Tiedonsiirtoväylien hyödyntäminen tuotekehityksen testauksessa

Abstract

Tässä opinnäytetyössä keskityttiin tutkimaan Ponsse Oyj:n valmistamien metsäkoneiden tiedonsiirtojärjestelmiä, kartoitettiin niiden hyödyntämismahdollisuuksia tuotekehityksen näkökulmasta ja tarvittavien mittauksien osalta sekä sitä, miten näitä järjestelmiä voitaisiin hyödyntää tuotekehityksen työkaluna. Työssä perehdyttiin mahdollisiin laitteistoihin, joilla dataliikennettä voidaan lukea, tallentaa ja konfiguroida ymmärrettävään muotoon. Työ tehtiin Ponsse Oyj:lle tavoitteena tehostaa metsäkoneiden testaamista tiedonsiirtoväyliä hyödyntämällä. Työ aloitettiin kartoittamalla Ponssen metsäkoneiden tiedonsiirtoratkaisut. Tiedonsiirtoratkaisuja oli kaksi: Arcnet ja CAN-tiedonsiirto. Molempia tekniikoita tutkittiin ja päädyttiin lopputulokseen, että CAN-tiedonsiirto on paras ja kustannustehokkain tapa mitata ja tutkia koneiden toimintaa. Kartoituksen pohjalta aloitettiin CAN-väylätekniikan opiskelu ja sen toiminnan selvittäminen. Kun riittävä ymmärrys CAN-tiedonsiirrosta oli saavutettu, siirryttiin Ponsselle ennakkoon hankitun CAN-tallennuslaitteen käyttöönottoon ja ohjelmistoihin perehtymiseen. Laitteiden sekä ohjelmistojen riittävän tuntemuksen jälkeen aloitettiin laitteen ja ohjelmistojen testaaminen fyysisessä metsäkoneessa. Näitä testauksia tehtiin useamman viikon aikana ja samalla tuotettiin Ponssen tuotekehitykselle dataa koneiden toiminnoista. CAN-laitteen ja väylien testauksissa kartoitettiin ja varmistettiin Ponsse-koneiden kaikkien CAN- väylien toiminta. CAN-tietokanta (DBC) nousi myös suureen roolin työn edetessä: DBC tiedostojen käyttäminen, ymmärtäminen ja luominen on CAN-tiedon siirron analysoinnissa keskeisessä roolissa. Työhön kuului oleellisena osana myös CANopen-öljynvirtausturbiinin käyttöönotto. Käyttöönotto tarkoitti käytännössä virtausturbiinin ominaisuuksien muokkaamista turbiinin objektikirjastossa, jotta kyseinen laite saatiin tuotekehityksen aktiiviseen käyttöön. Työni aikana konfiguroitiin tuotekehityksen käyttöön lukuisia muitakin antureita, joilla mitataan eri fysiikan suureita. Yhtenä työn merkittävimpänä tavoitteena oli luoda koulutusmateriaali Ponssen tiedonsiirtoon ja sen hyödyntämiseen tuotekehityksessä. Lisäksi aiheesta pidettiin kaksipäiväinen koulutus, joka oli suunnattu testausinsinööreille ja tuotekehityksen asentajille. Työn tuloksena saatiin kattava selvitys Ponsse metsäkoneiden tiedonsiirtorakenteista, keskeisistä viesteistä mittauksen näkökulmasta ja siitä, kuinka näitä viestejä voidaan parhaiten hyödyntää mittauksissa. Lisäksi löydettiin uusia mittalaiteratkaisuja ja -antureita, jotka konfiguroitiin sopiviksi tuotekehityksen tarpeisiin. Työn tuloksena toteutettiin myös kattava koulutus Ponssen tiedonsiirrosta ja siihen liittyvien laitteiden käytöstä. Tietoisuus ja ymmärrys lisääntyivät huomattavasti Ponssen tuotekehityksen testausosastolla. CAN-pohjaiset ratkaisut mittauksissa säästää merkittävästi kalusto- ja henkilöresursseja. Nykyään tiedonsiirrolla on keskeinen rooli modernien työkoneiden toiminnassa. Se mahdollistaa laajojen tietomäärien tallentamisen ja lukemisen koneiden toiminnasta. Tämä tarjoaa merkittäviä etuja niin vikadiagnostiikassa kuin tuotekehityksessäkin.