Construyendo software para la construcción naval con Tech Soft 3D Toolkits

Los desarrolladores que crean aplicaciones para servir a la industria de la construcción naval enfrentan un mar de problemas (mal juego de palabras, lo sabemos, no pudimos resistirnos).

Los proyectos de construcción naval abarcan regularmente años o décadas, con modelos que crecen enormemente mientras combinan datos de una amplia gama de fuentes. Las aplicaciones que sirven a este mercado a menudo son desarrolladas por equipos más pequeños y especializados, con la expectativa de que seguirán siendo confiables mucho después de que otras herramientas hayan cambiado.  

Tech Soft 3D ha proporcionado a los desarrolladores kits de herramientas de desarrollo de software (SDKs) enfocados en ingeniería durante más de 30 años, sirviendo a mercados complejos, desde aeroespacial hasta automotriz y, por supuesto, la construcción naval. En la construcción naval, donde los ciclos de vida largos y la profunda experiencia en el dominio son la norma, esa experiencia es importante. 

Aquí, discutimos los desafíos únicos que enfrentan los desarrolladores de aplicaciones para la construcción naval , por qué los kits de herramientas pueden ser adecuados para reducir costos y mejorar su producto final, y qué kits de herramientas de Tech Soft 3D se adaptan a sus necesidades. Desde visualizar vastos modelos y componentes de simulación hasta acceder a datos sin comprometer la integridad de la información, estas herramientas ofrecen características perfectas para los desafíos de la industria. 

Los desafíos únicos de desarrollar software para la construcción naval 

Las aplicaciones de construcción naval vienen en todas las formas y tamaños, desarrolladas por todo tipo de proveedores comerciales de diferentes tamaños enfocados en flujos de trabajo específicos marinos, hasta grupos internos dentro de astilleros y más. Aunque tienen diferencias marcadas, los desarrolladores de construcción naval comparten un conjunto común de obstáculos. 

Escala del modelo titánico 

Quizás el problema más evidente y más grande que enfrentan los desarrolladores es la escala. Los modelos CAD de barcos incluyan rutinariamente millones de componentes ricos en datos que abarcan la geometría del casco, la estructura, la tubería, los sistemas eléctricos y el equipamiento. Los ingenieros necesitan navegar estos modelos de manera interactiva, aislar regiones relevantes y revisar la intención del diseño sin sacrificar el rendimiento. Las aplicaciones exitosas necesitan equilibrar la fidelidad visual y el rendimiento, con la velocidad de fotogramas y la capacidad de respuesta como consideraciones clave.  

Los desafíos de escala también se extienden más allá del CAD. La captura de realidad y los flujos de trabajo de nubes de puntos son cada vez más comunes en la planificación de reformas y la gestión de activos, donde los equipos necesitan comparar las condiciones de algo como fue diseñado a cómo está actualmente. Esta demanda para soportar nubes de puntos junto a la geometría CAD agrega otra capa de dificultades de rendimiento y navegación para los desarrolladores que crean aplicaciones de construcción naval, especialmente cuando se requieren mediciones y secciones. 

Diversidad e integridad de datos 

Otro desafío definitorio es la fragmentación de datos. Los flujos de trabajo de construcción naval dependen de una mezcla ecléctica de sistemas CAD de propósito general, herramientas de diseño específicas del sector marino y aplicaciones internas. Los modelos frecuentemente se ensamblan a partir de múltiples fuentes en lugar de ser creados en un solo sistema. Este enfoque federado requiere que los desarrolladores de software creen aplicaciones que puedan manejar una amplia variedad de formatos, niveles de detalle y metadatos asociados. El acceso a la geometría por sí sola rara vez es suficiente, siendo igualmente importantes la estructura del producto, los atributos y el contexto de ingeniería.  

Además, la interoperabilidad de datos futura debe mantenerse. Con frecuencia, nuevos requisitos de análisis aparecen a mitad de proyecto. Además, los ciclos de diseño y mantenimiento en la construcción naval son largos, con herramientas y formatos de archivo cambiando a medida que lo hacen. A lo largo del proceso, los datos heredados no pueden ser descartados o corrompidos. Para los típicamente pequeños equipos de desarrollo de aplicaciones de construcción naval, esto genera un mantenimiento recurrente costoso y que consume tiempo.  

Los desarrolladores de aplicaciones modernas de construcción naval deben ser conscientes de que los modelos 3D son cada vez más centrales en los flujos de trabajo de construcción naval. Los tomadores de decisiones ahora esperan dar retroalimentación y trabajar directamente con modelos 3D, con todos los datos de soporte relevantes fácilmente accesibles. Iniciativas emergentes como OCX (Open Class 3D eXchange) están apoyando este cambio, aunque la adopción no es para nada uniforme.  

Simulación y análisis 

Las demandas en torno a la simulación y el análisis añaden otra capa de complejidad para que los desarrolladores aborden. El análisis estructural, la hidrodinámica, la vibración, los estudios térmicos y acústicos juegan un papel en el diseño del barco. Los resultados de estos análisis multimodales informan las decisiones de diseño en curso y deben revisarse en contexto con la geometría subyacente. La visualización de resultados de CAE se convierte en parte del flujo de trabajo de ingeniería central en lugar de un paso de postprocesamiento separado. Las aplicaciones a menudo necesitan trabajar con aplicaciones de simulación comunes mientras también proporcionan características clave de CAE por sí mismos. 

Cada vez más, estos flujos de trabajo están distribuidos o se ejecutan en la nube, requiriendo que los desarrolladores soporten características de ingeniería remota, incluidos resultados de CAE basados en navegador.

Cómo los Tech Soft 3D Toolkits apoyan el desarrollo de software de construcción naval 

Los desafíos descritos anteriormente crean una serie de necesidades para el software de construcción naval que los kits de herramientas están bien posicionados para servir. Estos incluyen: 

• Visualización de alto rendimiento que puede manejar tamaños de modelo extremos.  

• Acceso amplio y confiable a datos CAD y CAE de muchas fuentes.  

• Herramientas de geometría y malla que pueden soportar flujos de trabajo posteriores sin obligar a reimplementar la funcionalidad de bajo nivel.  

• Componentes que permanecen viables a lo largo de extensas líneas de tiempo de despliegue. 

Estas necesidades se vuelven aún más pronunciadas a medida que las organizaciones de construcción naval invierten en gemelos digitales, colaboración basada en modelosy flujos de trabajo de ciclo de vida a largo plazo que dependen de un contexto de ingeniería consistente. 

Visualización a escala extrema 

La visualización de alto rendimiento es un requisito esencial en la construcción naval. Los modelos de barcos a menudo contienen millones de componentes, y los ingenieros deben ser capaces de navegar por ellos de manera interactiva, aislar regiones de interés y revisar la intención del diseño sin degradación en el rendimiento. 

HOOPS Visualize está diseñado para soportar las exigencias de rendimiento que vienen con la interacción con ensamblajes que cuentan con decenas de miles (o más) componentes. Este motor de gráficos de alto rendimiento ofrece sus gráficos líderes en la industria para aplicaciones web, de escritorio y móviles, con soporte para C++, C#, JavaScript y TypeScript. 

El conjunto de herramientas ofrece funcionalidad central que las aplicaciones modernas de construcción naval se espera que tengan, incluyendo anotaciones, selección, seccionamiento, nubes de puntos y herramientas detalladas de navegación de modelos. Utilizar un SDK permite a los desarrolladores centrarse en el comportamiento específico del dominio en lugar de construir y mantener un motor de renderizado complejo.  

HOOPS Visualize proporciona características clave para flujos de trabajo de revisión basados en modelos en cualquier lugar, incluyendo aquellos que requieren colaboración remota. Puedes explorar los visualizadores de demostración para verlo por ti mismo a continuación. 

Acceso a datos: apoyando la interoperabilidad entre sistemas generales y específicos del sector marino 

Con la diversidad de herramientas aprovechadas en el ecosistema CAD de construcción naval, los desarrolladores necesitan soportar flujos de trabajo con modelos ensamblados a partir de muchas fuentes de datos. HOOPS Exchange y HOOPS Access proporcionan acceso consistente a geometría, estructura de ensamblaje, PMI y metadatos a lo largo de una amplia gama de formatos CAD y CAE.  

HOOPS Exchange es el kit de herramientas líder en acceso a datos CAD, ofreciendo soporte para más de 30 formatos, incluidos los más importantes para aplicaciones de construcción naval. Con velocidad inigualable y preservación de la integridad de los datos, HOOPS Exchange apoya directamente la combinación de datos federados en un solo modelo, sin aplanar los datos en una representación monolítica. Para los desarrolladores, esto reduce la complejidad y la carga de mantenimiento de soportar fuentes de datos diversas y en evolución. 

HOOPS Access proporciona a las aplicaciones acceso a formatos CAE, permitiendo a tu herramienta expandir su interoperabilidad con las herramientas de simulación populares en flujos de trabajo de construcción naval.  

Geometría, preparación de modelos y flujos de trabajo de casco 

Más allá de la visualización y el acceso a datos, muchas aplicaciones de construcción naval requieren interacción directa con la geometría de los modelos mismos. La modelación y edición de casco, la simplificación para visualización y la reparación de mallas para simulación son requisitos comunes, particularmente al trabajar con modelos grandes o complejos. 

Los kits de herramientas de modelado de geometría como Parasolid y Polygonica permiten a los desarrolladores trabajar con geometría precisa y preparar modelos para uso posterior sin construir estas capacidades desde cero.  

Tech Soft 3D es un orgulloso revendedor tanto de Parasolid de Siemens, el núcleo de modelado sólido líder, como de Polygonica de MachineWorks, una opción poderosa para el procesamiento de mallas en 3D. Nuestra estrecha colaboración con Siemens y MachineWorks nos permite ofrecer una integración perfecta con los kits de herramientas HOOPS, asegurando que los desarrolladores dediquen menos tiempo integrando estas herramientas. 

HOOPS Mesh ofrece mallas 2D y 3D fiables para el modelo que tu software de construcción naval manejará a diario, mientras que HOOPS Solve apoya la creación y optimización de algoritmos FEA para simulación y análisis. 

Resultados de CAE en un contexto de ingeniería 

HOOPS Envision sirve a todo el flujo de trabajo CAE, desde la importación y el análisis hasta la visualización, los informes y la automatización. El kit de herramientas importa resultados de herramientas FEA comunes, visualiza rápidamente los datos y proporciona herramientas para una interrogación profunda de los resultados. 

Este kit de herramientas puede ofrecer su funcionalidad capaz tanto para aplicaciones de escritorio (OpenGL) como basadas en navegador web (WebGL). La versión web ofrece renderizado del lado del servidor, entregando un rendimiento potente, similar al de escritorio a los clientes remotos. 

Al permitir que los resultados sean vistos en contexto con el diseño, estos kits de herramientas ayudan a los desarrolladores a integrar el análisis más directamente en los flujos de trabajo de ingeniería en lugar de tratarlo como un paso de postprocesamiento separado.

Apoyando los flujos de trabajo de ingeniería de aplicaciones de construcción naval del futuro 

Muchas organizaciones de construcción naval están explorando enfoques como gemelos digitales, simulación a escala en la nube e ingeniería remota. Si bien la ejecución exacta de estas tendencias varía, suelen aumentar las demandas que tienen para el rendimiento de visualización de las aplicaciones, el acceso a datos y la mantenibilidad a largo plazo. 

Los kits de herramientas de Tech Soft 3D apoyan estas necesidades proporcionando las capacidades subyacentes de las que dependen tales arquitecturas, sin prescribir un único modelo de implementación. Nuestros kits de herramientas ofrecen las características básicas de renderizado del lado del servidor, visualización basada en la web y soporte para canalizaciones de datos más estables que la próxima generación de herramientas de construcción naval requiere.  

En una industria construida sobre largas líneas de tiempo y experiencia, la historia importa. Te animamos a explorar nuestras historias de éxito de socios para aprender más sobre nuestro historial de éxito en el apoyo al desarrollo de aplicaciones, incluidas aquellas específicas para la industria de la construcción naval. 

Por supuesto, la mejor manera de aprender más es ponerse en contacto y ayudarnos a comprender más acerca de tus circunstancias únicas.

Ya sea que una herramienta de construcción naval esté destinada para distribución comercial o se despliegue internamente dentro de un astillero, los desafíos técnicos subyacentes siguen siendo en gran medida los mismos. El rendimiento a escala, la interoperabilidad a través de diversos sistemas y la capacidad de sostener el software durante largos ciclos de vida son preocupaciones persistentes. Tech Soft 3D se enfoca en proporcionar componentes que ayuden a los equipos de desarrollo a afrontar esos desafíos y construir software que se ajuste a las realidades de la ingeniería de construcción naval.