打造游艇“梦工厂” ｜ 船舶与海洋工程案例研究

乘坐豪华游艇畅游大海是一种非同寻常的体验。这种体验始于船主的想象。豪华游艇是按独特精确的规格定制的船舶。因此当Franz Hassen在1978年创立Hessen Yachts公司时，他的脑海里只有一件事：按一流工程标准建造游艇，严格把控每一处细节，营造出类拔萃的航海体验。Hessen Yachts公司销售和市场营销总监Mark Cavendish表示：“Hessen建造的第一艘游艇是一艘24米长的铝制高速动力游艇。自那时起，这一特色便融入了公司不断传承的核心理念。我们从那个时候开始就凭借高速铝制长续航豪华游艇而蜚声业界。”

Hessen建造的游艇是30到80米长的完全定制型豪华船舶。在过去的30年里，Hessen Yachts公司已经设计、建造并交付了超过170艘游艇。虽然每艘游艇的设计都不一样，但都有一个共同点：所有游艇都按时交付。从最初的概念设计和总体设计直至内饰设计，持续存在的难点在于全程关注最终产品，满足船主的期许。从初次会面直到新船交付后多年，Hessen Yachts的客户都一直受到家人般的关怀。Hessen Yachts公司设计与开发总经理Peter van der Zanden表示：“我们在客户订购游艇时遇到的最大难题是如何让客户梦想成真。我们在整个设计过程中与他们紧密合作，即便需要在设计过程的最后阶段做出变更，也要在确保最高品质水平的同时，融入客户的愿望。”

让这样的梦想变成现实是一种非凡又独有的特权，需要将专业技能、专注力和专业精神与先进的技术、建造方法和传统中镌刻的品质融为一体。然而这就需要大量的投入，每一步都需要完美的计划和执行。

在要求严苛的豪华游艇市场中，灵活性以及从最初阶段与客户协作的能力极其重要。van der Zanden表示：“我们老式的2D设计方法和工具在处理大型定制豪华游艇设计所带来的复杂性时，完全不敷使用。各个方面的要求都在提高：更大的空间、更高的舒适度、更多的便利设施、更上一层的奢华度，但交付时间依然不变，非但不变往往还不得不缩短。这种情况让我们的工作变得异常复杂。我们需要我们的软件解决方案提供更有力的支持，而包括CATIA 3D建模应用在内的达索系统解决方案为我们提供了解决之道。”

豪华游艇犹如水上的五星级酒店，是结构、发动机、管路、内外布局和便利设施多种设计中大量专业协作的结晶。van der Zanden表示：“我们的设计、工程和生产人员在统一的环境下协作，交换意见，并立即开展修改工作。”

在3D环境下工作是一个显著优势。van der Zanden表示：“设计变得更清晰，人们便能更方便地表达自己的想法。我们的不同部门彼此合作，共同开发最佳设计方案。并且在3D环境下工作，人人都能更清楚地理解每个学科的要求。此外我们还可以使用交互式3D可视化功能和动画功能生成指导书，向我们的生产部门展示最优化的装配顺序。CATIA也能够帮助我们优化船舶内部空间的利用。因为每个专业学科都在相同的模型上实时工作，他们可以在将设计发往生产部门前对其进行任何必要的调整，从而在各方面节省宝贵时间。”

由于任何游艇内部空间都是有限的，各学科必须共同协作，在这个优先空间内合理布置各自的设备。机械工程部门经理Piet van der Linden说道：“这之中包括所有机械工程系统、通风、卫生系统、淡水管路、电气、雨刮和气动设备。我们在机械工程方面的职责就是确保所有系统布置正确、功能正常，同时高效率地利用我们的可用空间。由于所有系统均采用CATIA设计，我们能够通过3D数字样机验证各系统是否已完美契合，以便在最终的布置安装图定稿之前排除一切碰撞和干涉。”

利用达索系统解决方案在3D环境中设计而成的革命性高速排水船体，

使Galactica Star在不同速度下的性能均优于同级别其他游艇。

达索系统的一体化环境一直是Hessen屡获殊荣的豪华超级游艇设计的制胜法宝。Cavendish表示：“Galactica Star是具有革命性意义的65米长豪华游艇。对我们来说，这是一艘意义非凡的游艇，也是同类游艇中率先采用创新性的高速排水船体（FDHF）专利技术的游艇。这艘豪华游艇最引人注目的特性是它惊人的速度。其最高速度达到近30节，在世界上最大型的200艘游艇中脱颖而出。除了速度以外，FDHF的另大一优势便是优异的性能。与同级别的其他游艇相比，Galactica Star的性能表现更为优异，在多种速度下的燃油利用率更高，可省油20%。”

建造像Galactica Star 这样独一无二的游艇会面临许多挑战。Hessen Yachts公司船舶建造工程经理 Jos Verbruggen表示：“其中最大的挑战之一是管理游艇大量已设计和已装配的部件。每个部件都有自己的强度、刚度和振动要求，让设计和管理工作变得既独特又复杂。我们不能随便就把用在其他游艇上的部件直接装在这个游艇上。为了很好地装配所有这些部件，CATIA帮助我们首先在虚拟环境中验证部件是否能够互不干扰地装配在一起，从而确保顺畅的装配顺序。这是学科间协作的成功典范。各团队在3D环境下同时开展工作，目的是开发出最佳设计，然后再投入生产。总之，就是一次性成功。”

CATIA同时也用于为铝制船体薄板创建展开图，然后再传递给DELMIA数字化制造应用进行套料。Verbruggen表示：“Galactica Star的船体存在大量复杂的弯曲线型，包括单曲线板和双曲线板，通常难以处理。CATIA自动从3D设计部件生成展开图，然后以极高精度完成切割下料。”

Galactica Star提供充足的户外活动空间，包括大型开放式日光浴甲板、大型开放式前甲板、配备齐全的复式海滩俱乐部和半甲板游泳池。他说：“在CATIA解决方案的助力下，过去曾是建造难题的设施开口问题也得到解决，轻松完成设计，完美实现规划。这有助于避免发生会导致游艇不能按时交付客户的问题。”

内饰设计部门是Hessen Yachts的“梦工厂”。该部门与客户紧密合作，旨在将客户的愿望变成现实。Hessen Yachts公司内饰工程经理Perry van Hirtum表示：“我们的工作是为船主营造舒适的氛围。我们通常必须在他们的愿望和可行性之间寻求平衡。我们可以通过3D虚拟样机向客户展示其游艇完工后的内饰设计。这不仅有助于我们了解客户需求，而且也能使客户对我们提议方案呈现出的效果一目了然。”

过去30年里，Hessen Yachts一直按最严格的工程标准建造游艇，把客户的梦想变成现实。虽然这家公司在过去几十年里已经为自己赢得声誉，但Hessen Yachts仍将不断突破游艇设计在创新、效率和性能水平方面的极限，让客户的梦想照进现实。