Sini Metsä-Kortelainen, VTT

Transkriptio

1 Sini Metsä-Kortelainen, VTT

2 Konsepti: v Varaosat ja kaikki niihin liittyvä tieto säilytetään ja siirretään digitaalisesti. Osan valmistus tapahtuu 3D-tulostamalla tarpeen mukaan, yleensä lähellä loppukäyttäjää. TP1: Digitaalisten varaosien toimintamallit TP3: Digitaalisten varaosien verkostot TP2: Teknologian mahdollisuudet ja rajoitteet TP4: Varaosat 4.0

3 } Projektiryhmä VTT: Pasi Puukko, Sini Metsä-Kortelainen, Ari Jussila, Tuomas Riipinen, Hannu Tanner, Markku Mikkola, Mikko Savolainen, Joni Reijonen, Kimmo Ruusuvuori Aalto: Jouni Partanen, Mika Salmi, Jukka Tuomi, Sergei Chekurov, Roy Björkstrand, Matti Vartiainen, Eero Huotilainen, Niklas Kretzschmar } Kesto: 24 kk ( ) } Kokonaisbudjetti: n. ~1.4 M (VTT 50%, Aalto 50%) } Rahoitus: Yritykset ~18 % Tekes-tuki 58 % VTT & Aalto 24 %

4

5 Nykytilanne, haasteet ja mahdollisuudet sekä tulevaisuus

6 Nykytilanne Haasteita Mahdollisuuksia } Useita varastoja ketjun eri vaiheissa, paljon sitoutunutta pääomaa } Minimieräkoot tarvitset yhden, joudut tekemään tuhat } Pitkät toimitusajat } Pahin tilanne prosessin seisominen: esim. odottamattomat rikkoutumiset } Mittava varaosanimikkeistö pitkän historian vuoksi } Soveltuvien osien tunnistaminen varaosakirjastosta on hankalaa } 3D-malli tai piirustukset puuttuvat / 3D-skannaus ei aina yksinkertaista (esim. sisäiset rakenteet) } 3D-tulostettujen osien ominaisuudet ja laatu eivät samoja kuin perinteisesti valmistetulla osalla (materiaalivalinnat / korvaavat materiaalit, jälkikäsittelyt) } Laadun tosittaminen } Kokovaatimukset, toleranssivaatimukset } Aineettomat varastot } Valmiit kokoonpanot tulosteena } Materiaalitehokkuus } 3D-mallinnuksen ulkoistus -crowdsourcing } Optimoidut rakenteet } Älykkäät osat } Ennakoiva kunnossapito ICT-järjestelmäintegraatiot DIVA-työpaja

7 Päivitettävät / kustomoitavat osat Älykkäät varaosat Ensiapuvaraosat Korjattavat varaosat Kierrätysvaraosat Ikuiset varaosat 3Dvaraosapankki Multimateriaaliosat Mobiili 3Dtulostus Kokoonpanot

8 Varaosien luokittelu Demonstraatiot

9 } Teknologinen toteutettavuus Materiaali Dimensiot Varaosatyyppi Geometria 3D-malli Toleranssit/mittatarkkuus Toiminnalliset vaatimukset Mahdolliset jälkityöstöt } Liiketaloudellinen kannattavuus Vuotuinen kysyntä Kysynnän ennustettavuus Toimitusaika Maantieteellinen jakauma Down-time kustannus Valmistus/hankintakustannus Varastointikustannus Logistiikkakustannus Mahdollisten toimittajien lkm Minimi tilaus/valmistuseräkoko

10 } Teknologinen toteutettavuus Materiaali Dimensiot Varaosatyyppi Geometria 3D-malli Toleranssit/mittatarkkuus Toiminnalliset vaatimukset Mahdolliset jälkityöstöt } Liiketaloudellinen kannattavuus Vuotuinen kysyntä Kysynnän ennustettavuus Toimitusaika Maantieteellinen jakauma Down-time kustannus Valmistus/hankintakustannus Varastointikustannus Logistiikkakustannus Mahdollisten toimittajien lkm Minimi tilaus/valmistuseräkoko Ideaalitilanne: kaikki kriteerit Esimerkkitapaus todellisesta casesta, usein epäsuoraa tietoa

11 } Vaihe 1 Varaosajoukon määritys } Vaihe 2 Tekninen toteutettavuus [KYLLÄ/EHKÄ/EI] Varaosaryhmien, tullikoodien ja varaosakuvausten perusteella (pääosin epäsuoraa tietoa, ei tarkkoja koko / paino tietoja) } Vaihe 3 Teknisen toteutettavuuden tarkempi tarkastelu [KYLLÄ/EHKÄ/EI] Kuva-analyysi osista, joista kuvat saatavilla (30%) Teknologisesti potentiaalisia osia ~15-20% Järkeviä osia 3D-tulostuksen kannalta ~5% } Vaihe 4 Liiketaloudellinen kannattavuus } Vaihe 5 Potentiaalisten joukko selvillä Teknisesti potentiaaliset -% Teknisesti ja liiketaloudellisesti potentiaaliset -% Potentiaalisten varaosanimikkeiden määrä ~ ~25% ~5-20% Vaihe 4 Vaihe 3 Vaihe 2 Vaihe1 } Vaihe 6 Yksityiskohtainen tarkastelu muutamalle valitulle osalle Vaihe 5

12 Lämpölevy Demo-osan prosessiketju Suunnittelu Valmistus Jälkikäsittelyt Testaus Loppuarvioint Materiaalin valinta Tukirakenteiden suunnittelu 3D-mallin muokkaus Prosessiparametrien valinta Tulostimen valmistelu Tulostus Monitorointi Irrotus alustalevystä Lämpökäsittelyt Loppukoneistus Kokoonpano Kappaleen testaus käyttöympäristössä Suorituskyvyn arviointi Kappaleen arviointi Valmistusmenetelmien vertailu (3D-tulostus vs. perinteinen valmistus) Materiaali Jälkikäsittelyt Osan ominaisuudet ja suorituskyky Toimitusaika Minimieräkoko Valmistusnopeus Valmistus / elinkaarikustannukset

13

14 Kohti digitaalisten varaosien käyttöönottoa Nykytila: } 3D-tulostettavia osia ei tunnisteta varaosakirjastoista } 3D-tulostusmateriaalien valikoima on rajallinen eikä jälkikäsittelyiden tarvetta / vaikutuksia tunneta riittävän hyvin } 3D-tulostettujen osien laatua ei ole tositettu esim. vertailtavuus perinteisesti valmistettuihin osiin Tulevaisuus: } 3D-tulostettavat osat + tarvittava valmistustieto löytyvät varaosakirjastoista } 3D-tulostusmateriaalien ja niistä valmistettujen osien ominaisuudet (sis. jälkikäsittelyjen vaikutus) tunnetaan } 3D-tulostettujen kappaleiden laadun tosittamiseksi on kehitetty menetelmät } 3D-tulostus mahdollistaa älyn integroimisen osiin

15 Tulossa: Avoin loppuseminaari DIVAprojektin tuloksista (Espoo) Sini Metsä-Kortelainen VTT