PARAMETRISOINTI JA TUOTEAUTOMAATTI VERTEX G4- OHJELMISTOLLA

Transkriptio

1 Juha Salimäki PARAMETRISOINTI JA TUOTEAUTOMAATTI VERTEX G4- OHJELMISTOLLA Opinnäytetyö Kone- ja tuotantotekniikka Toukokuu 2009

2 KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä Tekijä(t) Juha Salimäki Koulutusohjelma ja suuntautuminen Kone- ja tuotantotekniikka Nimeke Parametrisointi ja tuoteautomaatti Vertex G4 -ohjelmistolla Tiivistelmä Tämän insinöörityön tarkoituksena on selvittää ProLine Oy:lle, miten Vertex G4 ohjelmistolla tehdään parametrimalleja, sekä tuoteautomaatteja. Työssä selvitetään, miten 3D -mallille annetaan parametrisia ehtoja, sekä miten niitä muokataan. Parametrisoinnista kerrotaan myös yleisesti, sekä mitä hyötyä siitä on. Tuoteautomaateista kerrotaan myös yleisesti, miten niitä laaditaan sekä mitä hyötyä niistä on. Insinöörityön toimeksiantajasta, ProLine Oy:stä ja ohjelmiston toimittajasta, Vertex Systems Oy:stä kerrotaan pääpiirteet. Yleisien asioiden lisäksi työhön on laadittu kolme eritasoista mallia, joiden käsittelyä tuoteautomaatiksi, selvitetään. Selvitys on laadittu ohjekirjamaiseksi. Siinä käsitellään tärkeimpiä asioita, joita tulee ottaa huomioon tuoteautomaatin laatimisessa. Työssä käytetyt tuoteautomaatit on laadittu Presto- tasoisella automaatilla. Tuoteautomaattien laadinnassa on käsitelty parametrien muokkaus, osien poisto sekä piirustusten teko. Liitteenä on myös yksityiskohtainen ohje, yksinkertaisen tuoteautomaatin laatimiseksi. Tuloksena saatiin kolme tuotemallia, joista ensimmäinen on parametrinen malli ja kaksi muuta ovat tuoteautomaatteja. Raportti tehtiin ohjekirjamaiseksi, josta saa neuvoa parametriseen mallintamiseen, sekä tuoteautomaatteihin. Lisäksi liitteenä on yksityiskohtainen ohje hyvin yksinkertaisen tuoteautomaatin laatimiseen. Asiasanat (avainsanat) Vertex, Parametri, Tuoteautomaatti, 3D- suunnittelu, 3D- mallinnus Sivumäärä Kieli URN 28s. +liitteet 25s. Suomi URN:NBN:fi:mamk-opinn Huomautus (huomautukset liitteistä) Ohjaavan opettajan nimi Martti Pora Opinnäytetyön toimeksiantaja ProLine Oy

3 DESCRIPTION Date of the bachelor's thesis Author(s) Juha Salimäki Degree programme and option Kone- ja tuotantotekniikka Name of the bachelor's thesis Parametrization and product automation with Vertex G4 software Abstract The purpose of this bachelor s thesis was to find out for ProLine Oy, how they can create parametric 3Dmodels and product automations with Vertex G4 software. The company wanted instructions on how to do this. For the thesis we decided to plan three 3D-models of products and make the manual. For that I studied Vertex G4 software and attended a Vertex course. I also had personal briefing of product automations. The result of this bachelor s thesis is the manual for parametric 3D-models and product automations and three different 3D- models. One of the 3D-models is the parametric model and two other are product automations. Subject headings, (keywords) Pages Language URN 28s. +liitteet 25s. English URN:NBN:fi:mamk-opinn Remarks, notes on appendices Tutor Martti Pora Bachelor s thesis assigned by ProLine Oy

4 SISÄLTÖ 1 JOHDANTO INSINÖÖRITOIMISTO PROLINE OY Koneensuunnittelu D-mallinnus ja -skannaus Kiinteistöpalvelut VERTEX Vertex G PARAMETRINEN TUOTEMALLI Parametrimalli Parametrisoinnin edut PARAMETRINEN MALLI VERTEX G4:LLÄ Kaava-kentän määritys Laskutoimitukset KUUTION PARAMETRINEN MALLI VERTEX G4:LLÄ Vaihe Vaihe Vaihe Mittataulukon avaus Kuution parametriset muuttujat Kuutio parametrien muuttamisen jälkeen Piirustusten teko Piirustusten tulostus TUOTEAUTOMAATTI Tuoteautomaation määritelmä Tuoteautomaatti ASCII Miksi automatisoida? Suunnitteluautomaatti Modulointi ja modulaarisuus Suunnitteluautomaatin osa-alueet Suunnitteluautomaatin toteuttaminen

5 8 TUOTEAUTOMAATTI VERTEX G4:LLÄ Presto-tuoteautomaatti Skeleton Charility -ongelma Viitenumerot KUUTION YKSITYISKOHTAINEN OHJE HOITOTASON TUOTEAUTOMAATTI Esisuunnittelu Huomioon otettavat asiat Parametrien kirjaus Tuoteautomaatiksi valmistelu Excel-pohjan avaus Makrot Käyttöliittymä Asetukset Mitat Parametrien lisäys Poistettavat osat Piirustukset Automaatin ajo METSÄPERÄVAUNUN TUOTEAUTOMAATTI Esisuunnittelu Variaatiot Huomioon otettavat asiat Parametrien kirjaus Tuoteautomaatiksi valmistelu Käyttöliittymä Asetukset Mitat Poistettavat osat POHDINTA LÄHTEET LIITTEET

6 3

7 1 JOHDANTO 1 Tämän insinöörityön tarkoituksena on selvittää Insinööritoimisto ProLine Oy:lle miten Vertex G4 -ohjelmistolla tehdään parametrimalleja, sekä tuoteautomaatteja. Ensin työssä käsitellään sitä, miten Vertex G4 -ohjelmistolla annetaan 3D -mallille parametriset ehdot sekä miten niitä muokataan. Lisäksi selvitetään yleisiä asioita mitä tulee ottaa huomioon luotaessa parametrisesti määrättyjä malleja. Mallien ja piirustusten tallennus ja tulostus käydään myös läpi. Insinöörityön aiheeseen kuuluu myös tuoteautomaatin tekeminen. Työssä selvitetään, mikä tuoteautomaatti on, ja mitä hyötyä siitä on. Lisäksi kerrotaan, miten tuoteautomaatti tehdään ja mitä sen teossa ja käytössä pitää ottaa huomioon. Insinöörityössä ei käsitellä osien mallintamista, vaan keskitytään parametristen muuttujien antamiseen, sekä tuoteautomaattiin. Vertexin viestit on selvyyden parantamiseksi esitetty lihavoituna. 2 INSINÖÖRITOIMISTO PROLINE OY ProLine sijaitsee Jyväskylässä, Vesangantie 5:ssä. Se työllistää vajaa parikymmentä ihmistä. Toiminta on jakaantunut kolmeen eri osa-alueeseen. Perinteisen konesuunnittelun lisäksi se tarjoaa palveluita 3D-mallinnuksessa ja -skannauksessa. Myös teollisuuden ja kiinteistöjen huolto-, suunnittelu-, kunnossapitopalvelut ovat toimialueella. 2.1 Koneensuunnittelu ProLinen vahvin toimiala on konesuunnittelu ja siinä tehdään yhteistyötä kansainvälisien yrityksien kanssa. Tavoitteena toiminnalla on edistää laitteiden käytettävyyttä ja kehittää ympäristötekijät huomioon ottavaa suunnittelua. Koneista ja laitteista voidaan tehdä tarvittavat protosarjat, joiden koekäytöt tapahtuvat omalla pajalla. 1

8 2.2 3D-mallinnus ja -skannaus 2 3D-mallinnus ja -skannaus on yksi toiminnan keskeisistä osa-alueista. Pikamallinnuslaitteistolla voidaan toteuttaa monivärisiä malleja suunnitelluista koneista ja laitteista. Näin saadaan tuotteesta käsin kosketeltava esine tai vaikka valumalli. 2.3 Kiinteistöpalvelut Kiinteistöpalvelut ovat keskittyneet rakennussuunnitteluun ja erityyppisiin rakennuksiin liittyviin tutkimuksiin ja todistuksiin. Näihin kuuluu energiatodistukset, asuntojen ja kiinteistöjen kuntokartoitukset, asuntokaupan kuntotarkastukset sekä lämpökameratutkimukset. /1/ 3 VERTEX Vertex Systems Oy on vuonna 1977 perustettu suomalainen tietokoneohjelmistoja valmistava yritys. Se kehittää ja markkinoi tekniseen suunnitteluun ja tiedonhallintaan tarkoitettuja Vertex- ohjelmistotuotteita. Vertex- ohjelmistotuotteita käytetään metalliteollisuuden koneita ja laitteita valmistavissa yrityksissä, pientalo- ja kalusteteollisuudessa, prosessiteollisuudessa ja lämpö- ja voimalaitossektorilla sekä näitä palvelevissa suunnittelutoimistoissa. Yhtiön ohjelmistotuotteet ovat käytössä niin yritysten sisäisissä työryhmissä kuin laajoissa yritysverkostoissakin. /2/ 3.1 Vertex G4 Vertex G4 on työkalu 2D- ja 3D- suunnitteluun. Lisäksi sen avulla voidaan tuottaa myös muu suunnitteludokumentaatio kuten esimerkiksi osaluettelot ja tuoterakenteet, hallita kertyvää suunnittelutietoa ja kytkeä ohjelma toimimaan muiden tietojärjestelmien kanssa. Vertex G4:llä suunnitellut 3D- mallit voidaan hyödyntää edelleen joko Vertex G4:n lujuusanalyysisovelluksessa tai siirtämällä ne standardiformaateissa yksityiskohtaisempaa tarkastelua varten erilliseen lujuuslaskentatyökaluun. 2D-piirustukset voidaan 2

9 3 siirtää tuotantolaitteiden ohjaukseen (CAM) tarkoitettuihin muiden valmistajien ohjelmistoihin. Vertex G4 voidaan integroida Vertex PDM tuotetiedonhallintajärjestelmään sekä useimpiin markkinoilla oleviin ERP- järjestelmiin asiakasyrityksen toimintamallin mukaisesti. Yksittäisten osien ja kokoonpanojen suunnittelutoimintojen lisäksi Vertex G4 sisältää tietokantoihin perustuvan arkistointijärjestelmän, jolla hallitaan projektit, 3Dosamallit ja -kokoonpanot, sekä niihin liittyvät tuoterakenteet, materiaalinimikkeet ja piirustukset. Vertex G4 tuottaa 3D-malleista automaattisesti osien ja kokoonpanojen mitoitetut työpiirustukset. Myös 3D-malleihin tehtävät muutokset päivittyvät osaluetteloineen työpiirustuksiin automaattisesti. /3/ 4 PARAMETRINEN TUOTEMALLI Yleisesti parametri (parameter) on toimintaa tai käsittelyä ohjaava, ennalta annettu suure, esimerkiksi pituus tai leveys. Kuvassa 1, tangolle on annettu pituutta ohjaavaksi parametriksi L. Vasemmassa tangossa L:n arvoksi on annettu 50mm. Oikeassa tangossa L:n arvoksi on muutettu 80mm ja voidaan nähdä muutos, mikä arvon muutoksesta aiheutuu. 3

10 4 Kuva 1. Parametri L 4.1 Parametrimalli Parametrimalli on 3D-tiedosto, jonka geometria on muokattavissa mittalukujen avulla. Mallin muotoa voi siten muuttaa ilman uudelleen mallintamista. Esimerkiksi mallinnetaan kuutio, jonka särmien pituuksille annetaan parametrit, pituus, leveys ja korkeus. Näitä parametreja muuttamalla saadaan uusi kuutio, jonka mitat ovat parametrien mukaiset. 4.2 Parametrisoinnin edut Parametrisoinnin suurin etu on ajan säästö ja näin tuottavuuden parantaminen. Samankaltaiset tuotteet ovat helposti ja nopeasti muunneltavissa eri variaatioiksi ilman uudelleen mallintamista. Rajoituksena on, että mallinnettavien kappaleiden tulee olla rakenteeltaan samankaltaisia. 4

11 5 PARAMETRINEN MALLI VERTEX G4:LLÄ 5 Tässä kappaleessa käsitellään sitä, miten Vertex G4:llä mallille annetaan parametrinen muuttuja ja miten sitä muokataan. 5.1 Kaava-kentän määritys Parametrisesta muuttujasta Vertex käyttää nimeä Kaava. Kuva 1. Kaava-kenttä Muuttuja nimetään keskusteluikkunan Kaava-kenttään, tässä esimerkissä KAIDE_KORK. Muuttuja voi olla kirjaintunnus esimerkiksi A, merkkijono esimerkiksi Pituus, tai muuttujien ja numeroiden muodostama lauseke esimerkiksi A*2+B. Edellytyksenä on, että laskutoimituksen muuttujat on aiemmin määritetty. Muuttujan nimessä sallitaan vain seuraavat merkit: numerot (0-9) aakkoset (A-Z, a-z) erikoismerkki alaviiva (_) Muuttujan nimeen ei hyväksytä tyhjää välimerkkiä. Nimen pituus on enintään 16 merkkiä. Muuttujan nimi saa alkaa numerolla vain siinä tapauksessa, että kyseessä on lauseke, esimerkiksi 0.5*Leveys. 5.2 Laskutoimitukset Vertex tuntee yleiset laskutoimitukset: 5

12 6 Taulukko 1. Laskutoimitukset Laskutoimitus Merkitys + Yhteenlasku - Vähennyslasku * Kertolasku / Jakolasku abs(x) Itseisarvo acos(x) kulman (rad) arkuskosini asin(x) kulman (rad) arkussini atan(x) kulman (rad) arkustangentti cos(x) kulman (rad) kosini sin(x) kulman (rad) sini tan(x) kulman (rad) tangentti exp(x) Eksponentti -funktio int(x) Kokonaislukupyöristys log(x) Luonnollinen logaritmi pow(x,y) x korotettuna potenssiin y sqrt(x) Neliöjuuri 6 KUUTION PARAMETRINEN MALLI VERTEX G4:LLÄ Tässä esimerkissä näytetään, miten kuvan 3 mukaiselle kuutiolle annetaan parametriset ehdot. Kuutio on osa, ei kokoonpano. Muuttujat on nimetty mallinnusvaiheessa kunkin ehdon kaava-kenttään. Kuva 2. Kuutio 6

13 6.1.1 Vaihe 1 7 Vaiheessa 1, luonnokselle annetaan PITUUS- ja LEVEYS -ehto. Sen jälkeen se pursotetaan KORKEUS -ehdon mukaan Vaihe 2 Vaiheessa 2 luonnostellaan reikä. Se on paikoitettu etutason vasemman alakulman mukaan. Katso kuva 4. Kuva 3. Reiän mitat Vaihe 3 Vaiheessa 3 pyöristetään takasärmät. PYÖRISTYS- ehto muuttaa särmien pyöristyssädettä. 6.2 Mittataulukon avaus Mittataulukko avataan valmiissa mallissa, klikkaamalla piirrepuussa, hiiren oikealla painikkeella. Katso kuva 5. 7

14 8 Kuva 4. Mittataulukon avaus 6.3 Kuution parametriset muuttujat Kuutiolle on annettu mallinnusvaiheessa kuvan 6 mukaiset muuttujat. Kuva 5. Mittataulukko 1 8

15 6.4 Kuutio parametrien muuttamisen jälkeen 9 Muutetaan mittataulukkoon kuvan 7 mukaiset arvot. Kuva 6. Mittataulukko 2 9

16 Mitat hyväksytään OK- painikkeella, ja Vertex luo uusien arvojen mukaisen kuution. Katso kuva Kuva 7. Kuutio uusilla arvoilla 6.5 Piirustusten teko Piirustukset tehdään aivan kuten missä tahansa mallissa. Olennaisena erona on, että projektiot sekä mittaviivat pitää paikoittaa. Paikoitus tapahtuu ehdot- työkalulla ja Vertex siirtää oletuksena mitat piilotasolle, koska ne eivät varsinaisesti kuulu piirustukseen. 6.6 Piirustusten tulostus Ensimmäisestä kuutiosta tehdään piirustukset. Kun mitat muutetaan toisen kuution mukaisiksi ja mennään tarkastelemaan tehtyjä piirustuksia, Vertex kysyy, Malli muuttunut, päivitetäänkö piirustus?. Kun valitaan Kyllä, piirustuksen mitat muuttuvat vastaamaan uutta mallia. Mittalukujen paikkoja voi joutua hieman muuttelemaan jos niitä ei ole paikoitettu. Kuution ensimmäisen ja toisen tilanteen piirustukset ovat liitteenä 5. 10

17 7 TUOTEAUTOMAATTI 11 Tässä kappaleessa kuvaillaan hieman, mitä on tuoteautomaatio sekä mikä on tuoteautomaatti. Myös automatisoinnin hyötyä ja syitä käsitellään. 7.1 Tuoteautomaation määritelmä Tuotetta voidaan nykyisillä työkaluilla hallita myynnistä tuotantoon siten, että käyttäjän puuttuminen suunnitteluprosessiin minimoidaan tehokkaasti. Tällöin puhutaan tuoteautomaatiosta. Tuoteautomaatio on tuotteen suunnitteluvaiheen kokonaisvaltaista automatisointia myynnistä tuotteen valmistukseen asti. 7.2 Tuoteautomaatti Käyttöliittymä on suunnitteluautomaatin käyttäjälle näkyvä osa, jolla ohjataan automaattia tai sen toimintaa. Käyttöliittymä voi olla mikä tahansa ohjelma, joka kirjoittaa ASCII-tekstiä. Käyttöliittymä voidaan luoda esim. Visual Basicilla tai Exceltaulukkoon. Kokoonpanovaiheessa CAD-järjestelmä aloittaa kokoonpanon teon, muokkaa sen annettujen lähtötietojen ja ennalta määriteltyjen sääntöjen mukaan. Jälkikäsittelyvaiheessa suunnitteluautomaatin tuottamia dokumentteja muokataan ja ne arkistoidaan. Tässä vaiheessa tehtäviä automaattisia toimenpiteitä ovat mm. mitoitus, piirustusten tulostus ja arkistointi, pintamateriaalien vaihto ja muun attribuuttitietouden lisääminen. 11

18 12 Kuva 2 Käyttöliittymä ASCII ASCII (lyhenne sanoista American Standard Code for Information Interchange) on tietokoneiden merkistö, joka sisältää englannin kielen kirjaimet, numerot, joukon välimerkkejä ja joitakin ohjauskoodeja. Lähes kaikki nykyisin yleisessä käytössä olevat tietokoneiden merkistöt ovat ASCII-yhteensopivia eli niiden 128 ensimmäistä merkkiä ovat samat kuin ASCIIssa. /5/ 7.3 Miksi automatisoida? Geometrista tuotemallia käytettäessä saadaan kaikki valmistusdokumentaatio keskitettyä yhteen paikkaan. Suunnittelun kuormaa kevennetään, kun myynti pystyy tekemään tarjouskuvat itse tai jopa valmiin työtilauksen. Inhimillisten virheiden määrä vähenee Myyjä ei voi myydä tuotetta, jota ei pystytä valmistamaan. 12

19 13 Automaattisen kustannuslaskennan kautta voidaan päätellä tuotteen lopullinen hinta. Oikein laadittu automaatti päivittyy itsestään. Tarjoussuunnittelu ei enää muodostu pullonkaulaksi tarjousprosessissa. Asiakaskohtaisten räätälöintien käsittely helpottuu. /6/ 7.4 Suunnitteluautomaatti Suunnitteluautomaatti on tuoteautomaation työkalu yrityksille, jotka valmistavat tuotteita, jotka räätälöidään jokaiselle asiakkaalle erikseen. Automaatin tehtävä on tuottaa annettujen lähtötietojen pohjalta tarvittavat dokumentit tuotteen valmistamiseksi ja kokoamiseksi. Tuotteelta vaaditaan tiettyjä ominaisuuksia, jotka vaikuttavat suunnitteluautomaatin laatimiseen. Tuotteen tulee olla mahdollisimman hyvin moduloitu ja/tai sen mitat ja ominaisuudet muuttuvat aina ennalta määrättyjen sääntöjen mukaan Modulointi ja modulaarisuus Modulaarisuus tarkoittaa, että tuote rakentuu vakioiduista osakokonaisuuksista, joista voidaan koota myös erilaisia yhdistelmiä ilman suunnittelua. Moduuli sisältää kaikki tarvittavat osat sekä tarvikkeet. /7/ 7.5 Suunnitteluautomaatin osa-alueet käyttöliittymä kokoonpano jälkikäsittely 7.6 Suunnitteluautomaatin toteuttaminen Tuotteen on täytettävä tietyt ominaisuudet, jotta se soveltuu automatisoitavaksi. Tuotteen suunnittelulle asetetaan seuraavat vaatimukset: Tuotteen osien mittamuutosten on noudatettava ennalta määrättävissä olevia sääntöjä ja/tai ne on saatava syötteenä käyttäjältä. 13

20 14 Kokoonpanon vaihtuvien osien on noudatettava ennalta määrättävissä olevia sääntöjä ja/tai ne on saatava syötteenä käyttäjältä. On eduksi, että tuote on moduloitu. Tuoterakenne on oltava valmiiksi suunniteltu. /4/ 8 TUOTEAUTOMAATTI VERTEX G4:LLÄ Tässä kappaleessa käsitellään Vertex G4:n Presto- tasoista tuoteautomaattia. Kappaleessa selitetään myös tuoteautomaattiin kuuluvia käsitteitä. 8.1 Presto-tuoteautomaatti Vertexillä on kolme eritasoista tuoteautomaattia, Presto, Tempo ja Forte. Tässä työssä käytetään Presto- tasoista automaattia, eikä Tempoon tai Forteen perehdytä. Prestoautomaatti on tarkoitettu keventämään suunnittelijan perus rutiineja ja se voidaan käynnistää vain Vertexin sisältä. Presto- automaatti luo valmiin Excel- pohjan, joka avataan Vertexin sisältä. Excel-pohja on mahdollista luoda myös manuaalisesti Skeleton Skeleton on niin sanottu luuranko malli. Luuranko koostuu ohjaskäyristä, joita voidaan käyttää mallinnuksen apuna Charility -ongelma Charility- ongelma tulee vastaan parametrisissa malleissa, sekä tuoteautomaateissa. Se tarkoittaa tilannetta, jossa mallilla on useampi, kuin yksi ratkaisumahdollisuus. Esimerkiksi viivan mukaan paikoitettu reikä voi ratketa viivan oikealle tai vasemmalle puolelle. 8.2 Viitenumerot Jokaisella mallin osalla ja kokoonpanolla on oma viitenumero. Tuoteautomaatissa voidaan viitata näillä numeroilla haluttuun osaan. 14

21 9 KUUTION YKSITYISKOHTAINEN OHJE 15 Kuutiosta on laadittu yksityiskohtainen ohje yksinkertaisen tuoteautomaatin laatimiseksi. Ohjeen tarkoituksena selvittää perus asiat, todella yksinkertaisen tuoteautomaatin laatimiseen. Ohje löytyy liitteestä HOITOTASON TUOTEAUTOMAATTI Tässä kappaleessa luodaan hoitotason tuoteautomaatti. Hoitotaso on esimerkkimalli skeleton- mallista. Kappaleessa käydään läpi tärkeimpiä asioita, joita täytyy ottaa huomioon tällaisen tuoteautomaatin teossa Esisuunnittelu Hoitotason variaatiot ajateltiin siten, että mitat voidaan muuttaa, sekä kaiteet ja portaat voisi halutessa jättää pois. Jokainen poistettava osa mallinnetaan omaksi kokoonpanoksi. Näin voidaan helposti valita kyseinen osa poistettavaksi. Kuvassa 9 on vasemman kaiteen kokoonpano. Se sisältää kaiteen skeletonin sekä profiilit. Kuva 8. Kaiteen kokoonpano 15

22 10.2 Huomioon otettavat asiat 16 Ehtojen antamisessa on otettava huomioon tarkasti, mihin osa tai kokoonpano paikoitetaan. Jos paikoitetaan johonkin poisjäävän osaan, saattaa toinen osa paikoittua väärin. Tässä mallissa kaikki osat on pyritty paikoittamaan pohjan (kuva 10) mukaan, joka ei jää missään variaatiossa pois. Mallinnetut osat ovat paikallisia. Eli jokainen osa on täysin oma, eikä riipu toisesta, eikä muutu toisen osan mukaan. Samanlaisten osien varioituminen hoidetaan automaatissa. Kuva 9. Pohja 10.3 Parametrien kirjaus Automaatin laatimista helpottaa, kun määritetyt parametrit kirjataan ylös. Tässä tapauksessa tulostettiin sopivasta projektiosta kuva, johon kirjattiin käsin kukin annettu parametri. Parametrit on esitetty liitteessä 1. Myös poistettavien osien ja kokoonpanojen viitenumerot kannattaa kirjata kuvaan, katso liite 2. 16

23 10.4 Tuoteautomaatiksi valmistelu 17 Malli valmistellaan automaatiksi valitsemalla piirrepuusta pääkokoonpanon kohdalta, hiiren oikealla painikkeella Muut toiminnot -> Valmistele automaatiksi. katso kuva 11. Sen jälkeen Vertex kysyy Avaa editorissa vai valmistele?, johon vastataan Valmistele. Automaatiksi valmistelun jälkeen malli pitää tallentaa. Kuva 10. Automaatiksi valmistelu 10.5 Excel-pohjan avaus Automaatiksi valmistelun ja tallennuksen jälkeen voidaan avata automaatin excelpohja. Se aukeaa painamalla piirtoalueella, hiiren oikealla painikkeella ja Aja automaatti. Katso kuva

24 18 Kuva 11. Aja automaatti 10.6 Makrot Makroista löytyy tarkempi ohje kuution yksityiskohtaisesta ohjeesta, joka löytyy liitteestä Käyttöliittymä Käyttöliittymän muokkaaminen on aivan vastaavaa, kuin minkä tahansa excel- taulukon muokkaaminen. Ä ja Ö toimivat myös, mutta Vertex ei aina siirrä niitä oikein. Käyttöliittymä-lehdelle asetetaan mitat, sekä valinnat joita käyttäjän tarvitsee muokata. Mittojen tarkoitusta voidaan selventää kuvalla. Kuvassa 13 näkyvät mitat, sekä valinnat, joita käyttäjä voi muokata. 18

25 19 Kuva 12. Käyttöliittymä Asetukset Asetukset- lehdelle määritetään mihin projektiin ja millä nimellä uusi malli tallennetaan. Uusi nimi ei saa olla sama kuin automaatin alkuperäisen mallin nimi. Tässä esimerkissä projekti on alkuperäinen eli HOITOTASO ja malli tallennetaan nimellä TESTI. Valinta linkkiosat vaihdetaan tarvittaessa paikallisiksi saa olla valittuna. Lehdelle voidaan asettaa myös lisätietoja. Katso kuva

26 20 Kuva 13. Asetukset Mitat Mitat- lehdelle voidaan asettaa laskutoimitukset, jos halutaan, että jokin mitta riippuu toisesta, jonkin matemaattisen säännön mukaan. Kaikki excelin laskutoimitukset ovat käytössä. Lisäksi voidaan määrittää onko mitta käytössä. 0 tai EPÄTOSI tarkoittaa että, mitta ei ole käytössä ja 1 tai TOSI, mitta on käytössä. Kuvassa 15 näkyvät käytössä olevat mitat. 20

27 21 Kuva 14. Mitat Kun Vertex siirtää parametrit exceliin, se tuo jokaisen parametrin ja sama parametri voi esiintyä tästä syystä useaan kertaan. Samat parametrit voidaan poistaa, koska Vertex tunnistaa parametrin nimen perusteella ja yksi parametri riittää ohjaamaan kaikkia samalla nimellä olevia mittoja Parametrien lisäys Excel- taulukkoon voidaan lisätä myös parametreja. Mitan nimi täytyy vain kirjoittaa täysin samalla tavalla kuin se on Vertexiin kirjoitettu Poistettavat osat Poistettavat osat- lehdelle määritetään, jos jotkin osat tai kokoonpanot halutaan jättää mallista pois. 0 tai EPÄTOSI valinnalla määritetään, että poistettava osa ei ole käytössä, eli se tulee silloin mukaan. 1 tai TOSI valinta määrittää, että poistettava osa on käytössä, joten se jää pois. Lehdellä näkyy jokainen osa erikseen ja siksi oikean osan tai kokoonpanon löytämistä helpottaa, kun osien viitenumerot on kirjattu ylös. Katso liite 2. Tästäkin listasta voi- 21

28 daan poistaa ylimääräiset. Kuvassa 16 näkyvät osat joihin viitataan ja ylimääräiset on poistettu. Oikealle, sarakkeeseen on kirjoitettu osaa selventävä kuvaus. 22 Kuva 15. Poistettavat osat Piirustukset Piirustus- lehdelle määritetään mistä mallista piirustus tehdään. Tässä tapauksessa Piirustus- sarakkeeseen kirjoitetaan uuden, tallennettavan mallin nimi, joka tässä tapauksessa on TESTI. Osa- sarakkeeseen määritetään, mistä osasta piirustukset tehdään. Tässä tapauksessa on vain päämittakuva, joten piirustus halutaan pääkokoonpanosta, johon viitataan / -merkillä. Piirustus liitteenä Automaatin ajo Kun excel-pohja on muokattu halutuksi sen voi tallentaa. Mitat ja valinnat voidaan nyt muuttaa halutuksi ja kun painetaan aja automaatti- painiketta, Vertex sulkee excelpohjan ja alkaa ratkaista mallia. 11 METSÄPERÄVAUNUN TUOTEAUTOMAATTI Tässä esimerkissä käsitellään miten Vertex G4:llä tehdään metsäperävaunun tuoteautomaatti. Perävaunu on suunniteltu noin 10 tonnin kuormalle ja yleiset mitat sekä komponentit on valittu sen mukaan. 22

29 11.1 Esisuunnittelu 23 Perävaunun muuttuviksi mitoiksi ajateltiin mitat, joita luultavasti tullaan muuttamaan käyttäjän vaatimusten mukaan. Aisan pituus ja vetokorkeus määräytyvät rengaskoon, sekä vetokoneen vetokoukun mukaan. Perävaunun pituus määräytyy sen mukaan, tuleeko sermin eteen kuormaimen sovitteet ja paljonko ne vievät tilaa. Kuormatilan pituutta voidaan myös muuttaa. Leveyden muutosta ei oteta mukaan, koska muutos joka voitaisiin järkevää käyttöä ajatellen tehdä, on hyvin pieni Variaatiot Valinnaisina ominaisuuksina otettiin perän jatke, jolla rungon mittaa voidaan jatkaa 1000mm, ajettaessa normaalia pidempiä puita. Toinen variaatio on isommat renkaat Huomioon otettavat asiat Tämänkin mallin laatimisessa on käytetty samaa ideaa kuin hoitotaso esimerkissä. Poisjäävät osat on mallinnettu omaksi kokoonpanoksi. Osien paikoitus on myös ajateltu siten, että mikään osa ei jää irralleen. Charility- ongelma on pyritty välttämään sillä että perusmalli on pienin mahdollinen, eli kaikki varioitavat mallit ovat sitä isompia Parametrien kirjaus Annetut parametrit kirjattiin sopivasta projektiosta tulostettuun osan kuvaan. Katso liite 3. Tämän hetkisessä Vertex- versiossa ei ole mahdollisuutta suoraan tulostaa annettuja parametreja. Se olisi hyvä ominaisuus ja mahdollisesti se onkin tulossa seuraaviin versioihin Tuoteautomaatiksi valmistelu Mallin valmistelu tapahtuu kuten hoitotaso esimerkissä, eli valitaan hiiren oikealla painikkeella, piirrepuussa, pääkokoonpanon kohdalta. 23

30 11.5 Käyttöliittymä 24 Kuvassa 17 on ote käyttöliittymä sivulta. Vasemmalla ovat mitat, joita käyttäjä voi muokata ja oikealla mittoja selventävä kuva. Kuva on erittäin hyvä olla, koska se kertoo parhaiten mistä mitasta on kyse. Kuva 16. Käyttöliittymä Asetukset Uusi malli tallennetaan samaan METSÄPERÄVAUNU projektiin nimellä TESTI. Kuvassa 18 näkyy valinnat ja nimet jotka on laitettu. 24

31 25 Kuva 17. Asetukset Mitat Ylimääräiset parametrit kannattaa poistaa heti. Kuvassa 19 näkyvät mitat jotka on jätetty. Värit ovat vain selventääkseen samaa mittaa, kuin mitkä ovat käyttöliittymä- sivulla. Kuva 18. Mitat 25

32 Poistettavat osat 26 Kuvassa 20 näkyvät osat jotka voidaan jättää pois. Osien viitenumerot näkyvät liitteessä 4. Kuva 19. Poistettavat osat 12 POHDINTA Insinööri työssä käsiteltiin, miten Vertex G4:llä luodaan ja muokataan parametrisia malleja sekä tuoteautomaatteja. Tavoitteena oli selvittää ProLine Oy:lle tärkeimmät asiat, jotka tulee ottaa huomioon parametrimallien ja tuoteautomaattien teossa, sekä kertoa nämä asiat raportissa. Raporttia ja ohjeistusta varten luotiin kolme eritasoista tuotemallia, joista ensimmäinen, kuutio, oli yksinkertainen parametrinen malli. Ei siis tuoteautomaatti. Loput kaksi mallia, hoitotaso ja metsäperävaunu, olivat tuoteautomaatteja. Mielestäni vaaditut asiat on käsitelty vähintään riittävällä tarkkuudella. Lisänä oli että opinnäytetyön valvojan, Martti Poran ehdotuksesta kokeiltiin myös ratkaista yksinkertaista optimointiongelmaa tuoteautomaatin käyttöliittymän excel- pohjassa. Tuloksena saatiin, että myös optimointia voidaan käyttää apuna tuoteautomaateissa. Malleja ja raporttia tehdessä huomasin, että tuoteautomaateista on mahdotonta tehdä kaikenkattavaa ja yleistä ohjetta. Jokainen tuotemalli on erilainen ja niissä tulee vastaan erilaiset ongelmat. Myös Vertex G4:n tuoteautomaateissa on paljon lisäominaisuuksia, joita ei voitu laajuutensa vuoksi ottaa tähän työhön mukaan. 26

33 13 LÄHTEET 27 /1/ ProLine kotisivu. www-dokumentti. Ei päivitetty. Luettu /2/ Vertex kotisivu. www-dokumentti Ei päivitetty. Luettu /3/ Vertex kotisivu. www-dokumentti Ei päivitetty. Luettu /4/ Vertex G4 Piirremallinnuksen perusteet- opas. Ladattavissa /5/ www-dokumentti. Ei päivitetty. Luettu /6/ Jari-Matti Auttila Tuoteautomaatio kurssin materiaali. Vertex Systems Oy Tampere. /7/ Martti Pora Lehtori. MAMK Modulointi strategisena kilpailutekijänä. Luentomateriaali. 27

34 28 14 LIITTEET Liite 1. Hoitotason parametrit Liite 2. Hoitotason viitenumerot Liite 3(1). Aisan parametrit Liite 3(2). Rungon parametrit Liite 3(3). Sermin parametrit Liite 4. Metsäperävaunun viitenumerot Liite 5. Kuution piirustus, tilanne 1 Liite 6. Kuution piirustus, tilanne 2 Liite 7. Kuution yksityiskohtainen ohje 28

35 Liite 1. Hoitotason parametrit

36 Liite 2. Hoitotason viitenumerot

37 Liite 3(1). Aisan parametrit

38 Liite 3(2). Rungon parametrit

39 Liite 3(3). Sermin parametrit

40 Liite 4. Metsäperävaunun viitenumerot

41 Merkki Muutos Pvm Muutt. Hyv R5 R Osa Piirustusnumero Tavaratunnus Yleistoleranssit Mittakaava Osan tai kokoonpanoryhmän kuvaus Tuote Standardi tai luettelo Muoto, malli Lajimerkki Määrä Laatu Kpl Liittyy Massa kg 1:2 Projekti INS_TYÖ Suunn Ent. Uusi Tark. Hyv.

42 Merkki Muutos Pvm Muutt. Hyv R20 R Osa Piirustusnumero Tavaratunnus Yleistoleranssit Mittakaava Osan tai kokoonpanoryhmän kuvaus Tuote Standardi tai luettelo Muoto, malli Lajimerkki Määrä Laatu Kpl Liittyy Massa Suunn Tark. Hyv kg 1:2 Projekti INS_TYÖ Ent. OSA_1 Uusi

43 Merkki Muutos Pvm Muutt. Hyv 0 POHJA 1 0 VASEN_ALAKAIDE 1 0 OIKEA_KAIDE 1 0 PORTAAT 1 0 PORRASKAIDE_VASEN 1 0 PORRASKAIDE_OIKEA 1 0 TAKAKAIDE 1 Osa Piirustusnumero Tavaratunnus Yleistoleranssit Mittakaava Osan tai kokoonpanoryhmän kuvaus Tuote HOITOTASO Liittyy Standardi tai luettelo Muoto, malli Lajimerkki HOITOTASO Määrä Laatu Kpl Massa Suunn Tark. Hyv JS kg 1:50 Projekti HOITOTASO Ent. HOITOTASO Uusi

44 Liite 7. Kuution yksityiskohtainen ohje Yksityiskohtainen ohje KUUTIO- tuoteautomaatista Tässä ohjeessa käydään lävitse miten kuutio tarkalleen mallinnetaan, sekä miten siitä tehdään yksinkertainen tuoteautomaatti. KUUTION mallintaminen Luodaan uusi kokoonpano. Tiedosto -> Uusi -> Dokumentti (kuva 1) Kuva 1 Uusi dokumentti

45 Aukeavaan Uusi dokumentti ikkunaan tehdään valinta Kokoonpano. Tunnus- kenttään kirjoitetaan mallin nimi, KUUTIO. Tässä tapauksessa ei liitetä mallia mihinkään projektiin, eli otetaan valinta Projektiin pois päältä. (Kuva 2) Kuva 2 Uusi kokoonpano Vertex avaa kokoonpanon nimellä KUUTIO.

46 Klikkaa hiiren oikealla, piirtoalueella, Tee uusi osa. Aukeavaan ikkunaan tehdään valinta Osa. Tunnus- kenttään kirjoitetaan osan nimi, OSA_1. Valitaan osa paikalliseksi eli klikataan Paikallinen -valinta päälle. (Kuva 3) Nyt malli ei tallennu mihinkään arkistoon. Kuva 3 Uusi osa Vertex tekee kokoonpanon alle osan, nimellä OSA_1

47 Nyt voidaan aloittaa mallin luonnostelu. Luonnostellaan ensin kuution pohja. Klikkaa hiiren oikealla, piirtoalueella, Uusi luonnos -> Vaaka(XY)-Tasoon (kuva 4) Kuva 4 Uusi luonnos Vertex avaa luonnostelu tilan Valitse suorakulmion piirto (kuva 5) Kuva 5 Suorakulmio

48 Piirrä kuvan 6 mukainen suorakulmio. Klikkaa hiiren vasemmalla, Origo-ristin vasemmassa yläosassa -> paina U-näppäintä (yhdensuuntainen X-akselin kanssa) -> vedä ristin oikealle puolelle -> klikkaa hiiren vasemmalla -> vedä alas -> klikkaa hiiren vasemmalla Kuva 6 Luonnos Annetaan luonnokselle mitat ja parametrit. Kirjoita kaikki annettavat parametrit isolla. Valitse Etäisyys mitoitustyökalu (kuva 7) Kuva 7 Etäisyys

49 Valitse vasen ja oikea pystysuora viiva -> vedä mittaviiva alas -> klikkaa hiiren vasemmalla. Ehdot -ikkuna aukeaa. Huomaa, että valitset viivan, etkä viivan päätepistettä. Kursorin vieressä näkyy viiva kun se hakee viivaan ja piste kun hakee pisteeseen. Arvo kentässä voi olla nyt mikä tahansa luku, sitä ei tarvitse muuttaa. Kaava kenttään annetaan leveyttä kuvaava parametri, LEVEYS (Kuva 8) Kuva 8 Leveys Hyväksytään OK painikkeella. Tee sama kahdelle vaakasuoralle viivalle ja anna Kaava kenttään parametriksi PITUUS. (Kuva 9) Kuva 9 Pituus

50 Valitse Symmetrisyys- työkalu. (Kuva 10) Kuva 10 Symmetrisyys Valitse molemmat pystysuorat viivat ja origoristin pystysuora viiva -> klikkaa hiiren vasen -> valitse molemmat vaakasuorat viivat ja origoristin vaakasuora viiva -> klikkaa hiiren vasen Hyväksytään luonnos OK painikkeella, työkaluriviltä. (Kuva 11) Kuva 11 Ok Valitse aukeavasta ikkunasta Lisää pursottamalla -> OK (Kuva 12) Kuva 12 Pursotus

51 Kirjoita aukeavaan ikkunaan Mitta- kenttään arvo 10 (voi olla mikä tahansa), sekä Kaava kenttään KORKEUS -> OK (Kuva 13) Kuva 13 Pituus

52 Valitse Projektio -> Isometrinen (Kuva 14) Kuva 14 Projektio Klikkaa hiiren oikea -> OK Osan luonnostelu on hyväksytty ja siirrytään takaisin kokoonpano tilaan.

53 Mallin valmistelu automaatiksi Klikkaa piirrepuussa, hiiren oikealla, pääkokoonpanon päällä, Muut toiminnot -> Valmistele automaatiksi. (Kuva 15) Kuva 15 Valmistele automaatiksi Vertex kysyy avaa editorissa vai valmistele automaatti -> Valmistele Vertex avaa Excelin.

54 Makrojen salliminen Riippuen Excelistä makrot täytyy erikseen sallia. Tässä tapauksessa on kyseessä 2007 versio. Excel ilmoittaa Suojausvaroitus, Osa aktiivisesta sisällöstä on poistettu käytöstä Makrot ovat pois käytöstä ja ne pitää sallia. Asetukset -> Ota tämä sisältö käyttöön -> OK (kuva 16) Kuva 16 Makrot Vertex valmistelee Excel- pohjan ja sammuttaa Excelin automaattisesti.

55 Nyt malli pitää valita suunnitteluautomaatiksi ja tallentaa. Klikataan hiiren oikealla, piirrepuussa, pääkokoonpanon kohdalla Ominaisuudet -> Suunnitteluautomaatti -> OK (kuva 17) Kuva 17 Suunnitteluautomaatti

56 Tallenna malli normaalisti levykkeen kuvasta. Vertex kysyy, Malli on tuoteautomaatti, automaatin ajon jälkeen tallennus alkuperäisen päälle saattaa pilata sen, tallenetaanko -> Kyllä. Tuoteautomaatti on valmis avattavaksi Exceliin. Klikkaa hiiren oikealla, piirtoalueella, Aja automaatti. (kuva 18) Kuva 18 Aja automaatti Vertex avaa Excelin. Markot pitää taas sallia samalla tavalla, kuten aiemmin esitettiin. Katso edeltä kohta makrojen salliminen.

57 Nyt Excel-pohja on valmis muokattavaksi. Muokkaa käyttöliittymä kuvan 19 mukaiseksi. Kuva 19 Käyttöliittymä Vaihda Asetukset- välilehti kuvaruudun alareunasta. (kuva 20) Kuva 20 Asetukset

58 Uusi malli, joka luodaan automaatin ajon jälkeen, tallennetaan projektiin KUUTIO, nimellä TESTI. (Kuva 21) Kuva 21 Tallennus Linkkiosat vaihdetaan tarvittaessa paikallisiksi saa olla valittuna. Vaihda Mitat- välilehti kuvaruudun alareunasta. Mitat- välilehdelle ei tässä tapauksessa tarvitse tehdä muutoksia. (kuva 23) Kuva 22 Mitat

59 Kun Excel- pohja on valmis, vaihda käyttöliittymä- välilehti ja tallenna se normaalisti levykkeen kuvasta. Uusien mittojen ajo Vaihda mitoiksi kuvan 24 mukaiset arvot ja klikkaa Aja automaatti- painiketta. Kuva 23 Uusien mittojen ajo Vertex sulkee Excelin ja luo mittojen mukaisen mallin ja tallentaa sen nimellä TESTI. Mallia voidaan muokata tämän jälkeen aivan kuten mitä tahansa mallia.