DCS-järjestelmien kenttäkoteloiden standardisointi ja tuotteistus

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella standardisoidut kokoonpanot DCS-järjestelmissä käytettäville kenttäkoteloille. Standardisoidut kokoonpanot tulivat Metso Automation Oy:n myynnin ja laitteistosuunnittelijoiden käyttöön ja valmistukseen. Standardisoiduilla kokoonpanolla pyrittiin parantamaan myynnin tekemien tarjouksien teknistä tarkkuutta, kustannustarkkuutta ja nopeuttamaan laitteistosuunnittelua. Kokoonpanot pohjautuivat Metso Automation Oy:n toteutuneiden asiakasprojektien historiatietoihin. Kokoonpanoista laadittiin myyntirakenne, tekninen tuoterakenne, pohjat DNAnD –suunnitteluohjelmistoon sekä niihin liittyvät testausdokumentaatiot. Kokoonpanon toimivuutta testattiin case-tyyppisesti vanhaan asiakasprojektiin.

Standardisoituja kokoonpanoja tuotteistettiin neljä erilaista mallia. Näillä malleilla saatiin katettua 86 % toteutuneista asiakasprojekteista. Case-tyyppisessä testauksessa saatiin toteutettua laitteistosuunnittelu täydellisesti standardisoidun kokoonpanon avulla. Kokoonpanot tuotteistettiin rakenteisina nimikkeinä, joten niiden visuaalinen tarkkuus ja suunnitteluohjelmalla laadittava osaluettelo on lähtökohtaisesti tarkempi kuin aiemmissa ratkaisuissa. Kokoonpanot ovat valmiit tilattavaksi alihankkijoilta 3D-kuvista laadittujen valmistuspiirrosten mukaisesti. Työssä laadittujen testauspöytäkirjojen mukaisilla testeillä voidaan varmistaa kokoonpanon toimivuus ja standardienmukaisuus.

Standardisoidut kokoonpanot ovat toimivia kokonaisuuksia. Kokoonpano voidaan liittää suoraan automaatiojärjestelmään lisäämällä siihen I/O-kortit. Asiakasprojekteissa esitetyt vaatimukset voidaan lisätä tai muokata kokoonpanoihin. Kokoonpanoista laaditut layout-kuvat ja niihin liittyvät sähköiset kytkentäkaaviot nopeuttavat laitteistosuunnittelua. Koteloiden kylkiin laaditut kiinnitysmahdollisuudet parantavat koteloiden sisätilan hyötykäyttöä. Kokoonpanojen komponenteiksi valittiin kustannustehokkaita malleja. Kustannustehokkuutta voidaan parantaa lisää selvittämällä mahdollisuus käyttää hallitsemattomia kytkimiä kenttäkoteloissa.

The purpose of this bachelor’s thesis was to design standardized assemblies for field boxes used in distributed control systems. The standardized assemblies are to be used by Metso Automation Ltd’s sales and hardware engineering departments and in manufacturing. The standardized assemblies are designed to improve the technical and cost accuracy of offers made by sales. They are also designed to expedite hardware engineering. The assemblies are based on the project history of realized customer projects. Sales structures, technical product structures, base templates into DNAnD design software, and related test documentations were created from the assemblies. The functionality of the designed assemblies was tested as a case-study with an old realized project.

Four different types of standardized assemblies were productized. 86% of realized projects could be covered with these assemblies. The hardware engineering of the realized project in the case-study was fully fulfilled with a standardized assembly. The assemblies were productized as structured items, so the visual accuracy and bill of materials created with DNAnD engineering tool are more accurate in general than with older solutions. The assemblies are ready to be ordered from subcontractors with the manufacturing drawings created from the 3D-models of the assemblies. The functionality and conformance to standards can be verified with test documentations made in this thesis.

The standardized assemblies are functional products. An assembly can be connected to an automation system by only adding I/O-cards to it. Demands specified in customer projects can be added, or modified into the assemblies. The layout pictures and electrical diagrams of the assemblies will expedite hardware engineering. The connection possibilities on the sides of the cabinets in some of the assemblies improve the utilization of interior space in the field boxes. Cost-effective components were used in the assemblies. Cost-effectiveness can be further improved by using unmanaged switches.