Puupohjaisten levytuotteiden käsittelylinjan virtuaalinen käyttöönotto

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli suorittaa virtuaalinen käyttöönotto puupohjaisten levytuotteiden käsittelylinjan osalle. Kyseinen linjaston osa oli oleellinen, koska siinä sijaitsee uusi laite, jota ei ennen ole käytetty. Linjastolta otettiin yhteensä 5 laitetta tarkasteltavaksi, ja tavoitteena oli testata näiden toimintaa yhdessä uuden laitteen kanssa, jotta tavoitenopeus saavutetaan. Käyttöönotto suoritettiin Siemens SIMIT:n ja Siemens NX MCD:n avulla.

Opinnäytetyön teoreettisessa osuudessa käsitellään digitaaliseen kaksoseen, virtuaaliseen käyttöönottoon ja simulaatioon olennaisia aiheita, jotta saadaan peruskäsitys kokonaisuudesta. Tavoite on ymmärtää näiden erot ja yhteydet.

Opinnäytetyön käytännön osuus käsittelee toteutusta ohjeistamalla samalla digitaalisen mallin rakentamista ja NX MCD:n ja SIMIT:n ominaisuuksia. Toteutus alkaa CAD –mallien yksinkertaistamisesta ja niiden kääntämisprosessista, ja etenee SIMIT:n ja NX MCD:n toimintoihin mallien rakentamisessa. Viimeisenä esitellään simulaatioiden ajaminen eri tavoilla.

Opinnäytetyön lopputuloksena saavutettiin toimiva simulaatio kaikille laitteille. Simulaation käyttäytymismalleihin sisältyi erilaiset anturit, moottorit ja pneumatiikka. Laitteille rakennettiin myös SIMIT:iin ohjauspaneeli, johon tehtiin oikeita vastaavat painikkeet ja kytkimet, jolloin laitteita voidaan ajaa mahdollisimman realistisesti. Mallien tekemistä myös saatiin automatisoitua Python-ohjelmointikielen ja SIMIT:n mallipiirien avulla.

The goal of the thesis was to complete a virtual commissioning for a part of processing line for wood-based board. This part of the line was essential for virtual commissioning because a new device, which has never been used before, is located there. 5 devices were examined, and the goal was to test the operation of these together with the new device in order to reach the target speed of the line. Virtual commissioning was performed with Siemens SIMIT and Siemens NX MCD.

Theoretical part of the thesis covers important and essential subjects about digital twin, virtual commissioning and simulation to get a good basic understanding of the whole system. The goal was to understand the differences and similarities of these subjects.

Practical part of the thesis covers the implementation by instructing the construction of digital model and the features of NX MCD and SIMIT. The implementation begins from simplification of CAD models and the translation process. The implementation then continues to building models with NX MCD and SIMIT. Final part introduces the running of simulations with different methods.

The result of the thesis was achieved as a working simulation for all the devices. Different kinds of sensors, motors and pneumatics were included in the behavior models of the simulation. Control panel with realistic buttons and switches was also built with SIMIT to give as realistic controlling of the devices as possible. Creation of kinematic models and behavior models was automated with Python and SIMIT templates.