Providenciar treinamento profissional inovador e redes de contatos para os empregados da indústria comercial marítima (Arquitetos Navais, gerentes de projetos) através da transferência de práticas do design de interiores e da indústria marítima de recreio (superyachts). Isso permitirá que o setor marítmo comercial europeu compreenda e explore oportunidades de crescimento no setor de projeto de navios de apoio a exploração de usinas eólicas para produzir condições de trabalho mais atraente e, também, para que este setor novo e crescente ajude a recrutar novos funcionários e reduzir o risco de erro humano. -OBJETIVOS: Usar uma plataforma e-learning (www.ebdig.eu vídeo conferência, moodle etc) para transferir inovações do design de interiores e da indústria marítima de recreio para Wind Farm Support Vessels (WFSV Design; WFSV mothership design; Human Factors Integration (HFI) via 3 cursos e uma estrutura de networking. RESULTADOS: 1. Pesquisa com a indústria para entendimento das necessidades e preocupações 2. Desenvolvimento de cursos em Wind Farm Support Vessel design (Marine Design; WFSV Design; WFSV mothership design; Human Factors ) 3. Material piloto para treinamento online (em cada país) 4. Disseminação de uma metodologia recomendada para o ciclo de projeto da indústria de embarcações comerciais. IMPACTO: Maior entendimento e consciência embarcações de suporte à geração eólica na Alemanha, Holanda, Suécia e Reino Unido, e potencial de mercado para construtores navais na Itália e Turquia. Pessoal melhor qualificado para a indústria marítima comercial que são mais conscientes das tecnologias e técnicas emergentes. Culminando em qualificações padronizadas à indústria de embarcações de Wind Farm Support Vessel

ADVISORY GROUP MEMBERS Trevor Blakeley Chief Executive, RINA Dr Trevor Dobbins Director, ST-Research, UK Dr Kjetil Nordby Associate Professor, AHO, Oslo, NO Julian Morgan Design Director, KPM-Marine, UK Bob Mainprize Director, Mainprize Offshore, UK Alex Meinardus Director, Marine Automation Propulsion, UK Prof. J.J. Hopman 3ME, Technical University of Delft, NL Dr F.E.H.M. Smulders IO, Technical University of Delft, NL Ian McFarlane Romica Engineering Ltd, UK Andrew Duncan MPI Offshore, UK Niels Agner Jensen DONG Energy Wind Power, DK Marnix de Monchy Industrial Designer, Damen, NL Morten Holmager Development Manager, Offshoreenergy.dk, DK Disclaimer Os autores agr adecem o apoio f inanceiro recebid o pa ra a reali zação do trabalho apr esentado neste artigo como uma parte integ rante do pr ojeto de Leonard o TOI EBDIG-WFSV, f inanciado pelo EU Lif elong Learn ing Programme, com número do a uxílio: UK / 13 / LLP-Ld V / TOI-621. O conteúdo desta pu blicação é de exclusiv a responsabilidade d os autores, a Comissão Européia não é responsáv el por qualquer uso que possa ser dado à inf ormação. Embora acreditem qu e as inf ormações contidas nos documentos são exatas, o(s) autor(es) ou qual quer outro participa nte no consórcio EBDIG-WFSV nã o of erecem nenhuma garantia de q ualqu er tipo em relação a este material incluso, mas não limitado às garantias implícitas de comercialização e ade quação a um propósito particular. O Consórcio EBDIG-WFSV ou q ualque r de seus membros, sendo eles diretores, f uncionários ou agentes não serão responsáv eis por qualq uer negligência, i nexatidão o u omissão. Sem de rroga r a g eneral idade do exposto, o Consórcio EBDIG-WFSV ou qualquer de seus membros, diretores, f uncionários ou ag entes, não ser ão resp onsáv eis por qualq uer perda ou dano dir eto ou indireto decorre ntes de qualquer inf ormação.

Análise de Fatores Humanos (HF – Human Factors) Projeto Centrado no Usuário User (Centred Design, UCD) é um processo sequencial de solução de problemas que requer do marine designer análise e antecipação de comportamento do usuário final quando trabalha em uma embarcação ou opera um sistema, e o teste de suas hipóteses através de análises etnográficas de usuários reais. Análises etnográficas são necessárias devido aos desafios impostos aos marine designers para intuitivamente entender as experiências de usuários de primeira viagem (membros da tripulação) em suas embarcações ou sistemas. O UCD responde à questões acerca dos usuários, suas atividades e objetivos, depois usa tais informações para informar ao processo de design com cenários específicos. Um recente artigo da EBDIG-WFSV [1] relata as analises etnográficas conduzidas à bordo de um WFSV para avaliar as correntes práticas de navegação e outros comandos e atividades de controle específicas ao tipo de navio, incluindo a transferência de um técnico à turbina. Estas análises etnográficas noticiaram uma análise ergonômica que foi conduzida usando Digital Human Modelling (DHM) software RAMSIS, a qual propiciou a exibição da ponte de comando a ser avaliada em um espaço de projeto virtual. A Hierarchical Task Analysis (HTA), Análise Hierárquica de Atividades, da navegação do WFSV foi conduzida por pesquisadores em Fatores Humanos com uma tripulação qualificada e experiente. Isto ofereceu percepções únicas dos usuários e informou os objetivos da análise antropométrica ao layout da ponte de comando usando DHMs em RAMSIS, e a análise de capacidade de leitura das telas usando RAMSIS Cognitive Toolbox. O foco deste projeto é se engajar na multidisciplinaridade do Marine Design para otimizar o layout da ponte de comando e os displays de informação de um WFSV, enquanto minimiza os custos de desenvolvimento. Alcançada através da integração das práticas de Navegação Dinâmica (Dynamic NAVigation - DYNAV), notifica uma informação de arquitetura otimizada e decisão do sistema, e a implementação da análise DHM usando RAMSIS. DHM é uma transferência de inovação (TOI) da indústria automobilística, onde ela tem demonstrado redução em custos de desenvolvimento superiores a 50% através da redução em tempo de desenvolvimento por um fator de 3 à 5. Para se obter um melhor entendimento sobre do que se consistem as operações offshore, e em particular operações de serviço em parques eólicos offshore, uma análise hierárquica foi conduzida em uma tripulação, participando deste tipo de operação, primariamente transportando técnicos e carga para/do parque eólico offshore. A análise hierárquica foi escolhida uma vez que eram esperados resultados temporais que não interferissem na operação. Há uma limitação intrínseca neste método: processos cognitivos e o nível de carga

mental em cada passo do processo que não estão diretamente relacionados à análise. Sendo assim, estes dados foram registrados de uma maneira diferente, porém unidos à análise hierárquica. Um método HTA foi escolhido e desenvolvido como segue: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Definir o propósito da análise; Coletar dados de entrevistas e observação; Determinar objetivos principais; Dividir em sub-objetivos; Dividir sub-objetivos; Esboçar como os objetivos serão alcançados em relação aos demais;

A visita/observação ocorreu em uma CTV com 3 tripulantes transportando 11 técnicos para um parque eólico, a 50 milhas náuticas da costa. A Análise de Tarefas hierárquica (HTA) é o resultado das observações, gravações e entrevistas durante suas operações no Parque eólico naquele dia. Principalmente a observação se realizou na ponte de comando do navio, abrangendo a navegação a campo, diferente abordagem para diferentes turbinas / floatels e subestação, uma operação de carga em uma sub estações também foi observada. A abordagem para a turbina de vento é mostrada na Figura 1, a posição da câmara ilustra o ponto de vista visual do mestre. A confirmação visual está levando para a ação e controle da posição de navios em função do desembarque do barco. Aspectos importantes aqui são alturas de onda e direção também força e direção da corrente é importante quando se avalia direção abordagem. A preparação para a transferência técnica é mostrada na Figura 2, onde um membro da tripulação está ajudando com a linha de segurança, com a transferência técnica mostrado na Figura 3. O layout da consola para frente da ponte (Figura 4) está sempre na linha de visão do capitão quando se navega entre as turbinas. A Figura 5 mostra o capitão manobrando da embarcação contra a turbina, a mão esquerda opera a propulsão principal e a direita o leme, os propulsores de proa são raramente usados. A tarefa de nível superior da HTA identifica quatro tarefas principais da tripulação, que são: 1. 2. 3. 4.

Navegação costeira em águas restritas; Navegação em águas abertas; Navegação em aproximação de instalações; Manobra próxima à objetos físicos.

As exigências destas quatro tarefas devem ser atingidas sem comprometer a realização da outra. Sem uma metodologia estruturada como UCD isso não pode ser considerado e, assim, o sistema como um todo sub otimizado com o aumento dos riscos de acidentes como uma consequência natural.

tarefa muito complexa. Por exemplo, a maioria dos pontos de atracagem em pylons de turbinas foram projetadas para atender as mais altas altura das ondas, mas o principal fator que afeta a abordagem de embarcações é realmente a corrente oceânica. Segundo a entrevista feita com o capitão, o projeto da ponte de comando do navio é solidária na tarefa que é realizada nesses tipos de operações.

Figure 1: Aproximação ao gerador eólico

Figure 2: Preparação para transferência de técnicos

No geral, é essencial que o Sistema de Integração Humana (Human Systems Integration, HSI) seja incorporado ao processo de projeto de WFSV. Exemplos deste processo de HIS para HSC foi descrito por Dobbins et al. [2] e foi incorporado ao processo de projeto descrito neste relatório. À navegação HTA foi evidenciada como essencial para o sucesso da missão. Anteriormente os erros de navegação durante as operações das embarcações de suporte à geração eólica em alto mar eram destacados nos relatórios da UK Maritime Accident Investigation Branch (MAIB) [3]. As melhores práticas de navegação, conhecidas como Dynamic NAVigation (DYNAV) para operações de HSC[4] têm sido adotadas por inúmeras organizações no mundo. Sendo uma simples metodologia, ela providencia à tripulação um sistema resiliente que entrega tanto desempenho como segurança. As quartro fases da metodologia; Planejar, Comunicar, Executar e Controlar proporcionam um modelo mental compartilhado para a tripulação, além de providenciar capacidade de interoperabilidade para as organizações incubidas em tripular WFSVs. As fases são graficamente ilustradas na Figura 6.

Figure 3: Transferência de técnicos Para ser capaz de operar o navio de forma segura e eficiente, o navio e os seus sistemas de apoio devem ser concebidos de acordo com uma abordagem de projeto centrado do usuário. Para ser capaz de operar o navio em condições marginais, esta abordagem de projeto tem um papel muito importante a desempenhar. As limitações no projeto podem limitar a tripulação do navio na interação com sistemas e controles, o que afeta a tomada de decisões. O sistema deve proporcionar uma boa visão geral, tanto para um indivíduo e um grupo de operadores, como ditado pela tarefa que está sendo executada. Deve haver apoio para o trabalho em equipe, compartilhamento de informação e comunicação. Esta abordagem não só afeta o navio, mas também a própria turbina. Portanto, projetar um sistema que suporta o usuário e as diferentes tarefas em um ambiente offshore é uma

Figure 4: Layout do passadiço

Figure 5: Capitão manobra embarcação

Figure 7: Posturas específicas de atividades (e.g. operating with control balls and crew positions)

Figure 6: As quatro fases da metodologia: DYnamic NAVigation (DYNAV) RAMSIS é baseado em alta precisão em DHM (Digital Human Model) que pode simular ocupantes com uma grande variedade de medidas corporais de bases de dados antropométricas mundiais. O modelo de previsão postural foi desenvolvido através de pesquisa em postura e conforto dos pilotos. A avaliação de conforto permite aos designers otimizar pacotes em relação ao conforto do piloto no início do processo de design. Ferramentas de análise incluem: alcance e visão; modelo de previsão de postura e conforto. Aplicando uma DHM para avaliar um projeto com respeito a critérios ergonómicos consiste em três etapas, em geral. Primeiramente uma amostra é definida e, em seguida, condições específicas para esta amostra são previstas dentro do projeto. Finalmente estas condições são analisadas tendo em conta vários critérios ergonômicos. A fim de abordar um vasto leque de operadores, uma amostra de ensaio correspondente é especificada. Em geral manequins médios e de contorno são criados a partir de bases de dados antropométricos com foco nas dimensões específicas do corpo. Em muitas aplicações a estatura é de grande interesse e, portanto, um manequim feminino com 5% de estatura, bem como um manequim do sexo masculino de 50 e 95% de estatura é usado. No próximo passo esses manequins são automaticamente posicionados no design. O métofo de predição de postura é baseado no conhecimento de postura experimental e um usuário definido para a descrição da tarefa. Baseado no manequim antropométrico e nas dimensões do design uma tarefa correspondente específica de postura é automaticamente calculada (veja Figura 7).

Em uma etapa final estas posturas são analisadas com respeito a diferentes critérios ergonômicos como, visão, forças de operação, conforto, alcance e percepção (veja Figura 8). A análise ergonômica sobre os manequins dá feedback sobre a ergonomia do projeto e ajuda o engenheiro a modificar o desenho a fim de obter melhores avaliações ergonômicas. Nas subseções seguintes a análise ergonômica é dada com mais detalhes. Uma análise inicial das condições de visão para o operador é conseguida através da visão do manequim (veja Figura 9). O designer olha para o meio do ambiente através dos olhos do operador simulado e pode facilmente verificar obstruções vista para diferentes tamanhos do operador (mulher pequena, homem alto). Ao lado desta análise qualitativa RAMSIS pode prever diferentes áreas vista como campos de percepção e do olhar. Eles podem ser usados para agrupar as áreas de exposição para dispositivos de informação importantes e menos importantes (imagem da esquerda na Figura 8)

Figure 8: Análise ergonômica das posturas durante atividade (e.g. view, operating force)

Figure 10: Tempo de mudança de visão isócronas para agrupar momento crítico de posições de visualização (Visão do observador maior, visão do operador menor). Figure 9: Visão através dos olhos do manequim para a postura de operação (display esquerdo, central e direito). Outro método de cluster para áreas de exposição é usar visão isócronas Time Shift . A partir do ponto de fixação do operador atual dos isócronas, o mesmo fornece regiões para mudanças de visão dentro do mesmo tempo exigido (veja a Figura 10). Mostradores de tempo críticos devem ser colocados dentro de isócronas menores. Ao projetar e posicionar um indicador luminoso em configurações de passadiço deve ser levado em conta a propriedade de visualização óptica para garantir uma percepção digna da posição do operador.

A ergonomia do display é afetada pela acuidade dos símbolos e caracteres do display. Isto é dependente da capacidade visual do operador, o tamanho destes caracteres e símbolos e a distância entre o operador e a tela. A situação total pode ser analisada através de RAMSIS, por simulação visual em uma posição específica na tela para efetuar a geração de caracteres de teste para diferentes níveis de reconhecimento (mínimo, ótimo, recomendado). Estes tamanhos de teste podem ser checados em comparação com o tamanho atual dos caracteres na tela. (Figura 11). Construído de acordo com o modelo de pesquisa do Design-Driven [5] a abordagem do Marine Design usa o Virtual Design Studio (VDS). Uma plataforma web de compartilhamento virtual de arquivos e VOIP para minimizar os custos de colaboração. Aqui o enfoque é o desenvolvimento de um sistema de decisão e de arquitetura da informação otimizados, através do uso de sistemas CAD 3D e RAMSIS, sendo instruída através do diálogo entre pesquisadores e stakeholders-chave, baseado na integração de práticas de Dynamic NAVgation (DYNAV). As propostas de projeto resultantes são, então, avaliadas em um simulador de ponte de comando. O projeto de melhor desempenho é transferido ao comando de um WFSV para testes de campo. O time multidisciplinar de pesquisadores e stakeholder inclui: consultor de navegação em HF e HSC, especialistas em HF e HSC marítimo e em pesquisa de navegação (Chalmers University); operador de embarcações (Mainprize Offshore); projetistas e

construtores de interiores e assentos (KPM-Marine); desenvolvedor de sistema de display para embarcações (Marine Automation Propulsion).

pessoal e tecnologia. Esta abordagem pode ainda envolver um maior contexto para incluir as infraestruturas sociais e comportamentos nos amplos aspectos organizacionais baseados em terra. Estes aspectos estão conectados por processos funcionais (que são essenciais para transformar entradas em saídas) e processos sociais informais mas, no entanto, podem servir ou para facilitar ou para entravar estes processos funcionais (McDonald, [6]). Na abordagem do sistema cinco “M’s” (Harris and Harris, [7]) navegação de WFSV e transferência de tripulação não é apenas sobre integração da tripulação (huMans) e navio (Machine) na tomada de uma missão particular (or Mission) adentro das restrições impostos pelo meio (Medium). É também sobre o ambiente sócio - cultural (um aspecto adicional do Meio). Em transporte marítimo, o papel da Gestão é crucial. O aspecto (hu)Man da abordagem dos cinco “M’s” abrange questões como o tamanho, a personalidade, capacidades e treinamento do usuário, neste caso, os membros da tripulação do navio. Tomando uma abordagem de design centrado no usuário, as equipes são a função de design forçando o final, como o projeto dos equipamentos e procedimentos sobre o navio tem que recair dentro das capacidades fundamentais das pessoas envolvidas. O Man (HU) e os componentes (navio) Máquina se reúnem para realizar uma missão encarregada pela Administração. No entanto, soluções de projeto não só devem trabalhar dentro dos parâmetros (fatores humanos) impostos pela tripulação, a tecnologia do navio e do ambiente, e regulamentos que regem a concepção, construção e operação do navio e as normas mais amplas da sociedade. Gestão do proprietário também deve trabalhar dentro dessas regras. Isto prescreve padrões de desempenho através da seleção e treinamento de tripulação ou ao desempenho técnico exigido do navio. A Administração, do Management é o elo fundamental entre o (HU) o homem, máquina, missão e meio. Ela desempenha o papel de integração que garante a conformidade com os regulamentos e promove operações seguras e eficientes. As inter-relações entre as cinco "M’s” são ilustradas na Figura 12.

Figure 11: Simulação da visão aos caracteres do display (superior) e comparação com recomendação corrente de tamanho dos caracteres e símbolos (inferior). A operação de um Wind Farm Support Vessel é um sistema sócio técnico composto de pessoas, equipamento e estruturas organizacionais. Sistemas sócio técnicos em respeito à organização (neste caso a embarcação) consistem de interações complexas entre

Durante a década de 1990 a disciplina de Sistemas de Integração Humana (HSI) começou a aparecer, inicialmente em programas de aquisições militares, mas, posteriormente, nas indústrias de petróleo e gás. HSI proporciona um quadro integrador, por toda a vida com o potencial tanto para melhorar a segurança e aumentar o desempenho, reduzindo custos de vida. HSI originalmente abrangia seis domínios [8]. Estes foram Staffing (quantas pessoas são necessárias para operar e manter o sistema); Pessoal (quais são as aptidões, experiência e outras características humanas necessárias para operar o sistema); Formação (como podem os conhecimentos necessários, habilidades e capacidades para operar e manter o sistema ser desenvolvido e mantido); Engenharia de fatores humanos (como as características humanas podem ser

integradas no design do sistema para otimizar o desempenho dentro do sistema homem/máquina); Riscos à Saúde (quais são os perigos a curto ou longo prazo resultantes para a saúde do funcionamento normal do sistema) e Safety System (quais são os riscos de segurança, a serem identificados e eliminados, confinados ou gerenciados, que os seres humanos podem causar ao operar ou prestar manutenção ao sistema).

Há um grande potencial para aplicações com ambientes virtuais para a indústria da marinha mercante como auxílio ao projeto, para que especialistas possam avaliar o projeto do navio à priori de sua construção. Prototipagem baseada em simulações tem o potencial de trazer a atenção aos fatores humanos e ergonômicos, apontando a importância da sua integração ao projeto da casa de máquinas. E ainda dá a oportunidade de tomar em consideração o desenvolvimento tecnológico e alterações em procedimentos de trabalho. Empregando as considerações do projeto de fatores humanos através de simulações em protótipos cedo no processo de projeto de navios pode, também, facilitar o feedback construtivo dos membros da tripulação e outros stakeholders para assegurar que o projeto do navio atingirá e atenderá as necessidades de navios modernos e sua tripulação. Recursos existentes de tecnologia de ambiente virtual podem ser explorados para incluir fatores humanos no processo de design e facilitar avaliações e o projeto do quarto motor do navio preliminar. Tais recursos incluem: visualização precisa, customização, flexibilidade, facilidade de uso, interação realista e plataforma de comunicação simples (Figura 13). [10]

Figure 12: O modelo dos cinco ‘M’s [7] Posteriormente um sétimo domínio foi adicionado, o Organizacional e Domínio social, que engloba questões como a cultura, gestão da segurança, compartilhamento de informações e interoperabilidade. Adotando uma abordagem de todo o sistema significa que fatores humanos podem agora "agregar valor". Exemplos disto já estão aparecendo no domínio militar (Centro de Tecnologia de Defesa de Integração de Fatores Humanos, [9]). Por exemplo, tendo uma perspectiva do sistema end-to-end, um bom design de equipamento simplifica a operação (e, portanto, treinamento), tornando a formação mais rápida e mais barata (menos tempo é gasto com improdutividade – sem rendimentos - trabalho). O treinamento é mais orientado para as necessidades do operador e é mais eficiente. Simultaneamente, melhor projeto de equipamento (por exemplo, design de interface ou projeto para mantenabilidade) e melhor formação especifica produz desempenho superior, mais livre de erros (mais seguro). Processos de seleção equipe cuidadosos podes ser mais caros inicialmente, mas que, posteriormente, reduzirem o abandono e taxa de falhas no treinamento (também caro). Análise e modificação de práticas de turnos da tripulação podem criar turnos que produzem uma utilização mais eficiente da equipe, reduz a fadiga, aumenta o bem-estar e, simultaneamente, reforça a segurança. Tais esforços também pode reduzir o estresse e diminuir a rotatividade de funcionários. Ao mesmo tempo um aspecto bem considerado de Fatores Humanos no sistema de gestão de segurança de uma empresa torna-se mais barato e produz a informação necessária para promover operações mais seguras.

Figure 13: Características da tecnologia de ambiente virtual [10] Abordagens em fatores humanos podem reduzir significativamente os custos do projeto do navio e sistemas. O projeto de navios ainda concentra-se em soluções técnicas, negligenciando os aspectos humanos associados à tripulação e procedimentos até uma fase muito avançada do processo de design/engenharia. Questões de tripulação são geralmente consideradas como responsabilidade do usuário final, normalmente relativas ao alojamento e outros recursos conexos. Na indústria marítima, incidentes e acidentes na companhia de navegação Maersk diminuiu em um terço (de um acidente grave por 30 anos do navio em 1992, a um por 90 anos de navios em 1996) após a introdução de treinamento em Bridge Resource Management (BRM). Além disso, em 1998 os premios de seguro foram reduzidos em 15%. Essa redução foi atribuída diretamente aos efeitos do aprimoramento em BRM e treinamento em simulador.[11]

Métodos e Técnicas do Marine Design Marine Design é um processo de projeto holístico com um forte foco no usuário final, bem como aos stakeholders, sendo baseado nos princípios de Design Industrial. Em contraste ao Design Industrial a arquitetura naval atua no sentido de trabalhar as especificações de projeto. E a parte mais importante do Marine Design (Design Industrial) é atingir a um excelente e bem informado conjunto destas especificações. O eficaz Marine Design requer uma equipe de design multidisciplinar de arquitetos navais, designers industriais, especialistas em Fatores Humanos, psicólogos ambientais e Designers de Interiores. O início do processo de concepção marinho é a compreensão das personas e necessidades do usuário final. O objetivo do projeto Marine é melhorar a estética, fatores humanos e funcionalidade de um navio ou sistema, e sua "negociabilidade. O papel de um fuzileiro naval Designer é criar e executar soluções de design para os problemas de forma, usabilidade, ergonomia, marketing, desenvolvimento de marca e vendas. Com base nos princípios do Desenho Industrial, o objetivo é estudar tanto a função e forma, quanto a ligação entre o produto (da embarcação ou do sistema), o usuário e o ambiente.[12]

realizados por profissionais para ou em conjunto com usuários. Há, porém, vários desafios no desenvolvimento de produtos que não podem ser abordadas por esses métodos tradicionais de UCD:    

Reunir percepções ricas dos usuários; Adquirir conhecimento de especialistas; Validação antecipado das necessidades usuários; Obtenção de uma revisão multi-perspectiva.

dos

Métodos de envolvimento ativo dos utilizadores e de design participativo foram desenvolvidos para enfrentar esses desafios. Design participativo inicialmente tinha sido usado para o desenho de software e estruturas organizacionais com o objetivo de representar os interesses dos trabalhadores no processo de design. Recentemente, foi aplicada a participação cívica, design e arquitetura de saúde.[13]

Embora o processo de projeto possa ser considerado "criativo", muitos processos analíticos também são exercidos. De fato, muitos projetistas industriais costumam usar diversas metodologias de projeto em seu processo criativo. Alguns dos processos que são comumente utilizados são a pesquisa do usuário, benchmarking, sketching, avaliação de fatores humanos e visualização de CAD. Marine Design também pode ter um foco em conceitos técnicos, produtos e processos. Ele também pode abranger a engenharia de objetos, sua utilidade, bem como a usabilidade, a colocação no mercado, e outras preocupações, como a sedução, psicologia, desejo e do apego emocional do usuário para o objeto. [12] User Centered Design (UCD) é um processo em que as necessidades, exigências e capacidades dos membros da tripulação como usuários finais de uma embarcação ou do sistema, são dotadas de grande consideração em cada fase do processo de projeto. Suas ferramentas e métodos são caracterizados por dois aspectos, as atividades de design que eles suportam, e o papel dos utilizadores finais nestas atividades.

Métodos de participação ativa ajudam os usuários finais a expressarem e analisarem seu comportamento de interação atual com produtos e o contexto, o que lhes permite conceitualizar e refletir sobre cenários de uso futuro. A comunicação efetiva é necessária para que os usuários finais compartilhem seu conhecimento tácito e prático com uma equipe de projeto eficaz e eficiente. No entanto, a comunicação entre usuários e uma equipe de design multidisciplinar é um desafio para ambos os lados. Os designers e engenheiros são treinados para se comunicar em um ambiente multidisciplinar, mas os usuários não são. Portanto, é difícil para os membros da equipe de projeto formularem perguntas adequadas para os potenciais utilizadores e construí-las de modo que as respostas revelem ideias úteis de design, já que os usuários finais geralmente não são capazes de traduzir os seus hábitos e rotinas atuais para as necessidades dos utilizadores. É, portanto, necessário empregar uma variedade de ferramentas e técnicas para facilitar a comunicação entre usuários finais e equipe de design. Elas são muitas vezes práticas e orientadas para a ação, incentivando os participantes a descrever e explicar suas ações. Os designers podem usar posteriormente essas informações para melhorar o produto. Maquetes físicas ou protótipos virtuais são muitas vezes utilizados para reduzir o limiar para os usuários a se envolver com as ferramentas. Grupos genéricos de técnicas incluem: análise de tarefas; cenários; realidade virtual. [13]

Nos métodos UCD "tradicionais" em que os papéis de designers e usuários são bastante distintos; projetistas geram soluções para os usuários com base em conhecimento explícito. Este conhecimento pode ser recolhido através de pesquisa etnográfica, tais como entrevistas ou pesquisas com o usuário, ou observando os usuários durante o uso do produto. Os usuários são os objetos de estudo e, durante testes de usabilidade, os testadores de soluções. Estas técnicas estão atualmente em uso comum na indústria de design de produto. Análise e as atividades de projeto e avaliação como parte destes métodos são em sua maioria

Luras e Nordby [5] investigaram o uso da pesquisa de campo em processo de design multidisciplinar de uma ponte por um navio de serviço offshore. A UBC (Ulstein Ponte Conceito) era um projeto de pesquisa projeto que buscava redefinir as pontes do navio atuais sobre navios de serviço offshore, incluindo layout da plataforma, design, local de trabalho e interfaces de usuário. O projeto foi realizado por uma equipe multidisciplinar de pesquisadores e designers das áreas de interação, industrial, som e design gráfico, bem como especialistas em fatores humanos e de engenharia. Informado por suas experiências nesses estudos de campo para

processos de design, eles introduziram o modelo de pesquisa de campo-driven design. O modelo tem três pilares de estudos de campo no projeto: o mapeamento de dados; experimentar a vida no mar; projeto in-locu. A pesquisa de campo design-driven enfatiza a necessidade de designers para experimentar o ambiente on-board para si próprios ao projetar para domínios marinhos complexos, como navios pontes. Além disso, incentiva o designer a se envolver no projeto reflexão no campo, a fim de acelerar o processo de interpretar situações de uso, agilizando assim a criação de projetos adequados. DESIGN ESTÉTICO E EMOCIONAL Ao considerar a relação de embarcação comercial estética de linguagem e forma exterior de design emocional é útil, primeiro, considerar a indústria automotiva, onde esta relação está firmemente estabelecida . A primeira característica de um carro que chama a atenção de um cliente potencial, envolvendo sua percepção emocional, é a aparência estética do seu estilo exterior [6]. A linguagem de forma automotiva tem sido desenvolvida na indústria de superyachts por algum tempo e nos últimos anos tem sido implementada na indústria de navios comerciais, onde marca específicas características de estilo para diferenciar uma embarcação de seus concorrentes, como é o caso da indústria automobilística. Tanto dos pontos de vista do cliente e da sociedade, a estética caracteriza o proprietário do veículo. Para a maioria dos clientes, a mensagem enviada pelo estilo do seu veículo é tão importante quanto o desempenho do veículo, mesmo que esta afirmação seja eufemismo. Ulstein, Damen, Royal IHC e Vard têm navios comerciais distintos e com mensagens diferentes. O estilo na parte exterior da embarcação é responsável por essa resposta visceral de "amor à primeira vista". [14] INOVAÇÃO ATRAVÉS DO DESIGN Para facilitar a inovação em design, designers devem considerar a implementação da estratégia de DesignDriven Innovation como é regularmente utilizada para o design de produtos. Pessoas não compram produtos, mas compram significados. As pessoas os usam por profundas razões emocionais, psicológicas e socioculturais, bem como por sua utilidade. Analistas têm mostrado que todos os produtos e serviços em um mercado de consumo ou industriais tem um significado. Portanto, Marine designers devem olhar além das características, funções e desempenho, e entender o real significado que os usuários dão à embarcação.

Figure 14: Design-Driven Innovation como pesquisa [15]

Figure 15: A estratégia do design-driven innovation como uma mudança radical no sentido/significado do design.[15] O processo de Design-Driven Innovation é um projeto de pesquisa exploratória, que visa a criação de um segmento de mercado totalmente novo para um determinado produto alterando o significado que o seu usuário o atribui. Ele ocorre antes do desenvolvimento do produto, como mostrado na Figura 14. Não são as rápidas sessões criativas de brainstorm, mas um projeto de investigação similar à pesquisa tecnológica[13]. Em essência, é o desenvolvimento de um cenário de projeto por meio do envolvimento com uma gama de intérpretes em tecnologia e produção cultural. O conhecimento é gerado a partir de imersão com o discurso de criação de grupos do intérprete. O processo pode ser estruturado ou não, e é dependente da natureza da relação do cliente com os intérpretes. A interação entre a inovação de sentido de design e inovação a tecnologia pode transformar o mercado dentro de uma indústria e até mesmo criar novos setores do mercado. A interação bem-sucedida entre a inovação orientada para design e tecnologia push é chamado de tecnologia da epifania, mostrada na Figura 15. Ela cria um líder de mercado e, em alguns casos, um sector completamente novo no mercado. É a base para produtos de sucesso, como o iPod da Apple. [15] OPTIMMIZAÇÃO PRELIMINAR

DO

PROCESSO

DE

DESIGN

As decisões na fase de projeto de conceito de um navio são críticas como 90% das principais decisões de design foram feitas quando menos de 10% do esforço de projeto foi prorrogado. Estas decisões têm uma

influência direta sobre a qualidade do projeto resultante. Se as decisões tomadas são incorretas ou inferiores, o desenho resultante pode ser infeior, ou, no pior caso, falhar. Embora a concepção lógica ocorra em múltiplas áreas do conceito de design, seria particularmente valioso durante o projeto a configuração de navios complexos. O layout dos espaços em navios complexos representa a mistura única de experiência, julgamento e tradição. Além disso, o conhecimento necessário de decisão para identificar e justificar os relacionamentos, ou seja, as interações entre objetos no projeto é muitas vezes tácito, qualitativo e não explicitamente disponível. Por exemplo, fatores como a habitabilidade, operacionalidade e conveniência são difíceis de descrever quantitativamente; mas, sem contraprestação específica, pode resultar em dificuldades para o navio e funcionamento global da tripulação. Dada uma coleção de objetos em um projeto, existem duas categorias principais de lógicas que descrevem configuração: interações e compromissos. A análise racional de interação descreve as proximidades espaciais entre os objetos no projeto e as razões, isto é, lógica justificando tais relações. Compromisso ou análise racional trade-off descreve a prioridade preferida entre concorrentes ou interações conflitantes. [16] Identificação de interação lógica é importante na concepção de navios porque informa a análise de projeto como a base de decisões de compromisso ou trade-off. Sem o conhecimento das interações no design, é difícil compreender as consequências de compromissos. Racionalidades também podem fornecer um aumento na qualidade relativa do conhecimento no processo de concepção de navios. A curva "conhecimento, liberdade-custo" mostrado na Figura 16 ilustra os benefícios do aumento dos conhecimentos durante as fases iniciais do projeto. Como o conhecimento torna-se obtido no início do processo de design, design de liberdade aumenta, os custos cometidos pode ser adiados para um ponto mais tarde no ciclo de design e tempo de design global pode ser reduzido. Isto é especialmente importante durante os períodos de reinvestimento reduzidos de capital em navios complexos.

Figura 16: Distribuição dos custos, conhecimento e liberdade de projeto durante as fases iniciais de projeto. [16]

A metodologia para a captura de lógica de configuração no projeto do navio complexo [16], usa Conhecimento de Captura Reativo de "gatilho" a expressão da lógica design. Este arranjo também captura as estruturas de dependência entre os objetos e relações no design. Um mecanismo de feedback dedicado para a expansão do conhecimento (lógica) de base é utilizada. Esta metodologia identifica primeiro lacunas presentes na base de dados lógicos. Posteriormente, ela usa essas lacunas para instruir o módulo de geração de design para produzir projetos que possam desencadear aos Marine Designers em expressar lógica alvo. Ao mesmo tempo, o utilizador expressivo de lógica também é incorporada em modelos. Um novo tipo de descrição paramétrica de navio, mais simples e rápida, baseada em mathematical packing problems foi desenvolvida [17]. Isto descreve a configuração do navio em três “fatias” transversais que auxiliam a reduzir o esforço computacional por um fator de três a sete. A Figura 17 demonstra três exemplos de projeto a partir de vários estudos desenvolvidos com esta abordagem de empacotamento.

Figure 17: Três exemplos de projetos de navios factíveis gerados pelo 2.5D e abordagem de embalagem 3D: uma fragata (à esquerda), uma embarcação de minas contra-medidas (em cima), e um navio de perfuração em águas profundas (à direita). [17] Uma abordagem de projeto exploração interativa voltado para uma etapa adiantada do projeto de navio foi proposta [18]. Esta permite que o Marine Designer realize melhores requisitos de elucidação. A abordagem proposta fornece os meios para explorar e avaliar uma ampla gama de opções de design, que são integrados em soluções de design coerentes, cobrindo assim uma grande área do espaço de design. Esta introspecção é então utilizada para orientar e controlar o processo de exploração de design através de um mecanismo de feedback no âmbito da abordagem (Figura 18). Isso permite que o designer não só identifique, mas também aja sobre as relações emergentes entre requisitos e projeto, que podem então ser evitados no âmbito da abordagem interativa ou comunicados às partes interessadas em apoio a um melhor processo de elucidação de requisitos.

(initial) Design criteria

Generate set of designs Iterate Explore set of designs Insights Adjust\expand criteria?

yes

no Select best design(s)

Figura 18: Fluxo de trabalho da abordagem de exploração interativa do projeto proposto por Duchateau et al. [18] No exame do desenvolvimento inicial de uma estratégia de design e engenharia para os navios complexos entre inovação incremental e radical [17], verificou-se que a maioria da indústria europeia de projeto naval concentra-se no desenvolvimento de complexos, ‘especiais’ one-off para a indústria offshore. Para controlar a complexidade destes navios a indústria usa grandes e expansivas bases de conhecimento que suportam as atividades de design, engenharia e manufatura. Como as estratégias atuais visam controlar a complexidade, eles deixam pouco espaço para desenvolvimentos mais inovadores. Com base nos estudos de caso propostos, uma estratégia de concepção alternativa, que deixa mais espaço para a inovação, foi proposta, que incide sobre as complexas interações entre os diferentes níveis de decomposição na complexa estrutura de um navio. Inovação Aberta A fim de facilitar a transferência de tecnologia para o setor Marítimo, EBDIG propõe o uso de "inovação aberta" (OI). OI é um novo paradigma para a gestão da inovação. Ela é definida como "o uso de entradas e saídas de conhecimento para acelerar a inovação interna, e para expandir os mercados para utilização externa da inovação, respectivamente intencionais." Ele compreende, assim, tanto de fora para dentro e de dentro para fora movimentos de tecnologias e ideias, também conhecidas como “exploração de tecnologia” e “tirar partido da tecnologia”. Como resultado, um número crescente de MNEs mudaram-se para um modelo de OI em que eles empregam caminhos internos e externos para explorar as tecnologias e, ao mesmo tempo, adquirir conhecimentos de fontes externas. A fim de melhor lucro de conhecimento interno, as empresas podem envolver-se em três atividades relacionadas com a exploração da tecnologia: “se aventurar”, licenciamento para fora da propriedade intelectual (PI), e a participação de trabalhadores não-R&D em iniciativas de inovação. “Se aventurar” é definido como o lançamento de novas organizações que desenham no conhecimento interno,

ou seja, implica processos de spin-out e spin-off. A terceira prática para se beneficiar do conhecimento interno é capitalizar as iniciativas e os conhecimentos dos funcionários atuais, incluindo aqueles que não estão empregados no departamento interno de P&D. Vários estudos de caso que ilustram os laços informais de funcionários com empregados de outras organizações são cruciais para entender como os novos produtos são criados e comercializados. Muitos profissionais e cientistas, também fora do campo da OI, endossam a visão de que a inovação por funcionários individuais é um meio para promover o sucesso organizacional. O trabalho tornou-se mais baseado no conhecimento e menos rigidamente definido. Neste contexto, os funcionários podem estar envolvidos em processos de inovação de várias maneiras, por exemplo, tomando-se as suas sugestões, isentando-os a tomar iniciativas para além das fronteiras organizacionais, ou introduzindo sistemas de sugestão, tais como caixas de ideia e concursos internos (van de Vrandea et al., [19]). No entanto, a inovação nas PME é dificultada pela falta de recursos financeiros, oportunidades escassas para recrutar trabalhadores especializados e pequenos portfólios de inovação, de modo que os riscos associados com a inovação não podem ser transmitidos. As PME precisam contar com suas redes de contato para encontrar recursos de inovação. E as redes externas para adquirir conhecimentos novos ou faltosos são, portanto, vitais para as PME Marítima Europeia para se manter competitiva. OI é, portanto, altamente relevante para ambas as organizações de serviço e manufatura e está descrito no seguinte modelo colaborativo (Figura 19). À medida que o setor marítimo é densamente povoado por PME, a utilização deste modelo para transferir conhecimento de forma eficiente, enquanto gera confiança em um relacionamento mutuamente benéfico é tanto inovador quanto ideal.

Figure 19: Possíveis modelos de inovação aberta em PMEs Inovação Aberta permite que um modelo de negócio aberto para as empresas a "co-inovar" com os seus parceiros, fornecedores e clientes, a fim de acelerar as vantagens da inovação. Por exemplo, uma empresa de

pequeno ou médio porte desenvolve uma nova ideia para mudar o jogo e trabalha com uma grande empresa para trazer o produto ao mercado. Esta permite que as empresas aproveitem novas ideias e produtos, e realiza experiências em níveis mais baixos de risco. Dada a indústria marítima isso seria benéfico para facilitar a colaboração com empresas menores dentro e fora da indústria e desenvolver rapidamente novos conceitos e ideias. TENDÊNCIAS DE O&M DA GERAÇÃO EÓLICA OFFSHORE

INDÚSTRIA

DE

A indústria offshore contribui para a competitividade europeia e sua liderança em energia eólica, provê empregos para a União Europeia, reduz as necessidades de importação e reforça a segurança de suprimentos. Pontos-chave:  €4.2bn to €5.9bn (investimento annual)  75,000 FTE (2014)  178,000 FTE in 2030 (75% de empregabilidade na indústria de geração eólica) Avanços em tecnologia e maturidade industrial farão da geração eólica offshore um investimento cada vez mais atraente. Maiores turbinas utilizando tecnologias de ponta irão aumentar os ganhos e cortar custos por 17% até 2020, e uma redução de 39% em custos pode ser atingida até 2023 em um mercado regulatório e competitivo ideal. Projetos financiados pela União Europeia, como o LEANWIND, o qual é composto por 31 membros da indústria e da academia, trabalham em conjunto para reduzir custos do ciclo de vida offshore. [20] O Offshore Wind Accelerator (OWA) é um programa colaborativo: Carbon Trust's flagship collaborative RD&D programme. A OWA é um projeto de união industrial que objetiva a redução de custos de geração eólica offshore em 10% a tempo para a economia de custos ser liberadas em UK Round 3. A redução de custos é alcançada através de inovação. Em 2011 a OWA lançou competições de invoação para CTVs, sistemas de acesso, e soluções para navios-mãe. Chamaram a atenção o Umoe Mandal Surface Effect Ship CTV, o Holder TAS equipado ao BMT XSS CTV e o navio-mãe LARS com sistema CTV lançamento/recuperação. [21] Custos de operação e manutenção (O&M) somam de 20 a 25% do custo de vida total de um parque de geração eólica offshore. No Reino Unido para o mercado de geração eólica offshore é esperado um crescimento de £1.2 bilhões/ano até 2020 e pelo menos £2 bilhões em 2025. Isto representa um crescimento de 500% sobre o Mercado atual. Até o final da década serão 4.000 turbinas e 50 subestações offshore necessitando de O&M somente no Reino Unido. Os serviços de O&M necessários serão contratados por três atores principais: donos de projetos, fabricantes de equipamentos originais para turbinas eólicas (OEMs) e donos de distribuição e transmissão offshore (OFTOs). Estes atores direcionam uma ampla gama de abordagens contratuais e estratégicas à O&M para a geração eólica

offshore, sublinhando a necessidade de uma flexibilidade comercial dos empreiteiros que intencionam este evolutivo e fragmentado mercado. Donos de projetos estão tomando ações diferenciadas ao contratar serviços de O&M tanto durante o período de garantia como além deste. Estas abordagens podem variar de uma abordagem “hands-on”, tomando responsabilidade direta sobre um grande leque de atividades, bem como uma abordagem “hands-off”, confiando em poucos empreiteiros para tomar conta do projeto. Isto é condicionado primeiramente por interesses estratégicos e políticas corporativas pelos proprietários, onde se veem agregando valor através da redução de custos. Esta necessidade de redução de custos de O&M encorajará os proprietários do projeto a ter um envolvimento mais direto sendo ou pela abordagem “hands on” ou por uma híbrida. Dong tem construído e operado parques eólicos por mais de 20 anos a partir da abordagem “hands on”, sendo proprietário e operador de ativos marítimos tais como barcos, além de providenciar técnicos e pessoal para trabalhar sob o gerenciamento dos produtores de turbinas eólicas na manutenção de turbinas offshore. [22] As grandes abordagens estratégicas para logística offshore se dão da seguinte forma: com base em barco de trabalho operando a partir de uma base de porta até 12NM; barcos que possuem heli-suporte com apoio de helicópteros entre 12NM e 40NM; em 40NM estratégia com alojamento fixo ou flutuante baseada em offshore. Onde é fundamental para a capacidade de alcançar transferência técnica em 2.5m Hs para nível aceitável de disponibilidade da turbina [22]. Catamarans tipicamente consegue a transferência da tripulação em 1,5 m Hs, com as seguintes plataformas inovadoras alcançando a transferência da tripulação em até 2.5m Hs: Aerobarco catamaran suportado; semi-faixa; SWATH e Superfície Efeito Navio. A forma de casco SWATH tem uma excelente navegabilidade e estabilidade, porém é sua capacidade de carga e sua transferência de carga é inferior, ainda apresenta um maior consumo de combustível em comparação a uma plataforma tipo catamarã. BMT desenvolveu um “extreme semi-SWATH (XSS)” para oferecer uma melhoria em navegabilidade sem a desvantagem de custo presente em uma embarcação SWATH completa. The Wave Craft CTV desenvolvido pela Umoe Mandal, baseado em sua tecnologia militar Superfície Efeito Navio (SES), foi fretado pela DONG Energy desde março de 2015 para a operação de O&M no parque eólico de Borkum Riffgrund 1 no Mar do Norte. Usando a tecnologia de colchão de ar, a embarcação pode desenvolver velocidades máximas acima de 40 nós, oferecendo velocidades significantemente maiores que a competição, e redução significante do enjoo. A almofada de ar amortece movimentos ao acessar turbinas, facilitando a transferência de técnicos em 2,5 milhões de Hs. [23] O&M foi um importante tópico de pesquisa para tecnologia de geração eólica offshore proposta pela

TPWind [24], Onde importantes questões foram evidenciadas: a investigação de frotas de serviço versáteis, segurança ao acesso, aumento de confiabilidade e disponibilidade e pesquisa modelos de ciclo total para a gestão de ativos. Para elevar o desenvolvimento do Mercado de energia eólica, um dos tópicos identificados pelo TPWind foi o dos recursos humanos. O qual, neste contexto, é necessário quantificar a necessidade e o nível de formação em O&M na comunidade europeia EU e países aderentes em nível nacional e elaborar soluções para “drenagem de habilidades e recursos” relativamente aos setores com altos salários tais como óleo e gás, revisar os atuais programas de mestrado em energia eólica e encorajar a criação de novos programas. A implicação é que a embarcação para instalação e O&M deve atrair a geração digital para um novo setor, que deve competir com o setor terrestre bem como outras carreiras offshore. A maioria dos CTVs foram projetados e construídos especificamente para o trabalho no setor, com prioridade ao conforto dos passageiros à bordo. Sendo importante que os técnicos cheguem ao campo sentindo-se bem antes de adentrar as turbinas. Os navios têm assentos com suspensão individual, destinadas a minimizar a fadiga e o estresse de viagens impacto causado pelo movimento da embarcação. Outros equipamentos oferecidos a bordo normalmente incluem uma pequena cozinha, televisão e sistemas de entretenimento. Enquanto arquitetos navais são qualificados para projetar o casco e a estrutura da embarcação, as habilidades necessárias para o projeto e fabricação, design de interiores, equipar e Fatores Humanos especialidades completamentes separadas e não disponíveis para a maioria dos departamentos de prática em Arquitetura Naval ou de projeto, devido aos seus tradicionais modelos de negócios. Portanto, para alcançar uma vantagem estratégia, antes que qualquer projeto ou produção possa começar, deve haver um processo robusto para a determinação das especificações. E a indústria de geração eólica é um bom exemplo de como as especificações mudaram em um curto período de tempo e aumentaram o número de interesses de stakeholders. Ao ponto de embarcações com menos de seis anos de idade tornaram-se tecnicamente redundantes. No núcleo de um modelo de navio a vantagem estratégica é o Projeto de Proposição de Valor (DVP) para a companhia charter. Previsões técnico-econômicas facilitam estratégias uma vez que especificam o tipo de embarcação e a sua posição no mercado atual e em mercados futuros. Após o que a vantagem competitiva deve ser determinada. Uma vez que o tamanho e o tipo da embarcação forem determinados a partir deste ponto de vista estratégico, o proprietário e o projetista devem considerar a adaptabilidade do seu ativo e como a sua vida pode ser estendida para gerar ótimo retorno financeiro. Mudança no modelo de negócios nas companhias de energia em relação às especificações para as companhias de charter de embarcações que desejam

alugar é uma oportunidade para o Marine Design, juntamente com a companhia de charter dialogando com estaleiros e fornecedores. No Marine Design de um interior modular de um CTV [25], a inovação tecnológica sagrou-se no uso de um sistema modular que facilita a flexibilização da embarcação através da aplicação inovativa do Projeto para Manufatura (DFM). Os desafios dos mercados futuros de geração eólica offshore e a indústria de óleo e gás indicam a necessidade de melhores normas técnicas e flexibilidade de plataformas. O ponto chave traz a necessidade de a geração eólica offshore recrutar técnicos terrestres, além do fato de que a indústria de óleo e gás irá repor uma alta porcentagem da sua força de trabalho nos próximos 10 anos. Esta geração digital tem a necessidade de conectibilidade para serem atraídos a este ambiente de trabalho. O interior, mostrado na Figura 20, onde a primeira linha de assentos tem mesas e soquetes, como espaços de trabalho ergonomicamente projetados. Este tipo de espaço interior informal é definido como um “quarto espaço”, compreendendo um valor significante para a produtividade e a criatividade dos empregados. O uso de uma linguagem de projeto para interiores de yachts de luxo e pequenos apartamentos de luxo capturam o usuário no design emocional, criando um ambiente com positividade e de baixo estresse, favorecendo o bem estar e a moral do empregado.

Figura 20: Visão poster ior render izada 3/4 do interior de um WFSV

O cenário do projeto DDI identificou a necessidade de flexibilidade no navio ao tentar obter financiamento e risco de spread no plano de negócios, dado o mercado incerto da indústria de parques eólicos offshore e a oportunidade potencial de petróleo e gás. A inovação tecnológica foi a implementação do processo DFM com a tecnologia digital, que pode reduzir os custos de produção em até 30%, assim facilitando a flexibilidade da embarcação para energia eólica offshore e os setores de petróleo e gás. Pela adoção destes novos métodos de produção, projeto e controle de custos, a indústria naval do Reino Unido será capaz de competir no mercado global que virá sob grandes pressões em preço e custo. À medida que a geração eólica através da Europa se desenvolve em tamanho e complexidade, ainda há a

demanda por embarcações mais versáteis com maior capacidade tanto para o equipamento quanto para o pessoal. Em resposta, o estado Alemão adotou recentemente uma orientação para permitir estas embarcações a operar com mais de 12 pessoas em suas águas nacionais. Devido a esta oportunidade a Seacat Services recém lançou o Seacat Courageous, projetado para acomodar até 24 pessoas a bordo. O catamarã de 26m, que tem um interior modular, permite ao cliente especificar quantos assentos suspensos entre 0 e 24, sendo dependente dos seus requisitos particulares de projeto.[26] Os requisitos para pessoal especializado incluem: transporte ou acomodação a bordo para atividades industriais offshore; padrão médico equivalente ao STCW; treinamento offshore básico apropriado; familiarização com a embarcação e PPE apropriado.[27] O refit da embarcação existente com um interior modular pode amparar a sua longevidade e assim ampliar o retorno financeiro do investimento. O desafio de projeto de espaços interiores como vestiários com possibilidade de aumento de assentos, pode ser abordado. Tais como a cabine KPM-Marine 2 CUBED recentemente lançada, que é testada ao carregamento e aprovada pelo DNV. Cabines modulares leves oferecem os operadores dos navios economia significativa de combustível mais estruturas baseadas na tradição TEU. O crescimento do tamanho do vaso é restringida por regulamentos sobre carga máxima defensas push-on. Isso pode ser abordado em parte por projetos inovadores de defesa para reduzir a carga push-on, como o 'compensado' e pára-lamas "inteligentes". Houve uma mudança de guarda-lamas verticais D com construções personalizadas e construções compostas, com profundidade variável e recessos / saliências, que possam ser remodelados para diferentes sites. [27] A maioria dos parques eólicos no Reino Unido estão dentro de 60mn da costa, por isso a maioria CTV são compatíveis com Cat MCA 2. A implementação de navio-mãe como 'portos seguros' em UK Round 3 permitiria que navios de Cat MCA 2 operassem em projetos de costa distante dentro de 60nm de uma navio-mãe. O compatível navio DP2 90m código SPS, Atlantic Enterprise é uma nova classe de navio-mãe ou Serviço embarcação offshore (SOV) projetado para suportar UK o desenvolvimento de Round 3 no mar, com acomodações técnicas. Ele tem até 100 camas em camarotes privativos individuais. A combinação de artesanato filha, pé-de trabalhar sistema de compensação de movimento e heliponto, facilita uma ampla gama de estratégias flexíveis de O&M. O ofício filha é composto por: 2x CTV; 2 x pesados barcos de trabalho; 2 x artesanato filha de alta velocidade; 1 x FRC. Os CTV estão secos e armazenados dentro de uma garagem de popa. O navio está atualmente em charter em Gode Vento 1 para apoiar a construção de site da 330MW, com um potencial para começar a trabalhar no UK Round 3 em 2016. Daí a SOV pode ser usado em construção, bem como O&M e possui

capacidade de adaptação no setor de mercado como um Flotel para Oil & Gas. [28] Siemens já implementaram um de sua frota de Sovs sobre direitos de O&M na da Dong Westermost áspero fora nordeste da Inglaterra. Quatro dos novos navios entrarão em serviço até o final do próximo ano. Os motherships 90m vai reduzir o custo de operação de parques eólicos offshore em potência máxima, com o tempo de inatividade relacionado ao clima deverá reduzir dos atuais 40-45% para 10-15%. A integração eficaz de diagnóstico remoto em uma estratégia de manutenção planejada apoiado por ofício filha dos Sovs transferência de técnicos para turbinas individuais para a realização de reparos, está previsto para reduzir correntes de O & M custos projeções para parques eólicos situados a mais de 70 km da costa por 20-30 %. A embarcação, com o armazenamento de peças de reposição, oficinas e alojamento para 40 pessoas, será capaz de navegar para projetos através de ondas altas e ventos de força 6, onde a transferência técnico seriam alcançados com um sistema de pé-de-obra. Dois navios serão construídos pela Ulstein e fretados a partir armador Bernhard Schulte; e o outro par será fornecido pela Esvagt da Dinamarca. O design Ulstein SX175 contará com a nova linha de design do casco X-STERN, bem como o X-BOW comprovada, tornando-o capaz de operar com popa ou frente em direção do vento, ondas e corrente, aumentando a janela operacional. Ele será capaz de abrigar 60 pessoas em cabines individuais, 40 dos quais serão técnicos. Os vasos Esvagt será Havyard 832 SOV moinho de vento navio de serviço, de 83.7m de comprimento e alojamento para 60 técnicos e tripulantes. O primeiro SOV irá operar na exploração 288MW Baltic 2 vento off Alemanha, com o segundo navio no projeto de 288MW Butendiek nas proximidades. Com as novas Sovs, o pessoal será capaz de permanecer no mar por quatro semanas, a adição de três horas de tempo de trabalho produtivo para cada turno de 12 horas. Enquanto anteriormente, cinco horas foram perdidas ao trânsito de e para o site. Vattenfall assinaram recentemente se no conceito de serviço combinado da Siemens para os seus projetos alemã do Mar do Norte e Sandbank DanTysk, onde um SOV irão operar entre os dois parques eólicos. Um SOV também está sob consideração para Gêmeos, o maior desenvolvimento de energia eólica offshore da Holanda. [29] A primeira ordem de consentimento para a energia eólica offshore no Banco Dogger no Mar do Norte foi concedida em 17 de Fevereiro de 2015, tornando-se o maior desenvolvimento das energias renováveis de sempre a receber o consentimento de planejamento no Reino Unido e o maior projeto de energia eólica offshore para receber consentimento globalmente. Ele será operado pelo consórcio Forewind: RWE; SSE; Statkraft; Statoil. Dogger Banco Creyke Beck faz parte do Banco Zona Dogger, a maior das UK Round 3 zonas, mas um dos mais rasos, com altas velocidades de vento e condições do fundo do mar, ideais para o desenvolvimento de energia eólica offshore. Dogger Banco Creyke Beck, que tem uma capacidade total de

geração de 2.4GW, dispõe de dois parques eólicos offshore, 1.2GW separadas, cada uma com até 200 turbinas instaladas em uma área de 500km2. Os parques eólicos serão localizados 131 quilômetros da costa do Reino Unido. [30] Dada a significativa capacidade de geração de Dogger Banco Creyke Beck e a distância da costa, será exigido um número significativo de Sovs para facilitar tanto a construção e a estratégia de O & M. O desafio é alcançar a meta de recrutamento de pessoal, isto irá requerer que pessoal capacitado em terra trabalhe em mar. O uso de psicologia ambiental pode otimizar o ambiente de vivência e trabalho para o bem estar do pessoal. O projeto EBDIG-WFSV desenvolveu dois estudos de caso SOV em lados opostos do espectro da filosofia de projeto SOV. O primeiro é uma proposta SOV adaptada com foco em minimização de custos. A segunda proposta é um projeto de plataforma SWATH cujo propósito é o bemestar dos técnicos. Navios-mãe de próxima geração necessitarão se adequar aos requisitos e aspirações desta próxima geração de pessoal técnico, que podem não apresentar experiência marítima.

Figure 21: OSV platform based mothership [30] The OSV mothership concept design proposal[31], shown in Figure 21, challenges perceptions of the working and living environment on commercial vessels through the implementation of Design-Driven Innovation. Uma análise do mercado de energia eólica offshore identificou os desafios do financiamento embarcação em relação ao setor de petróleo e gás, como uma oportunidade única para um navio plataforma tecnológica comum. O conceito tem um sistema inovador lançamento / recuperação WFSV permitindo uma plataforma OSV convencional para ser adaptado em um papel navio-mãe. Resultando em uma solução mais rentável em termos de design e construção, que aferido embarcações especializadas. O Sistema Toyota de Produção(TPS) é uma filosofia de melhoramento contínuo. Ele se tornou a base das filosofias LEAN e Six Sigma de produção. Um elemento significativo do TPS é autonomação, ou "automação com um toque humano". Da mesma forma que as técnicas enxutas têm sido aplicados para fabricação de

automóveis, os princípios da autonomação podem ser aplicadas a práticas de manutenção parque eólico offshore para melhorar a disponibilidade da turbina. O conceito SWATH navio-mãe [32], mostrada na Figura 22, foi projetado para suportar uma abordagem autonomação para práticas de manutenção parque eólico offshore, desenvolvidos através de uma implementação do modelo de rede de Psicologia Ambiental. O modelo de rede [33] abrange tanto como e onde o trabalho é feito e como os trabalhadores, os processos e os lugares são suportados. Ele difere dos modelos anteriores Psicologia Ambiental, concentrandose sobre o trabalho que está a ser feito e como habilitálo a ser feito de forma mais eficaz. Este conhecimento informa a especificação de mobiliário, tecnologias, equipamentos e infra-estruturas que permitam aos trabalhadores, para fazer o melhor de onde quer que trabalhem, para desenvolver práticas de trabalho eficazes, e de continuar a adaptar-se. O processo de design foi uma Transferência de Inovação de arquitectura de interiores onde a psicologia ambiental é um bem estabelecer abordagem para projetar ambientes de trabalho altamente produtivos de baixa tensão. O potencial deste Fatores Humanos focada abordagem para reduzir o risco e aumentar a produtividade da tripulação poderia reduzir os custos operacionais, tais como níveis de Manning e seguro.

Figure 22: SWATH platform mothership [31] REFERÊNCIAS 1.

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ANÁLISE DAS NECESSIDADES DA INDÚSTRIA DE NAVIOS MERCANTES EUROPÉIA Os parceiros da EBDIG-WFSV desenvolveram um detalhado questionário online para elucidar as potenciais necessidades dos stakeholders da indústria europeia sob o contexto deste projeto, além de traçar o perfil de suas respectivas atividades como atores deste setor da indústria marítima. As respostas às perguntas relativas ao impacto e ao valor do projeto da EBDIG estão disponíveis abaixo. Como parte integral do questionário, conceitos chave foram delineados para contextualizar as questões. Questões

UK

ES

IT

TR

Quantos dias por ano você seria capaz de se envolver em atividades de aprendizado CPD, cedidas pelo RINA, online? (dias)

17

25

2.75

8.3

Você está ciente de quaisquer fabricantes de navios comerciais europeus ou consultorias de design aplicando os princ ípios de Marine Design? (% Sim)

66

50

50

50

Você acredita que o Mar ine Design poder ia oferecer a sua empresa vantagem competitiva se os clientes tornarem-se conscientes do valor do Marine Design? (% Sim)

66

100

75

94

Você estaria interessado em CPD credenciados e cedidos gratuitamente pela RINA para aprofundar seus conhecimentos acerca do Marine Design? (% Sim)

100

100

75

100

Baseado no alto retorno de investimento para um pequeno aumento de custos de implementação, você acredita que HSI beneficiaria a sua companhia se os seus clientes se tornassem conscientes do valor de HSI em seus custos operacionais? (% Sim)

100

100

75

100

Você estaria interessado em conteúdo CPD online grátis, acreditado pela RINA, para melhor entendimento de Human Systems Integration? (% Sim)

100

100

75

100

Você acredita que a transferência de inovação de Digital Human Modeling pode beneficiar o desenvolvimento de pontes de comando enquanto reduz custos de projeto? (% Sim)

100

100

25

94

Você sente que há a necessidade da indústria de embarcações comerciais europeias desenvolverem TOI (transferência de inovação) de outras indústrias para manter a competitiv idade em mercados desafiadores e sens íveis ao custo? (% Sim)

100

100

50

89

Você sente que a sua companhia se beneficiaria de um portal de inovação online e de material CPD de suporte à inovação aberta? (% Sim)

100

100

75

88

Você acredita que o mercado navios WFSV pode ser uma oportunidade de diversificação de negócios para sua companhia? (% Sim)

66

50

25

94

Você acredita que o mercado de navios- mãe WFSV pode ser uma oportunidade de diversificação de negócios para a sua companhia? (% Sim)

66

50

25

89

Em resumo, a análise das necessidades suporta as seguintes propostas fundamentais do projeto EBDIG-WFSV:  Marine Design pode oferecer vantagem competitiva se os clientes tornarem-se cientes de seu valor  Marine Design CPD credenciado pelo RINA seria de interesse significativo para o setor  DHM se tornaria um TOI de interesse significante para a indústria  Inovação Aberta e uma infraestrutura de suporte teriam interesse significante para a indústria  WFSV e navios-mãe seriam oportunidades de negócios para o Reino Unido, Espanha e TR.

Este questionário será repetido em um menor formato após o lançamento do material de instrução da EBDIG-WFSV para medir o seu impacto e do portal de Inovação Aberta no website da EBDIG (www.ebdig.eu). Por favor, afilie-se ao grupo da EBDIG-WFSV no Linkedin para atualizações regulares.