Teollisten tietosisältöjen hallintaan liittyviä hankkeita. Tommi Karhela

Transkriptio

1 Teollisten tietosisältöjen hallintaan liittyviä hankkeita Tommi Karhela

2 Käynnissä olevia hankkeita Nose Nomadic Use of a Plant Model PhaseField Industrial Application of PhaseField Modelling Aukoton Automaatiosovelluksen yhtenäinen kehityspolku PI kaaviosta ohjelmistototeutukseen Nase Novel Affordances in Smart Environments OPCUA Data Model Simantics Simulation based Knowledge Management in Engineering Lifecycle Sefram Service Framework for Industry 2

3 Tarjousvaiheessa tai suunnitteilla olevia hankkeita OpenProd Open Model Driven Whole Product Development and Simulation Environment (ITEA2 aiehakemus sisällä) eengineering A layered ontology based service oriented architecture for eengineering (EU STREP hakemus sisällä) OCA Orchid Coordination Action (EU CA hakemus sisällä) POJO Pääoman käyttöä ja joustavuutta optimoiva uusi tuotantojärjestelmän suunnittelutapa (Metsä SHOK, tutkimushanke hakemus sisällä) Codes Computational Models in Product Lifecycle (Tekes tutkimushanke valmisteilla) Tiamo Tiedonvaihdon ja yhteistyön tuki verkottuneessa suunnittelussa (Tekes tutkimushanke valmisteilla) Metsäteollisuuden liiketoimintaprosessien systeemitason dynaaminen mallitus ja simulointi, MESI (Metsä SHOK, tutkimushanke valmisteilla) 3

4 VTT TECHNICAL RESEARCH CENTRE OF FINLAND A Video Stream based Mobile Tool for Field Operators and for Maintenance and Construction Workers NOSE A video stream based (Augmented Reality) user interface for the plant information systems will be developed Changes in 3D plant design model can be visualized on line in construction site by augmenting the design changes to the video stream. Positioning of the virtual 3D objects is done automatically according to the marker information available both in real environment and in virtual model. In addition on line measurements, historical data information, design documents and learning material can be accessed through the video stream based user interface The technology is developed in actual industrial environment during 2008 and 2009 together with 11 companies. Project is a research project in Tekes Ubicom Technology Program. In the Nose project the technology will be attached to the world leading plant design system. Volume 660 k ( ) Additional information: / 4

5 Industrial Application of PhaseField Modelling PhaseField Phase field modelling is applied for modelling multiphase processes in steel and copper industry, power industry and polymer industry Aim is in seamless support for multiscale modelling For example in steel industry continuous casting process is studied and microstructure (morfology) simulation is integrated in the system level simulation. Project is part of Tekes Masi technology program 6 companies are involved Total volume 737 k ( ) 5

6 Microstructure 6

7 Projektin tavoite: Aukoton ketju PI kaaviosta ohjausohjelmistoon Hallintavaatimukset (esim. mittaus ja ohjauskohteet, automaation tehtävät) kirjataan osaksi tehdasmallia. Lähtötiedot siirretään sähköisesti automaation suunnittelutyökaluun osaksi sovelluksen vaatimuksia. Automaatiosuunnittelija luo (tarvittavalla tarkkuudella) valmis osia käyttäen sovelluksen kuvauksen, joka voidaan jäljittää takaisin vaatimuksiin. Arkkitehtuurin ja kirjastojen pohjalta generoidaan sovellusohjelmistoa (esim. yksinkertaiset perustoiminnot, toistuvat tyypit tai kriittiset, monimutkaiset osuudet). Tekes tutkimushanke, 6 yritystä mukana Laajuus 650 k ( ) 7 STEP AP221 ISO IEC IEC PSK IEC Prindex UML:n profiilit ja kehitystyökalut IEC kielet

8 NASE Novel Affordance in Smart Environments Novel intuitive and collaborative smart tools for process control Advanced collaborative management of nuclear power process. In order to efficiently support operations in process control the human system interface should represent accurately the system s state, meet expectations and support awareness of the process and task performance. We are aiming for a solution that facilitates operators to understand the process and supports team members collaborative work. VTT research project in Complex System Design Theme Volume ~ 1000 k 8

9 OPCUA Data Model Java implementation for UA specification UA data modelling tools Company headed Tekes project, 4 companies involved Volume 270 k ( ) Vendor Information Model Information Model Specifications DA A&E HDA CMDs IEC, ISA, OAGi, EDDL OPC Information Model OPC UA Base Services All Necessary Services 9

10 Simantics 1. An internal project of VTT Technical Research Centre of Finland Simantics is a Complex Systems Design theme project Project duration September 2006 December 2008 Original budjet 1300 k, 115 mmonth; revised budjet about 1090 k 2. Software platform for modelling and simulation Application development platform Integration solution for modelling and simulation Efficient semantic ontology based modelling implementation 3. Software development community and philosophy Simantics is an open source project, the platform is open for everyone to adopt for use Flexible licensing allows both open source and proprietary project be built on the platform Cumulates and rationalises modelling and simulation software development and use Additional information: 10

11 Plug in Architecture for Modelling and Simulation Plug in (* Plug in (* Plug in (* APROS simulation engine OpenFOAM CVM CFD simulation environment Elmer FEM multi physics simulation environment Plug in (* OpenSceneGraph visualisation environment Plug in (* BALAS simulation engine Plug in (* VTT Talo building simulation environment Simantics Platform Eclipse based application framework OpenCASCADE 3D geometry kernel Apache Batik 2D diagram framework Editors (text, 2D diagram, 3D geometry) Structural data handling and mapping Project/team management tools Distributed modelling and simulation facilities Plug in (* OpenDX and ParaView post processing and visualisation tools Plug in (* Octave mathematical language environment Plug in (* Plug in (* OpenModelica system simulation environment ProCore triple engine Modelling database management Historian Simulation results database management *) Plug ins are examples what could be connected to the Simantics platform 11

12 Simantics in Action 12

13 Service Framework for Industry Sefram Palvelukehyksen tietoteknisen kehityksen eteenpäinvienti Proof of Concept Palvelukehys liiketoiminnan kehittämisen kannalta Tekes yritysryhmähanke, 9 yritystä Volyymi ~1M XMLpss 3Dlaitossuunnitteluohjelmisto Automaatiosuunnitteluohjelmisto Koulutussimulaattori Dynaaminen prosessisimulaattori Automaation testaus / Suunnittelun validointisimulaattori 13

14 Open Model Driven Whole Product Development and Simulation Environment OpenProd ITEA2 project If accepted could be started at the beginning of 2009 earliest Sweden, France, Germany, Finland, Switzerland involved OPENPROD provides whole product model driven systems development and simulation, with both software and hardware components as well as related work and business processes, primarily based on open source frameworks, tools, and open modeling standards, including Eclipse, Modelica, and UML Siemens AG, Bosch Rexroth AG, ABB Corporate Research, SKF, Ericsson, IMAGINE/LMS, Electricité De France, Institut Français du Petrole, Nokia, Pöyry, Equa Simulation, MathCore Engineering, MOSTforWATER, TLK Thermo, Fraunhofer Gesellschaft, INRIA, Linköping University, Fachhochschule Bielefeld, ETH, TU Hamburg, TU Braunschweig Finnish partners will concentrate on the tool development for the simulation of work and business processes. 14

15 eengineering A layered ontology based service oriented architecture for eengineering Use shared standard ontologies for the exchange of information as far as they exist Respect the local ontologies and corporate data organizations which normally exist for each participating company and provide mechanisms to facilitate the connection to a shared ontology Base the exchange of data on ontology model independent exchange formats and models to avoid unnecessary heterogeneity at this level, demonstrate the feasibility of the emerging standards of the ISO series for this purpose EU STREP ICT 3 CALL Intelligent Content and Semantics VTT, FernUniversität in Hagen, Ecole Nationale Superieure de Mecanique et d Aerotechnique, Instituto Superior de Engenharia do Porto, Metso Automation, Endress+Hauser, Croon, USPI NL, NAMUR (PROLIST) Volume ~2M 15

16 Orchid Coordination Action OCA Achieve a form of organisational agreements between a number of key communities in the process industry in Europe to have the necessary critical mass and focus Industrial communities Research institutes Achieve an objective measure of individual and collective readiness as a necessary benchmark for industry to adopt the proposed path forward Achieve an overview and an assessment of the key standard methodologies ("bubbles") for exchange and storage in process industry and adjacent areas Achieve a research overview about the state of the art of technologies for sharing life cycle information between communities that use different ontologies and dictionaries Achieve an agreed upon concept on how process industry should proceed to achieve the required interoperability connections and longer term conversions Support the communications and cooperation between research communities on ontologies and process industry communities USPI, Prolist, THTH, ICAAMC, eclass, Shell, Siemens, University Hagen, Groningen EU Coordination Action ICT Call 3 Intelligent Content and Semantics Volume 500 k 16

17 POJo Tavoitteet Päätavoitteena kehittää radikaalisti uudistettu tuotantojärjestelmien suunnittelutapa Taloudellisina tavoitteina on, että suuren prosessiuusinnan pääomakustannukset pienenevät 15 %:lla ja uuden tuotantojärjestelmän investointikustannukset 30%:lla. Menetelmät Informaatioinfrastrutuurien tutkimus Tilastollinen päätöksentekoteoria Monitavoiteoptimointi Dynaaminen mallinnus ja simulointi Aikataulu 6/08 5/10 (+suunniteltu jatko 12/11) Laajuus 1,2M (5/10 asti) Rahoitus Metsäklusteri OY 360k TEKES 840k 17

18 Codes Computational Models in Product Lifecycle Satellite Project 1 CODES Research Project Generic work and integration methods for integrating simulation into design systems Satellite Project 1 Satellite Project 2 Building Simulation Process Simulation Satellite Project 2 Satellite Project 3 Satellite Project 3 Satellite Project 1 Satellite Project 1 Satellite Project 2 Machine simulation System Dynamics Satellite Project 2 Satellite Project 3 Satellite Project 3 18

19 TIAMO Tiedonvaihdon ja yhteistyön tuki verkottuneessa suunnittelussa Puutteet tiedonkulussa ja yhteistyössä aiheuttavat merkittäviä kustannuksia: vaihtelevat kulttuurit ja käytännöt epäselvä vastuunjako muuttuvat, epäluotettavat tiedot vapaamuotoinen tieto ei hallinnassa yhteensopimattomat tietojärjestelmät Tutkimustietoa ja valmisohjelmistoja on runsaasti, uusi tekniikka mahdollistaisi pitkällekin viedyn integraation ja älyn TIAMO integroi nykyisiä ja kehittää uusia tietoteknisiä välineitä ja toimintatapoja, jotka tehostavat viestintää ja vapaa muotoisen informaation hallintaa teolli suuden verkottuneissa investointi projekteissa Tietoa välittyy suoraan ja tietovarastojen kautta, vapaamuotoisen viestinnän osuus on merkittävä 19

20 TIAMOn visio yhteistyöpalvelu osapuolten ja työkalujen integroijana Runkona (pelkistetyt) mallit tehtaasta, projektista ja organisaatiosta Suunnittelijan työpöytä tarjoaa yhtenäisen näkymän tilannetietoon Liikkeelle nykyisten, viestintää tukevien ohjelmistojen tehokäytöstä Lisätiedot: 20

21 Metsäteollisuuden liiketoimintaprosessien systeemitason dynaaminen mallitus ja simulointi, MESI Tavoitteena tutkia mallinnuksen ja simuloinnin keinoin metsäsektorin liiketoimintaprosessien dynaamista käyttäytymistä: Ymmärrys koko sektorin käyttäytymisestä ajan mukana (heilahtelut, syklit jne.) Skenaario tarkastelut miten reunaehdot (esim. makrotalouden syklit, uudet teknologiainnovaatiot) tai yhden yrityksen toimet vaikuttavat itseen, partnereihin sekä kokonaisuuteen miten koko arvoverkko voisi toimia paremmin yhdessä? Hyödyt metsäsektorin yrityksille: Kehitettävä mallijärjestelmä voidaan tuotteistaa osallistujien käyttöön Tiedon kertyminen metsäalan arvoverkon rakenteesta ja siihen liittyvistä liiketoimintaprosesseista odotettavissa olevasta pitkän aikavälin kehityksestä eri skenaarioiden seuraamuksista globaalin kehityksen vaikutuksista organisaation oppiminen mallinnuksen edetessä 21