Case Study: WSAM ProDu

Die Wärtsilä SAM Electronics GmbH (WSAM) aus Hamburg ist spezialisiert auf die Konstruktion, Montage, Verkabelung und Inbetriebnahme von komplexen elektrischen Systemen auf Schiffen. Dazu zählen z.B. Mega-Yachten, Forschungs- und Spezialschiffe oder Schiffe für nationale und internationale Navy-Projekte.

Auf modernen Schiffen ist eine Vielzahl an elektrischen Systemen, Geräten und Komponenten im Einsatz. Diese müssen mit Spannung versorgt und über Steuerungskabel miteinander verbunden werden. Die Spannungsversorgung wird über ein mehrstufiges Verteilersystem mit komplexen Anlagen realisiert.

Bei großen Schiffen müssen etwa 20.000 Kabel mit einer Gesamtlänge von mehreren hundert Kilometern installiert werden. Die Installationsarbeiten, wie z.B. der Kabelzug und die Anschlussarbeiten, beschäftigen eine Vielzahl von ausgebildeten Mitarbeitern über mehrere Jahre.

Foto der Ausstattung der Kontrollkabine eines Schiffs
©isawred | unsplash.com

Ausgangslage und Herausforderungen

Um Installationen dieser Größenordnung zu planen und zu realisieren, setzte WSAM in der Vergangenheit auf eine eigenentwickelte Software-Lösung. Diese basierte auf Microsoft Access und wurde über viele Jahre perfekt auf die spezifischen Anforderungen von WSAM zugeschnitten.

Allerdings stellte diese Software-Lösung nach über 20 Jahren im Einsatz das Unternehmen auch vor einige Herausforderungen:

  1. Eingeschränkte Weiterentwicklung: Die ursprünglichen Entwickler der Software sind nicht mehr im Unternehmen tätig. Deswegen wurde es zunehmend schwierig, die Software weiterzuentwickeln oder neue Anforderungen zu integrieren, um sich damit an sich verändernde Marktbedingungen anzupassen.
  2. Skalierbarkeit: MS Access ist nicht für den effizienten Umgang mit großen Datenmengen und einer wachsenden Benutzerbasis ausgelegt.
  3. Datensicherheit: Die Software bietet nicht die gleiche Datensicherheit und Stabilität wie moderne relationale Datenbanksysteme.
  4. Eingeschränkte Portabilität: MS Access-Datenbanken sind oft auf bestimmte Windows-Umgebungen beschränkt, was die Zusammenarbeit erschweren kann.

 

In Anbetracht dieser Herausforderungen war es für WSAM unerlässlich, nach einer modernen, skalierbaren und zuverlässigen Softwarelösung zu suchen, die ihren aktuellen und zukünftigen Anforderungen gerecht werden konnte. Hier kam im März 2022 Inspired Consulting ins Spiel.

Unsere Lösung

Gemeinsam mit WSAM erarbeitete Inspired ein umfassendes Lösungskonzept für eine tragfähige, ausbaufähige und interoperable Neuentwicklung. Wir zeigten einen Weg auf, um das Altsystem zu analysieren, die Funktionalität nachzubauen und zu verbessern und die Bestandsprojekte vom Altsystem in die neue Lösung zu migrieren.

Das neue System sollte als Web-Technologie mit Java (SpringBoot) und MS-SQL-Server umgesetzt werden. Größer als die technischen Herausforderungen war allerdings die spezifische Fachdomäne und die individuellen Prozesse zu verstehen, zu durchdringen und in eine konsistente und moderne Anwendung zu überführen.

Screenshot der beschriebenen Anwendung
Screenshot 1.1: Dokumentation der Kabelverlegung

Um diese Herausforderung anzugehen, arbeiteten WSAM und Inspired in einem agilen Entwicklungsprojekt über 18 Monate eng zusammen und setzten die neue Software in einem inkrementellen und iterativen Verfahren um. Das bedeutet, wir von Inspired stellten mindestens wöchentlich einen neuen Stand zur Verfügung, der demonstriert, getestet und diskutiert wurde.

Interessante Features, die auf diese Art und Weise implementiert wurden, waren unter anderem:

  • Automatisches und manuelles Routing von Kabeln über hunderte von Kabelbahnen, die in allen Dimensionen durch ein Schiff führen, um den kürzesten Weg zu berechnen.
  • Berechnung von Belegungsraten der Kabelbahnen und der Gewichtsverteilung der Kabel auf den Bahnen.
  • Umsetzung einer Konstruktionsunterstützung für elektrische Schaltanlagen, mit Verteiler- und Verbraucherhierarchien und Leistungsberechnungen.
  • Import von aktualisierten Gerätelisten und Kabelbahngerüsten und Berechnung der Auswirkungen von bereits gerouteten oder eingezogen Kabeln.
  • Umsetzung von Materiallogistik und Bestellprozessen sowie Anbindung von externen Kabellieferanten.

Fazit

Die Zusammenarbeit zwischen WSAM und Inspired führte zur Entwicklung einer modernen, webbasierten Lösung, die die spezifischen Herausforderungen der Elektrotechnik für Schiffe bewältigt. Die Umstellung von MS Access auf Spring Boot und SQL Server ermöglichte eine skalierbare, sichere und plattformunabhängige Anwendung, die alle Anforderungen von WSAM erfüllt. Die agile Entwicklungsmethode ermöglichte die kontinuierliche Verbesserung und Anpassung von sich ändernden Anforderungen. Die implementierten Features tragen dazu bei, die Effizienz und Genauigkeit in diesem komplexen Bereich der Schiffs-Elektrotechnik zu steigern.

Zusammenfassung

Neuentwicklung einer Software-Lösung zur Unterstützung von Konstruktion, Montage und Verkabelung von elektrischen Geräten auf großen Schiffen (Yachten, Forschung- und Spezialschiffe, Marine).

Unsere Aufgaben:

  • Analyse des Altsystems (MS-Access) und bestehenden Prozessen
  • Entwurf und Abstimmung Lösungskonzept und Architektur
  • Entwicklung eines UI-Prototypen in Figma
  • Neuentwicklung des Produkts mit modernisierten und optimierten Prozessen
  • Entwicklung von Konstruktionsunterstützung für elektrische Verteiler und Leistungsberechung
  • Routing von Kabeln kürzeste Wege auf Bahngerüsten mit Djikstra Algorithmus

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Oliver Tigges

Oliver ist einer der Gründer und CEOs von Inspired. Ein besonderes Interesse in Kundenprojekten ist ihm immer die Vermittlung zwischen Maschinenraum und Vorstandsetage. Außerdem unterstützt er das Management bei der Beurteilung von Chancen, Risiken und Auswirkungen wegweisender und tragfähiger Technologie-Entscheidungen.

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