Tilavuusmallin luominen pistepilviaineiston pohjalta

Abstract

Työn toimeksiantajana toimi maailmanlaajuisesti prosessiteollisuuden teknologioiden toimittajana tunnettu Valmet Technologies Oy. Opinnäytetyön tavoitteena oli kartoittaa keinoja pistepilviaineistosta saatavan geometriatiedon muuntamiseen tilavuusmalliksi automatiikan työkaluja hyödyntävien ohjelmistollisten ratkaisujen avulla. Pistepilviaineistojen pohjalta luotujen tilavuusmallien nopeampi prosessointi tarkoittaisi suunnittelun käyttämien työtuntien vähenemistä, joka toisi yritykselle säästöjä. Työssä tutkittiin Valmetin nykyistä pistepilviaineistojen hyödyntämisprosessia ja kartoitettiin menetelmiä sen nopeuttamiseen.

Opinnäytetyö toteutettiin toimintatutkimuksena, jonka toteutuksessa käytettiin laadullisia tutkimusmenetelmiä. Pääasiallisina tutkimusmenetelminä toimivat teemahaastattelut ja havainnointi. Yrityksen nykytila pistepilviaineistojen hyödyntämiseen kartoitettiin haastattelujen avulla ja käytännön toteutuksen aikana haastateltiin ohjelmien edustajia. Näin selvitettiin ohjelmien soveltuvuutta Valmetin suunnitteluprosessin yhteyteen. Tutkittaessa ohjelmistollisten menetelmien soveltuvuutta opinnäytetyössä käytettiin tutkimusmenetelmänä havainnoinnin menetelmiä. Löydettyjä ohjelmistollisia menetelmiä esiteltiin Valmetin henkilöstölle ja arvioitiin menetelmien mahdollinen soveltuvuus. Lisäksi ohjelman valintaan luotiin arviointikriteerit matriisitaulukoineen, jolloin ensisijaisena halutut kriteerit ohjasivat sen valintaa.

Opinnäytetyön tuloksena syntyi alustava prosessikartoitus tilavuusmalliksi muuntamiseen pistepilviaineiston pohjalta. Työssä alustavasti selvitettiin testattujen ohjelmien osalta, mitä geometriatietoa automatiikan työkaluja hyödyntävillä ohjelmalla voidaan tehdä ja mihin ne eivät kykene. Kartoituksen perusteella voitiin esittää arvio, minkälaista hyötyä automatiikan työkaluja hyödyntävä ohjelma voisi tuoda Valmetin suunnitteluprosessin yhteyteen. Tutkimuksen tuloksesta tehtiin huomio tilavuusmallien detaljitason tarkkuuden määrittelyn tarpeellisuudesta, sillä haluttu detaljitaso määrittää myös käytettävät ohjelmistolliset menetelmät. Tutkimustulosten perusteella laadittiin jatkotoimenpide-ehdotukset Valmetille.

The commissioning party for the work was Valmet Technologies Oy, a globally recognized supplier of technologies for the process industry. The aim of the thesis was to explore methods for converting geometric data obtained from point cloud data into solid models using software solutions that leverage automation tools. Faster processing of solid models created from point cloud data would reduce the working hours used in design, resulting in cost savings for the company. The study examined Valmet’s current process for utilizing point cloud data and identified methods to accelerate it.

The thesis was conducted as action research, utilizing qualitative research methods. The main research methods were thematic interviews and observation. The current state of the company’s use of point cloud data was mapped through interviews, and during practical implementation, representatives of the programs were interviewed. This helped determine the suitability of the programs for Valmet’s design process. When examining the suitability of software methods, observation methods were used as the research method. The identified software methods were presented to Valmet’s staff and their potential suitability was evaluated. Additionally, evaluation criteria with matrix tables were created for program selection, where the desired primary criteria guided the selection.

As a result of the thesis, a preliminary process mapping for converting point cloud data into solid models was created. The study preliminarily determined what geometric data can be processed with the tested programs using automation tools and what they are incapable of. Based on the mapping, an assessment was made of the potential benefits that a program utilizing automation tools could bring to Valmet’s design process. The study’s results highlighted the need to define the desired level of detail for solid models, as the desired level of detail also determines the software methods used. Based on the research results, recommendations for further actions were made for Valmet.