Lanzamiento de una reactivación de la flota en Seaspan

Aquí vemos los avances realizados en el buque de apoyo conjunto a principios de mayo de 2023. Seaspan

Agilizar las operaciones en cualquier taller puede ser un desafío, pero cuando eres parte de una gran operación de construcción naval, determinar dónde se pueden encontrar eficiencias y cómo ejecutarlas es particularmente difícil. Sin embargo, Seaspan Vancouver Shipyards ha logrado encontrar métodos inteligentes para la puesta en escena de proyectos, además de invertir en automatización, donde ofrece a sus operaciones el mejor retorno de la inversión.

El trabajo que Seaspan está realizando en sus astilleros de Vancouver es parte de la Estrategia Nacional de Construcción Naval (NSS), que se lanzó en junio de 2010. La NSS es un compromiso multimillonario a largo plazo para renovar la flota federal de Canadá. Se trata de tres astilleros: Seaspan, que está construyendo una variedad de embarcaciones que no son de combate; Irving, que construye buques de combate; y Chantier Davie, que ha sido contratado para la construcción de varios rompehielos.

El propósito del NSS es ayudar a construir y mantener una flota federal efectiva para la seguridad y los servicios marítimos, mientras se maximizan los beneficios económicos en todo el país. Está diseñado para evitar el típico ciclo de auge y caída que caracteriza el enfoque tradicional de la construcción naval.

En una presentación reciente en Metalworking & Manufacturing Expo en Langley, BC, Dan Southern, director de desarrollo de la fuerza laboral en Vancouver Shipyards, mostró a la audiencia cómo el programa de construcción programado de la compañía mantendrá el trabajo en nuevos barcos más allá de 2040.

Tres buques del proyecto de buques científicos de pesca en alta mar ya han entrado en servicio de las operaciones de Seaspan. El primer barco, CCGS Sir John Franklin, entró en servicio en junio de 2019, seguido por el segundo barco, CCGS Capt. Jacques Cartier, en diciembre de 2019. El último barco, CCGS John Cabot, fue presentado a la guardia costera en octubre de 2020.

Si bien estos fueron lanzamientos exitosos, estratégicamente era importante para Seaspan continuar invirtiendo en su flujo de valor para mejorar la eficiencia en sus procesos y mantener los proyectos futuros en marcha. A lo largo de 2021 y 2022, la empresa invirtió más de 27 millones de dólares para aumentar su capacidad y capacidad. Las nuevas obras de construcción se han beneficiado de estas inversiones en tecnología e infraestructura.

Actualmente, se están construyendo tres barcos en Seaspan Shipyards. El primer buque de apoyo conjunto (JSS) que la compañía está construyendo para la Marina Real Canadiense está “completamente consolidado”, señaló Southern, y el segundo JSS comenzó a construirse en mayo. También se han completado trabajos importantes en un buque científico oceanográfico marino (OOSV) para la Guardia Costera canadiense.

Corey Lutes, director de fabricación de Seaspan Shipyards, señaló que "los mejores astilleros del mundo producirán quizás 60 cascos al año".

Pero trabajar en el NSS es una propuesta completamente diferente.

"Los programas en los que estamos trabajando para nuestro cliente son bastante personalizados, muy específicos de la misión que necesitan la Marina y la Guardia Costera", señaló. "Hay muchos detalles únicos que aumentan la complejidad y, por lo tanto, aumentan el tiempo general del ciclo".

El taller de subensamblaje incluye esta mesa de corte por plasma tipo pórtico automatizada Suprarex, corte robótico de perfiles, una línea de soldadura automatizada de vigas en T y una línea de soldadura robótica de micropaneles. El tamaño típico de placa procesada en esta mesa es de 40 por 10 pies y las barras tienen 40 pies de largo. envergadura

Para reducir los tiempos de ciclo y mejorar el tiempo de takt general, Seaspan divide los barcos en componentes más pequeños para centrarse realmente en cómo mejorar el tiempo de takt general de esos componentes más pequeños para, en última instancia, construir el barco más rápido.

El diseño comienza con la identificación de las necesidades del cliente en cuanto a misiones del barco y áreas de operabilidad; luego, el diseño del barco comienza definiendo las dimensiones principales del barco, la forma del casco, la disposición general y todos los sistemas asociados, como propulsión, tuberías, HVAC, sistemas eléctricos y de misiones dedicadas. Todos ellos están integrados en un entorno de modelo 3D del que se extraen los dibujos de producción y se proporcionan a producción.

"El sector inmobiliario es un bien escaso, por lo que la madurez del diseño es fundamental desde el principio", dijo Lutes. “Por lo general, se necesita alrededor de un año para desarrollar este tipo de modelo. Todo, desde estructura, sistemas de tuberías, electricidad, bandeja de cables y equipos principales, está incluido en el modelo. Minimizamos tantos cambios como sea posible antes de comenzar la construcción”.

El diseño del barco dicta cómo se pueden separar sus componentes más pequeños para su fabricación. Un bloque suele tener un ancho de viga completo, que varía de 20 a 24 m por 12 m de largo.

"La construcción generalmente tiene los bloques invertidos para promover la ejecución efectiva del trabajo hacia abajo en lugar de hacerlo todo por encima", dijo Lutes. "Es mucho más ergonómico y eficiente".

“A medida que el producto crece y lo vemos en el patio, terminamos volviéndonos muy dependientes de nuestra fuerza laboral”, señaló Lutes. “Intentamos automatizar tanto como sea posible en las primeras etapas de construcción. Pero, en última instancia, dado el tamaño y la escala del proyecto, todavía somos muy dependientes de la mano de obra calificada. Por eso también se hace mucho énfasis en cómo lograr que nuestra fuerza laboral sea más eficiente y efectiva”.

Si bien la empresa ha añadido automatización para aumentar la velocidad de producción, también lo ha hecho para mejorar la calidad y, en general, "reducir el potencial de incidentes de seguridad" para su fuerza laboral, explicó Lutes. "Si podemos eliminar una cantidad sustancial de trabajo que tienen que hacer sobre sus manos y rodillas y agregar automatización que los apoye, eso conducirá a una tasa mucho menor de lesiones ergonómicas o de largo plazo".

Para mejorar la eficiencia del trabajo en áreas donde no es posible la automatización total, la empresa ha adoptado el uso de soldadores tractores y dispositivos de soldadura de tubos orbitales.

"Un operador todavía está operando este equipo, pero lo hace a cierta distancia de la soldadura", dijo Lutes.

El área de producción del astillero está dispuesta de tal manera que el flujo de producción, desde la materia prima hasta el muelle de montaje del barco y desde el submontaje hasta el preequipamiento, sea lo más recto posible.

Una parte proviene de la línea de soldadura automatizada de vigas en T de Seaspan, una de las máquinas que ayuda con los esfuerzos iniciales de automatización de la empresa. ryan mcleod

La primera eficiencia clave en el proceso de fabricación es la codificación de colores del acero que llega al sitio. El acero se lleva al astillero con una capa de imprimación soldable de diferente color según el barco en el que se utilizará.

"Cada pieza de acero empieza a tener el mismo aspecto, por lo que esto supone una ayuda adicional para garantizar que los materiales se guíen hacia los trabajos correctos", afirmó Lutes.

La mayor parte de la automatización se centra en tres edificios: los talleres de subensamblaje, paneles y conformado. Aquí es donde se ha producido gran parte de la inversión en automatización en los últimos años. Dado que la empresa suele procesar entre 3.000 y 4.000 toneladas de acero al año, esto no es poca cosa.

El taller de subensamblaje incluye corte automatizado de placas de plasma, corte robótico de perfiles, una línea de soldadura automatizada de vigas en T y una línea de soldadura robótica de micropaneles.

"Todo el acero que utilizamos en el barco pasa por nuestra área robótica de corte de perfiles y placas HGG", dijo Lutes. “La mesa de corte por plasma tipo pórtico Suprarex fue parte de nuestra nueva inversión, y el tamaño de placa típico que procesamos es de 40 por 10 pies y las barras miden 40 pies de largo.

“La línea de micropaneles T-beam y PEMA también fueron inversiones recientes. Ambos son ensamblajes comunes en el barco, por lo que tenía sentido automatizarlos”, continuó. “Las vigas en T son un elemento de refuerzo común para las plataformas. Esta máquina tiene un sistema de soldadura de doble cabezal y tiene un calentador de inducción para evitar la distorsión que pueda causar el propio proceso de soldadura”.

“La línea de micropaneles tiene un cabezal totalmente robótico. Tiene un sensor óptico que escaneará el producto y detectará las uniones soldadas, y luego el cabezal robótico tiene la capacidad de soldar en posiciones planas y verticales en ensamblajes más simples”.

El siguiente proceso, que según Lutes es el producto repetible más grande del taller, es la línea de paneles. En esta área, grandes paneles planos (cada uno de los cuales mide 12 por 12 m) se alimentan a través de un sistema de fresado que prepara las placas para una soldadura de arco sumergido de un lado que soldará dos paneles entre sí. La línea de paneles está sobre una mesa de rodillos. También en la mesa de rodillos hay una máquina de corte por plasma Telerex, que realiza un corte perimetral de los paneles soldados de la plataforma. También marca el diseño de la estructura, soportes de tuberías, soportes eléctricos y cualquier otra cosa que se clavará y soldará en la plataforma.

"Este último paso reduce significativamente las necesidades de diseño manual", dijo Lutes. “En la misma mesa de rodillos, las barras se colocan y se fijan en su posición utilizando el portal de montaje del refuerzo. Avanzando en la línea, el Portal de Soldadura Stiffener tiene seis máquinas soldadoras que soldarán tres barras simultáneamente en los paneles”.

Luego se instalarán los mamparos y las vigas en T en este taller.

Aquí vemos una vista parcial de dos “bloques” en construcción. Un bloque suele tener un ancho de viga completo, que varía de 20 a 24 m por 12 m de largo. ryan mcleod

"En este momento, es un proceso puramente manual", dijo Lutes. "Estos se combinarán en una tienda de bloques un par de pasos más allá".

El taller de conformado de perfiles y placas está equipado con una dobladora de marcos de tres puntos Nieland y una prensa Nieland de 1.000 toneladas.

"Aquí es donde se forman todos nuestros perfiles y placas", dijo Lutes. "Construimos plantillas de línea de visión con madera contrachapada para asegurarnos de mantener la forma, de modo que podamos comprobar la forma de la placa a medida que avanzamos".

Una vez que el material comienza a llegar de los talleres de conformado, planchas y subensamblaje, comienza a tener lugar la consolidación de bloques individuales.

“Un producto típico que veremos aquí tendrá entre 20 y 24 pies. bloques, una sola plataforma de altura con armazones laterales”, dijo Lutes. "Todo permanece invertido para una instalación eficaz en el cabezal de la plataforma".

Desde el ensamblaje del bloque, el bloque pasa al preequipamiento, donde se unen una cantidad significativa de instalación de tuberías, módulos de equipos y cables de conexión eléctrica.

"La razón por la que intentamos equipar todo lo posible en esta etapa es que es un espacio abierto, tenemos acceso para grúas y no están confinados a otro bloque", dijo Dan Southern. "Si podemos hacerlo antes, lo intentaremos".

A partir de ahí, comienza la construcción del gran bloque.

"En esta etapa, debemos asegurarnos de que todo encaje como un rompecabezas, por lo que tenemos puntos de control de precisión durante todo el proceso de construcción para mantener las tolerancias y minimizar el retrabajo durante la consolidación", dijo Lutes.

Una vez realizada la consolidación estructural, el equipo entra y comienza a equipar esa zona de consolidación. La JSS que ya está totalmente consolidada contó con hasta 700 empleados trabajando en ella durante el verano.

Aquí vemos el sistema utilizado para voltear y levantar bloques y colocarlos en su lugar en cada embarcación. ryan mcleod

"Esto refuerza el lado humano de lo que estamos haciendo en Seaspan", dijo Lutes. "Todavía dependemos mucho de la gente".

Entre los escalones, los bloques se mueven mediante transportadores modulares autopropulsados, otra forma en que la automatización ayuda a reducir el riesgo de lesiones.

Para respaldar el proceso de fabricación, así como la capacitación, Seaspan ha creado un Centro de Excelencia en Soldadura en sus operaciones de North Vancouver. Para la formación, cuenta con una selección de 24 cabinas de soldadura, cuatro de las cuales son cabinas especializadas.

"Podemos sacar todas las mesas de soldadura, utilizar la grúa puente de 10 toneladas del taller y enseñar cómo montar barcos en el espacio", dijo Southern. “Nuestro equipo de instalación de tuberías viene aquí para aprender a biselar los bordes correctamente. También realizamos capacitación y calificaciones en soldadura de tuberías y todas nuestras recertificaciones de soldadores”.

Igualmente importante es la investigación sobre soldadura que se realiza en el laboratorio de metalurgia del centro. El laboratorio es un lugar donde la empresa puede probar sus propios procesos de soldadura, analizando su trabajo para garantizar que supera los estándares de clasificación de barcos y CWB. El laboratorio está equipado con equipos para pruebas de dureza, pruebas Charpy y análisis químicos. También tiene un congelador para poder realizar pruebas para aplicaciones polares, como pruebas de soldaduras para recipientes polares. Esto es fundamental, ya que los grados de acero para esas aplicaciones son muy diferentes de otros.

Lo que es clave para el equipo de Seaspan es que esto les permite completar las pruebas en cuestión de dos semanas, mientras que les habría llevado mucho más tiempo si tuvieran que depender del soporte de pruebas externo.

Con el fin de ampliar sus esfuerzos de investigación, Seaspan también ha invertido en una cátedra de investigación en BCIT.

"Estamos invirtiendo en la presidencia y en BCIT para respaldar los avances en toda la industria", dijo Southern. "Esperamos que la investigación y los hallazgos generen un cambio positivo para la próxima generación de constructores navales".

El próximo mes, profundizaremos en los esfuerzos de reclutamiento y retención de Seaspan.

Puede comunicarse con el editor Robert Colman en [email protected].

Astilleros Seaspan Vancouver, www.seaspan.com