Kierto- ja hönkäputkien parametrinen mallinnustyökalu
Lipsanen, Ari (2020)
Lipsanen, Ari
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052112817
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020052112817
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä laadittiin toimeksiantajan Sweco Industry Oyj:n Varkauden yksikön tarpeisiin soveltuva mallinnustyökalu. Mallinnustyökalulla voidaan luoda 3D -malli kierto- ja hönkäputkille, jotka on aiemmin tehty käsin 2D -mallina. Kyseisen työvaiheen kehittäminen on tärkeää erityisesti Sweco Industry Oyj:n Varkauden yksikölle, sillä kyseinen yksikkö on paljolti tekemisissä kierto- ja hönkäputkien kanssa.
Kierto- ja hönkäputkia suunnitellaan selluntuotannon tarpeisiin. Sellutehtaassa kierto- ja hönkäputkia käytetään siten, että ne ovat liitoksessa haihdutinyksikkköön. Kiertoputkissa kiertää mustalipeä ja hönkäputkissa vesihöyry. Putket voivat olla kooltaan suuria ja kalliita. Putkien mitat, yhteet ja instrumentit voivat muuttua useamman kerran projektin edetessä, joten työkalu luotiin helpottamaan suunnittelu- ja muutosprosessia.
Putkien piirtäminen 2D -malliksi on työlästä ja aikaa vievää, kun taas automatisoidulla ja parametriaa hyödyntävällä 3D -mallilla on mahdollista päästä samoihin lopputuloksiin nopeammin ja vähemmällä vaivalla. 3D- mallilla tehty putki pystytään viemään laitoissuunnitteluohjelmistoon, jossa putkisto nähdään konkreettisesti ja huomataan mahdolliset törmäykset muiden putkien kanssa. Tässä opinnäytetyössä etsittiin erilaisia tapoja, joilla suunnittelutyö voidaan tehdä tehokkaammin ja laadukkaammin sekä hyödynnettiin näitä eri tapoja työstettävään mallinnustyökaluun.
Mallinnustyökalu tehtiin Autodesk Inventor-ohjelmistolla luomalla kierto- ja hönkäputkien osista putkikokonaisuuksia. Eri osiin ja kokoonpanoihin linkitettiin Microsoft Office Excel-lomake. Lomakkeeseen luotiin käyttöliittymä, jolla muokattiin putkien parametrisia mittoja ja ominaisuuksia, jonka avulla Autodesk Inventor rakensi putken näiden annettujen arvojen perusteella.
Mallinnustyökaluun kehitettiin lisäksi älykästä ohjausta lisäämällä siihen Autodesk Inventorin iLogic-editorilla sääntöjä ohjelmistorajapintaa hyödyntämällä. Tämä mahdollisti erilaisten osien vaihtamisen lomakkeen kautta ilman, että tarvittiin luoda erillisiä kokoonpanoja eri putkityypeille. Kokoonpanoon pystyi myös ohjelmoimaan erilaisia ikkunoita, joilla saadaan kätevämmin tietoa putkesta, kuten putken ja sen osien painon, materiaalin ja putken kokonaispituuden. Valmis putki viedään step-mallina laitossuunnittelutyökaluun, jossa putki voidaan asettaa oikealle paikalleen ja havainnoida mittojen oikeellisuuden sekä mahdolliset törmäykset muiden laitoksen putkien kanssa. Autodesk Inventorilla laadittu 3D-malli edesauttaa myös työkuvien tekemistä, koska putkista saadaan helposti eri kuvannot halutuilta puolilta. Työkuviin lisätään mitat, osaluettelo, levityskuvat ja muut putkien valmistuksen kannalta olennaiset tiedot.
Kierto- ja hönkäputkia suunnitellaan selluntuotannon tarpeisiin. Sellutehtaassa kierto- ja hönkäputkia käytetään siten, että ne ovat liitoksessa haihdutinyksikkköön. Kiertoputkissa kiertää mustalipeä ja hönkäputkissa vesihöyry. Putket voivat olla kooltaan suuria ja kalliita. Putkien mitat, yhteet ja instrumentit voivat muuttua useamman kerran projektin edetessä, joten työkalu luotiin helpottamaan suunnittelu- ja muutosprosessia.
Putkien piirtäminen 2D -malliksi on työlästä ja aikaa vievää, kun taas automatisoidulla ja parametriaa hyödyntävällä 3D -mallilla on mahdollista päästä samoihin lopputuloksiin nopeammin ja vähemmällä vaivalla. 3D- mallilla tehty putki pystytään viemään laitoissuunnitteluohjelmistoon, jossa putkisto nähdään konkreettisesti ja huomataan mahdolliset törmäykset muiden putkien kanssa. Tässä opinnäytetyössä etsittiin erilaisia tapoja, joilla suunnittelutyö voidaan tehdä tehokkaammin ja laadukkaammin sekä hyödynnettiin näitä eri tapoja työstettävään mallinnustyökaluun.
Mallinnustyökalu tehtiin Autodesk Inventor-ohjelmistolla luomalla kierto- ja hönkäputkien osista putkikokonaisuuksia. Eri osiin ja kokoonpanoihin linkitettiin Microsoft Office Excel-lomake. Lomakkeeseen luotiin käyttöliittymä, jolla muokattiin putkien parametrisia mittoja ja ominaisuuksia, jonka avulla Autodesk Inventor rakensi putken näiden annettujen arvojen perusteella.
Mallinnustyökaluun kehitettiin lisäksi älykästä ohjausta lisäämällä siihen Autodesk Inventorin iLogic-editorilla sääntöjä ohjelmistorajapintaa hyödyntämällä. Tämä mahdollisti erilaisten osien vaihtamisen lomakkeen kautta ilman, että tarvittiin luoda erillisiä kokoonpanoja eri putkityypeille. Kokoonpanoon pystyi myös ohjelmoimaan erilaisia ikkunoita, joilla saadaan kätevämmin tietoa putkesta, kuten putken ja sen osien painon, materiaalin ja putken kokonaispituuden. Valmis putki viedään step-mallina laitossuunnittelutyökaluun, jossa putki voidaan asettaa oikealle paikalleen ja havainnoida mittojen oikeellisuuden sekä mahdolliset törmäykset muiden laitoksen putkien kanssa. Autodesk Inventorilla laadittu 3D-malli edesauttaa myös työkuvien tekemistä, koska putkista saadaan helposti eri kuvannot halutuilta puolilta. Työkuviin lisätään mitat, osaluettelo, levityskuvat ja muut putkien valmistuksen kannalta olennaiset tiedot.