In Zusammenarbeit mit Porto do Açu setzte PhDsoft Web Digital Twin im Rahmen eines mit FINEP-Mitteln finanzierten Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsprojekts für das Management realer Hafenanlagen ein. Die Plattform führte digitale Modelle, Inspektionshistorien, Degradationsanalysen und Sensordaten in einer einzigen Umgebung zusammen. So entstand eine nachvollziehbare Datengrundlage für Entscheidungen in der Ingenieurarbeit und Instandhaltung.
Jeder Nachweis am richtigen Bauteil
Fotos, Checklisten und Messungen werden dem inspizierten Bauteil und dem Datum des Eintrags zugeordnet. Das Team kann den Nachweis im 3D-Modell lokalisieren, frühere Inspektionskampagnen einsehen und die Entwicklung der Anlage verfolgen. Die vierte Dimension ist die Zeit. Sie verbindet die Historie mit Zustandsanalysen und zukünftigen Szenarien.
Am TMULT-Kai wurden Ultraschall-Wanddickenmessungen der Stahlkaimauer aus den Kampagnen von 2023 und 2024 sowie Sichtprüfungen von Festmacherpollern und Fendern mit Aufzeichnungen seit 2021 eingebunden. Für die Navigationsboje wurden Sichtprüfungen der über und unter Wasser liegenden Teile erfasst. Auch bei den Festmacherpollern des Molhe Sul wurden Inspektionen und Fotos den entsprechenden digitalen Bauteilen zugeordnet.
Von der Historie zur Analyse und Handlungsempfehlung
Am TMULT dienten die Wanddickenmessungen als Grundlage für die Bewertung der relativen Degradation, der Korrosionsrate und der geschätzten Restlebensdauer. Das Projekt stellte Szenarien für 2025 und 2030 vor. Sie unterstützen die gezielte Planung künftiger Inspektionen und der Instandhaltung auf Basis der verfügbaren Daten und der festgelegten technischen Parameter.
Demonstriert wurde außerdem das RBA-Modul für risikobasierte Analyse und Automatisierung. Es wendet konfigurierbare Kriterien an, um prioritäre Bereiche zu identifizieren und automatisch Maßnahmen zur Überwachung, Inspektion oder Reparatur vorzuschlagen. Im Projekt wurde diese Funktion anhand eines Demonstrationsszenarios gezeigt. Die Empfehlungen unterstützen die Bewertung und Entscheidung durch die Ingenieurteams.
Degradation im Zeitverlauf
Die Farben zeigen Bereiche der relativen Degradation anhand der im Projekt verwendeten Kriterien. Das prospektive Szenario für 2030 hängt von den verfügbaren Messungen und Berechnungsparametern ab und dient als Unterstützung für die Planung von Inspektionen und Instandhaltung.
Szenario 2025
Prospektives Szenario 2030
Der Umschlagtrichter verbindet Betrieb und digitales Modell
Am Umschlagtrichter wurden Dehnungsmessstreifen, auch als Strain Gauges bezeichnet, an die Datenerfassung, die Übertragung in die Cloud und Web Digital Twin angebunden. Durch diese Integration konnten historische Zeitreihen abgerufen und geschätzte Lasten während des Betriebs in nahezu Echtzeit dargestellt werden. Das Projekt validierte einen funktionsfähigen Prototyp, dessen Genauigkeit durch Industriesensoren und eine gezielte Kalibrierung verbessert werden kann.
Eine Grundlage für ein umfassenderes Hafenanlagenmanagement
Das Ergebnis waren eine bessere Nachvollziehbarkeit der Informationen, mehr Kontext für Entscheidungen und ein geringerer Aufwand für die Datenkonsolidierung. Die Nachweise sind für die Prüfung und technische Audits zugänglich. Die entwickelte Grundlage ermöglicht es, die Erweiterung auf weitere Hafenanlagen, einschließlich Krane, zu planen und Drohneninspektionen entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Anwendung einzubinden.