То, что Акин прописал. Профессионалы о тонкостях проектирования яхт

Проектирование и материалы
Следующая статья

Шаг вперед

Предыдущая статья

На чемпионате России по аквабайку в Геленджике подвели итоги сезона

Проектирование судов — сложная и ответственная дисциплина, которая требует умения своевременно принимать правильные решения.

Дизайн, материалы и качество изготовления — три главных козыря, которыми чаще всего оперируют производители и продавцы яхт в стремлении донести до покупателей ценность своего продукта. Конечно, есть еще скорость, мореходность, автономность, влияние на окружающую среду и прочие характеристики, однако для большинства владельцев крупных прогулочных судов они остаются вторичными. В яхтенной прессе не раз публиковали обзоры дизайнерских школ, сравнивали подход к производству на разных верфях и в разных странах, но попытки заглянуть на уровень глубже — в область проектирования судов — встречаются редко, хотя именно философия проектирования во многом определяет то, насколько продуманной и надежной получается яхта.

Помимо традиционного подхода, когда, например, для создания двигателя используется стандартный цикл проектирования (модификация —> проверка —> усовершенствование), существуют другие способы решения этой инженерной задачи. Следуя путем инкрементальных (пошаговых) улучшений, можно создать хороший двигатель, но есть и опасность шаг за шагом зайти в тупик. Альтернативой в этом случае может стать произвольное проектирование с привлечением математических методов на ранних стадиях, когда в процессе перебора диких, очевидно не подходящих решений, находятся идеальные или близкие к ним.

Кривая проектирования

Понять, каких принципов проектирования придерживается та или иная верфь, задавая конструкторам прямые вопросы, достаточно сложно, поэтому мы выбрали иной путь. В космической отрасли за десятки лет сложился так называемый «свод законов Акина» — набор ключевых для инженерной работы постулатов. Собрал их воедино Дэвид Акин, профессор кафедры аэрокосмического проектирования инженерной школы Джеймса Кларка (Университет Мэриленда, США), однако многие из этих положений выходят далеко за пределы его специализации и более чем актуальны для судостроения.

Выбрав ряд постулатов и адаптировав формулировки, мы попросили прокомментировать их руководителей конструкторских бюро лидирующих европейских верфей — производителей суперяхт. Неоценимый вклад в создание этого материала внесли Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship); Ханс Бинк, технический директор Oceanco; Дирк Шрёдер, технический директор Nobiskrug; Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts; Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen); Стефан Коронел, технический директор Royal Huisman. За плечами каждого из них судостроительное образование и значительный опыт работы в яхтенной индустрии.

Чтобы правильно сконструировать яхту, требуется немало усилий. Поэтому хорошо бы спроектировать судно так, чтобы оно продолжало функционировать, даже если допущен ряд инженерных ошибок.

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

Проектирование яхты — сложный процесс, и по ряду причин на него оказывают влияние многие люди: всегда присутствуют разные заинтересованные стороны с их требованиями и расписаниями. В ходе проектирования одни решения могут быть приоритетными по отношению к другим, но в итоге важны все: ни одним решением нельзя пренебречь. Наша цель — создавать яхты, которые превосходят ожидания, а инженерные ошибки не являются частью этих ожиданий. Конструкция судна должна гарантировать, что оно продолжит функционировать, если что-то пойдет не так. Проектирование яхт с учетом всех непредвиденных обстоятельств — это императив.

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Для грамотного проектирования действительно требуются бесконечные усилия, в том числе из-за несоответствия требований к конструкции. Например, мы часто получаем противоречивые запросы: клиент хочет быстроходную яхту с чрезвычайно низким уровнем шума и вибрации, при этом с известной степенью комфорта на ходу. По сути, это невозможно. Быстроходные суда более шумные, а комфорт достигается на невысоких скоростях. Нам удалось частично разрешить это противоречие за счет использования обводов Fast Displacement Hull Form, которые позволяют совмещать комфорт и скорость.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

В сложной конструкции яхты многие системы взаимосвязаны, но не зависимы друг от друга, поэтому поломка одной, как правило, не приводит к выходу их строя всего остального. Принцип дублирования большинства систем изначально является частью философии нашей верфи, а кроме того, его соблюдения требует закон.

Проектирование — итеративный процесс, и необходимое количество итераций всегда на одну больше, чем уже сделано. Хорошие проекты никогда не бывают завершенными, и это утверждение верно в любой момент времени.

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

Именно это и чувствует каждый проектировщик: каждый раз, когда смотришь на эскизы и чертежи, замечаешь то, что можно исправить или сделать иначе. С другой стороны, это не всегда улучшает конструкцию. Иногда сталкиваешься с проектами, которые были сделаны очень быстро, но тем не менее являются более продуманными и сбалансированными, нежели те, где оптимизирована каждая деталь, но проигнорирована общая картина.

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

Для процесса проектирования число необходимых итераций для достижения идеала определить очень сложно. Оно зависит от многих факторов, да и понятия «хороший» и «идеальный» весьма субъективны. Конструкцию можно улучшить всегда, но любой проект в какой-то момент необходимо перевести в фактически существующую и работающую яхту, и в этом помогает принятая у нас система проектного менеджмента. Если в процессе проектирования продолжать стремиться к совершенству, не обращая внимания на сроки, расписание и бюджет, то вы рискуете никогда не воплотить проект в материале. Однако существует определенный момент, когда конструкция становится настолько продуманной, что последующие итерации больше не добавляют видимых или ощутимых улучшений.

Дирк Шрёдер, технический директор Nobiskrug

Глядя на результаты своей работы, это чувство испытывают большинство хороших инженеров. Но, как бы они ни гордились итоговой конструкцией, будь то какое-то частное решение или целая яхта, всегда найдется то, что можно улучшить и реализовать в следующий раз.

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Я не согласен с этим утверждением и полагаю, что у хорошего инженера должна быть возможность согласования новых итераций, когда они того стоят. Если продолжать улучшать конструкцию ради самого процесса улучшения, то в какой-то момент проект начнет становиться хуже, а не лучше, и наша задача избегать этого. Остановить проектирование не всегда просто, однако мы делаем все возможное, чтобы помочь нашим клиентам и их дизайнерам найти оптимальный компромисс.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

Все связанные с проектированием судна дисциплины взаимосвязаны, что хорошо видно на известной спирали проектирования. Когда принято решение по одной дисциплине, его последствия напрямую повлияют на другую дисциплину. Однако наибольшей проблемой является время! Чем больше времени, тем больше вариантов будет пересмотрено, причем это относится не только к инженерам, но и к заказчикам, чьи требования будут включены в проект.

Никогда не бывает единственно правильного решения, зато всегда много неправильных.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

В процессе проектирования приходится принимать много решений, и для ряда проблем их существует несколько. Сложность заключается в том, чтобы не метаться между ними, а выбрать какое-то одно. В противном случае можно потерять время, так никогда и не улучшив конструкцию.

Дирк Шрёдер, технический директор Nobiskrug

Такого явления, как единственное идеальное решение, практически не существует. Хорошие и разумные решения относятся к другой категории.

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Это действительно так. Для наших 50-метровых алюминиевых яхт с корпусом FDFH существует три варианта пропульсивных систем: традиционная с мощными дизелями, гибридная дизель-электрическая и гибридная с батареями. Как видите, мы стараемся избегать обилия неверных решений! Однако наш опыт закладки этой модели на собственные средства показывает, что мы всегда выбираем ту пропульсивную систему, которая совершенно не интересует следующего клиента… Но нам приходится делать этот выбор, а после адаптировать проект к запросам покупателя. Это прекрасное упражнение для развития гибкости подхода!

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

Для каждой проблемы существует множество правильных, равно как и неправильных решений, но при этом всегда есть единственное «лучшее». А вот что именно является лучшим решением, зависит от разных и порой противоречивых факторов. Поэтому критерии того, что считать лучшим решением, необходимо согласовывать заранее и вне связи с конкретной проблемой. Предлагаемые решения должны оцениваться на основе согласованных критериев, иначе рано или поздно возникнет неразбериха. Главный критерий Oceanco всегда связан с созданием «идеальной яхты для владельца».

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

Перед конструкторами всегда стоит сложная задача: как не предложить сразу несколько правильных решений, из которых невозможно выбрать единственное.

Стефан Коронел, технический директор Royal Huisman

Именно поэтому инженеры так любят оспаривать результаты работы своих коллег.

В природе оптимум почти всегда лежит где-то посередине. Не стоит доверять утверждениям, что оптимум приходится на крайние точки.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

Судостроение в целом является традиционной отраслью, на которую воздействуют верфи, заказчики и нормативное регулирование. Но если вы хотите создавать что-то действительно новаторское, то не стоит выбирать «некую середину» — нужно мыслить вопреки стереотипам!

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

Если стоит задача всюду придерживаться компромиссов, то, действительно, решение, не представляющее рисков, будет лежать посередине. Однако многие из наших самых известных яхт появились не в результате компромиссов, а благодаря дальновидности их заказчиков.

Стефан Коронел, технический директор Royal Huisman

Здесь все зависит от точки отсчета. Если оба экстремума в принципе реальны, то оптимум может лежать у любого конца оси в зависимости от начальных требований. Необходимо помнить о том, что в проектировании не бывает «бесплатного сыра»: каждое решение имеет свои преимущества и свою цену.

В некоторых случаях быстрее всего проект можно закончить, только если отказаться от уже сделанного и начать все заново. На то, чтобы научиться принимать такие решения, могут уйти годы.

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

Верно, и поэтому мы начинаем разработку дизайна с грубых эскизов экстерьера и планировок яхты, которые обычно проходят несколько стадий согласования с клиентом. Таким образом, уходя от высокой детализации на начальных этапах, мы избегаем высокого риска, когда большой объем проделанной работы идет насмарку. Кроме того, люди всегда неохотно отказываются от результатов своего труда и норовят держаться за исходный проект, игнорируя более выгодные решения.

Дирк Шрёдер, технический директор Nobiskrug

Это действительно так и, по-видимому, связано с внутренним ощущением того, что делать все заново дольше, чем пытаться исправить и улучшить имеющуюся конструкцию. Время идет, ты вкладываешь массу усилий в исправления… чтобы в итоге осознать, что нужно было просто начать все сначала.

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Согласен, и в качестве примера приведу работу над яхтой Irisha. Заказчик пришел на верфь уже с набором готовых кастомных решений, однако проект получался крайне сложным и чрезвычайно трудным для реализации. Мы вышли из ситуации, предложив клиенту совместить все самые главные задуманные им дизайнерские решения и нашу существующую техническую платформу Aluminium 5000. У нас это получилось легко и естественно, и всего через три недели договор был подписан.

Проект основан на требованиях, поэтому не существует оправдания для создания чего-то «немного лучшего», чем указано в спецификациях. Клиентам не нравится платить за возможности, которые им не нужны.

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

Выполнение проекта по требованиям предполагает, что заказчик точно знает, чего хочет, и в состоянии ясно это описать. Мы слушаем наших клиентов, чтобы действительно понять их желания. Но также мы вносим и свои предложения, вдохновляя клиентов на достижение высот, о которых они могли прежде не задумываться. Весь опыт строительства яхты сложно уложить в набор требований, поскольку опыт — это ощущение. И наша задача — претворять его в жизнь для наших клиентов и их близких.

Дирк Шрёдер, технический директор Nobiskrug

Умение точно очертить требования и понять, чего именно хочет заказчик, — настоящее искусство.

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

А нам нравится превосходить ожидания, и клиенты обращаются на Feadship именно для того, чтобы их удивили.

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Не согласен! Цель и главная задача верфи и дизайнеров — объяснить клиентам, что им нужно и о чем они не имеют представления. Вспомните слова Стива Джобса: «Вам „нужен“ iPhone, но вы даже не знаете о его существовании». В нашем случае хорошим примером становится добавление в конструкцию «пляжного клуба». Я не знаю, были ли мы первыми, кто предложил перенести гараж и на его месте организовать «пляжный клуб» — изящную, близкую к воде зону отдыха. На тот момент яхт с такой планировкой еще не было, и никто не понимал, что они упускают! Когда заказчики видят, что это возможно и полезно, то они готовы платить

Стефан Коронел, технический директор Royal Huisman

В целом это так, но с одним небольшим замечанием: возможно, конструктору придется бросить вызов требованиям после контроля корректности допущений, на которых они основаны.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

Это весьма непростой момент, особенно в строительстве яхты! Помимо требований заказчика, существуют еще и стандарты качества производителя. Клиент обращается на верфь в надежде получить определенный уровень качества и не включает все эти стандарты в свои требования. Однако в каждой производственной фазе (дизайн, проектирование, изготовление) требования заказчика проходят через восприятие многих людей, что ведет к появлению дополнительных систем или, например, более качественной отделки, о чем клиент не просил. В итоге качество определяется как уровень, на котором вы способны удовлетворить ожидания заказчика.

Плохой проект с хорошей презентацией рано или поздно обречен на провал. Хороший проект с плохой презентацией проваливается моментально.

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

Именно поэтому мы столько времени тратим на презентации. Конструкторы целыми днями смотрят на эскизы и чертежи, однако многие клиенты к этому не привыкли. Поэтому важно продемонстрировать им проект в таком виде, чтобы они смогли представить себе яхту и в будущем избежали разочарований. Мы готовим множество набросков и рендеров, а также используем новые технологии вроде 3D-печати и виртуальной реальности, чтобы наилучшим образом объяснить проект заказчикам.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

Презентация — это самое важное. В яхтенном мире у каждого дизайнера есть своя харизма, с помощью которой он убеждают заказчика строить яхту именно по его проекту. Однако, в конечном счете, если дизайнер не пришелся клиенту по сердцу, остается искать другого и делать все заново.

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

И сам проект, и его презентация должны быть на одном уровне, иначе есть опасность разочарования. Качественные презентации для этого рынка необходимы — в них, как и в дизайн, важно перенести опыт использования яхты. Презентация многое рассказывает о верфи, о ее работниках и конечном продукте. С презентации все начинается, когда в какой-то момент клиенту предлагают варианты дизайна, создающие у него ожидания, которые мы обязаны воплотить в жизнь. Наша задача — каждый раз создавать для владельца именно его идеальную яхту, и это непросто, поскольку «никогда не делалось прежде».

Дирк Шрёдер, технический директор Nobiskrug

К сожалению, это так. Кроме того, хорошо представленный плохой проект может в итоге обойтись гораздо дороже и привести к разочарованию.

Накопленный опыт прекрасно подходит для проверки проекта в реальных условиях. Однако избыток реальности может обречь стòящий в других отношениях проект на неудачу.

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

Верно: в любом проекте должен быть баланс между теми, кто генерирует идеи, и теми, у кого достаточно опыта задавать правильные вопросы.

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

Новые проекты и новые идеи всегда перспективны, а клиенты и дизайнеры всегда озадачивают друг друга. Накопленный опыт является исходной точкой, но никак не конечным пунктом. Инновации и оригинальные идеи часто ставят перед опытом прошлого сложные задачи, и это отражено в нашем девизе: «Вероятно, некоторые вещи кажутся невозможными лишь потому, что их прежде никогда не делали».

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Я так не считаю и на примере объясню, почему. Заказчик Galactica Super Nova пожелал, чтобы яхта развивала скорость 30 узлов, однако опыт (и здравый смысл) подсказывал нам: такое вряд ли возможно. Проверка реальностью нас совершенно не обескуражила: мы серьезно подумали и предложили решение: добавить в пропульсивную систему третий двигатель для водомета-бустера. Если бы мы тогда целиком положились на имеющийся опыт, то Galactica Super Nova никогда бы не появилась!

Хороший план, который вынужденно реализуют, лучше идеального, выполненного через неделю. Ожидание «идеальной» технологии — одна из самых частых ошибок в индустрии, поскольку, пока вы ждете, конкуренты захватят рынок.

Дирк Шрёдер, технический директор Nobiskrug

Совершенно точно! Принимая во внимание закон Парето, согласно которому 20% усилий дают 80% результата, а остальные 80% усилий — лишь 20% результата, гонка за стопроцентным результатом всегда приводит к срыву сроков строительства и удорожанию проекта. И еще: кто определяет, что такое идеальный, или стопроцентный план?

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

Всегда существует ряд интересных инноваций и разработок, и ожидание самых свежих и совершенных технологий может длиться бесконечно: прогресс не стоит на месте. Постоянное ожидание и откладывание приведет к тому, что у вас не будет четкого плана и его реализация никогда не начнется. Гораздо лучше начать с просто хорошего плана и довести дело до конца. Если этого не сделать, то рынок будет упущен: пока вы ждете, конкуренты реализуют свои планы и опередят вас. Кроме того, хорошо проработанный план можно скорректировать по ходу выполнения так, что он станет лучше.

Ронно Шоутен, руководитель конструкторского бюро De Voogt Naval Architects (Feadship)

Мы никогда не ждем появления идеальных технологий, а сами разрабатываем их с поставщиками. Любая новая яхта — это прототип, поэтому мы с каждым таким проектом берем на себя новые риски. Однако, ежегодно передавая заказчикам 4−5 кастомных яхт, мы накопили богатый опыт и можем делать исключительно надежные прототипы, каждый из которых устанавливает новую планку для последующих проектов.

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Соглашусь с этим утверждением, поскольку оно справедливо для нашей верфи. Именно поэтому мы закладываем яхты до появления покупателей и обладаем достаточной смелостью, чтобы определять, каким станет будущее. Мы разрабатываем новые проекты и современные технологии вроде подводного крыла hull vane, стараясь сделать будущее яхтинга таким, каким оно нам видится!

Если необходимо оказать максимальное влияние на проект или новую техническую систему, учитесь рисовать. Инженеры всегда доводят до конца проектирование яхты, чтобы она была похожа на исходную задумку дизайнера.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

Достойный проект начинается с идеи в чьей-то голове, которую необходимо перенести в другие головы. Это возможно только с хорошими иллюстрациями и при доходчивом объяснении. Если вы не можете должным образом проиллюстрировать свою идею, она не получит поддержки и обречена на неудачу.

Любой инженер может спроектировать что-то стоящее. Хороший инженер проектирует результативные системы. Великий инженер проектирует системы с высоким КПД.

Стефан Коронел, технический директор Royal Huisman

Это утверждение предполагает, что конструкцию создают отдельные люди. Мы стараемся добиваться интегральной конструкции посредством командной работы, и тогда она получается изящной, результативной и с высоким КПД.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

Именно поэтому нам нужны все эти инженеры: в процессе создания судна каждому из них есть место.

После неудачных испытаний всегда можно доработать расчеты, чтобы показать, что повсюду отсутствовали допуски. Инженерам прощают ошибки, но не прощают их сокрытия.

Питер ван дер Занден, технический директор Heesen Yachts

Мы придерживаемся именно такой философии, и наша обязанность делать так, чтобы конструкция не вышла из строя. А если такое все же случается, мы ищем решения: замалчивая ошибки, мы не имеем возможности их исправить.

Яаап ван дер Велде, руководитель отдела проектирования SeaXplorer (Damen)

Нам зачастую приходится действовать на уровне догадок, поскольку просто нет возможности определить все необходимые для расчетов параметры, которые обнаруживаются только по достижении фазы испытаний. Однако выбор «неизвестных» параметров для получения желаемого ответа действительно непростителен, поскольку повышает риски и вероятность отрицательного результата на тестах.

Стефан Коронел, технический директор Royal Huisman

Поиск ошибок в конструкции — одна из главных задач итерационного проектирования и технологического процесса.

Ханс Бинк, технический директор Oceanco

Ошибки в работе свойственны человеческой природе; их совершают в том числе инженеры. Даже в случае правильно выстроенных технологических процессов с контролем качества ошибок не избежать. Чем раньше обнаружена ошибка, тем легче ее исправить, а также предотвратить или свести к минимуму негативные последствия. Отлаженный технологический процесс и система обеспечения качества помогают выявлять ошибки на самых ранних стадиях, а меняя допуски и критерии проектирования, скрыть их невозможно. Более того, сокрытие ошибок неприемлемо, и очень важно, чтобы этот принцип стал частью корпоративной культуры верфи. Нужно поощрять в сотрудниках способность сознаваться в ошибках

Дата:

20.09.2018

Текст

Антон Черкасов-Нисман

Фото

Джорджес ван Венсвеен, CMN, Feadship, Damen, Oceanco, Heesen Yachts

Следующая статья

Шаг вперед

Предыдущая статья

На чемпионате России по аквабайку в Геленджике подвели итоги сезона

Новые материалы
Похожие статьи