Zwei intensive Jahre im europäischen Forschungsprojekt SEUS liegen hinter mir. Unser gemeinsames Ziel: die Digitalisierung des Schiffbaus in Europa maßgeblich voranzutreiben. Und die Notwendigkeit dafür ist nach wie vor immens. Die EU schreibt kontinuierlich Forschungs- und Entwicklungsprojekte im Schiffbausektor aus, um Europas Position im globalen Wettbewerb zu stärken.
Angesichts von Niedriglohnländern und weitreichenden Subventionen auf dem außereuropäischen Markt ist das überlebenswichtig. Obwohl europäische Qualität in der maritimen Industrie hochgeschätzt wird, zwingt der Kostendruck auch diese traditionsreiche Branche zu massiven Effizienzsteigerungen und optimierten Prozessen.
Genau hier haben wir als CONTACT angesetzt: Als fester Bestandteil der Forschung und treibende Kraft der Transformation, den entscheidenden Daten-Backbone für eine erfolgreiche Digitalisierung bereitzustellen.
Eine schwimmende Stadt – und was sie mit PLM zu tun hat
Zunächst galt es, tief in die komplexen Anforderungen und Prozesse des Schiffbaus einzutauchen und sie zu verstehen. Durch intensive Gespräche mit Werften, fundierte Analysen und der Auseinandersetzung mit dem aktuellen Stand der Wissenschaft, konnten wir ein umfassendes Wissen aufbauen. Was uns dabei wirklich beeindruckt hat, ist die akribische Sorgfalt, mit der die Werften in diesem Projekt die gigantischen Informationsmengen verarbeiten, sicher gewerkeübergreifend kollaborieren und dabei souverän den strengen „Schiff-TÜV“, die sogenannte Klassifikation, meistern. Das umfasst Zehntausende Seiten an Prüfberichten, Berechnungen, Handbüchern und technischen Spezifikationen.
Was hier entsteht, ist nichts weniger als eine kleine, autark über die Ozeane schwimmende Stadt, dessen Bau jedes Mal auf Neue fasziniert. Das gilt für klassische Fracht- und Containerschiffe genauso, wie für hochspezialisierte Kabelverlegeschiffe, komplexe Forschungsschiffe oder Einheiten für den militärischen Einsatz.
Der Daten-Backbone: Die Verbindung der maritimen Welt
Die größte Herausforderung liegt in der effizienten Verwaltung und transparenten Kontrolle der unterschiedlichsten Informationen, die über alle Gewerke sowie Entwicklungs- und Bauphasen hinweg entstehen. Wir haben dafür ein Datenmodell entwickelt, was speziell auf den Schiffsbau zugeschnitten ist und sämtliche Informationsarten, wie zum Beispiel Projektpläne, CAD-Modelle, Simulationsergebnisse, Konstruktionspläne und Lieferantenverträge, miteinander verknüpft.
Das Schiff als „physisch großes und komplexes System“ zu betrachten, ist dabei entscheidend. Das bedeutet, dass nicht einige wenige den Überblick über das Gesamtschiff behalten, sondern eine Vielzahl an Ingenieur*innen sich auf kleinere Verantwortungsbereiche aufteilt.
Dabei nehmen sie je nach Entwicklungsaufgabe und -phase unterschiedliche Perspektiven auf das Schiff ein: Während bei der Auslegung der Antriebseinheit eher der Aufbau des entsprechenden Systems von Interesse ist, steht bei der Auslegung des Schiffsrumpfs die räumliche Aufteilung im Zentrum. Eine klassische Produktstruktur, die Bauteile und -gruppen entsprechend ihrer Zusammensetzung hierarchisch organisiert, wird diesen Anforderungen nicht gerecht. Es gibt nicht „die eine“ Produktstruktur, sondern verschiedene Blickwinkel: systemisch, räumlich, produktionszentriert und modulorientiert.
Viele Werften und Entwicklungsbüros nutzen eine zentrale Systemstruktur, da ein Großteil der Arbeit die Auslegung, Konstruktion und Integration von Systemen aller Art betrifft. In Europa hat sich hierfür das „SFI Group System“ als Quasi-Standard durchgesetzt. Dieser Standardkatalog mit drei Ebenen umfasst 4080 Einträge für Systeme und Subsysteme, die in Schiffen jeglicher Art auftreten können.
Unsere IT-Architekt*innen haben gemeinsam ein Datenmodell entwickelt, das die weiteren Perspektiven um diesen Standard herum systematisch abbildet (siehe dazu unser Paper auf Zenodo). In der frühen Schiffentwicklung werden die Systeme zunächst mithilfe von Platzhaltern grob dimensioniert. Man legt zum Beispiel fest, dass ein Motor benötigt wird, nicht jedoch welcher. Diese Platzhalter, nachfolgend Positionen (engl. „Item“) genannt, werden nach den Katalogen des SFI Group Systems organisiert.
Im weiteren Entwicklungsverlauf verknüpfen wir diese mit weiteren Strukturen, die die Grundlage anderer Perspektiven bilden. Am vorherigen Beispiel des Antriebs kann das zum Beispiel bedeuten, dass für diese Position ein konkreter Motor ausgewählt wird. Neben entsprechenden Dokumenten, Anforderungen, Spezifikationen und Projektaufgaben kann darüber hinaus auch ein CAD-Modell angebunden werden, was unser Partner Cadmatic mit einer tiefgreifenden Integration der CAD-Werkzeuge ermöglicht.
Das Projekt ist noch nicht final abgeschlossen, doch ein schiffbauspezifischer PLM-Backbone, die flexible, modulare CONTACT Elements Plattform und die Tiefenintegration mit Schiffs-CAD bilden bereits ein solides Fundament, um auf der Anwendungsebene weiterzuentwickeln. Die Dimensionen machen deutlich, warum das so wichtig ist: Wenn von den bis zu 4.000 möglichen Subsystemen zu jedem auch nur zehn Dokumente an Spezifikationen, CAD-Dokumenten, Analysen, Handbüchern und Prüfungsdokumentationen gehören, sprechen wir von gewaltigen Datenmengen, die ohne strukturiertes Management unkontrollierbar werden.
Hinzu kommt, dass jedes dieser Dokumente eigene Zyklen, Prüfungen und Freigaben durchläuft, die sowohl innerhalb des Unternehmens als auch extern abgestimmt werden müssen. Ein lückenloses, nachverfolgbares Dokumentenmanagement über Unternehmensgrenzen hinweg ist daher absolut unerlässlich und dank einer Erweiterung in CONTACT Elements für den Schiffbau auch realisierbar.
Mehr zum Hintergrund und zu den Beteiligten erfahren Sie im SEUS-Jahresbericht 2025.