SOLIDWORKS-TYÖYMPÄRISTÖN KEHITTÄMINEN

SOLIDWORKS-TYÖYMPÄRISTÖN KEHITTÄMINEN LAHDEN AMMATTIKORKEAKOULU Materiaali- ja tuotantotekniikan koulutusohjelma Muovitekniikan suuntautumisvaihtoehto Opinnäytetyö Kevät 2005 Samu Niveri

Lahden ammattikorkeakoulu Tekniikan laitos NIVERI, SAMU: SolidWorks-työympäristön kehittäminen Case: Roxon Oy Muovitekniikan opinnäytetyö, 27 sivua Kevät 2005 TIIVISTELMÄ Tämä opinnäytetyö käsittelee SolidWorks 3D -suunnitteluohjelmiston ja sen yhteyteen kytketyn SmarTeam PDM -järjestelmän muodostaman työympäristön kehittämistä. SolidWorksin ja SmarTeamin käyttö Roxon Oy:ssä kohdistuu konesuunnitteluun ja laitetietojen hallintaan. Opinnäytetyön tarkoitus on pyrkiä kehittämään suunnittelutyöympäristöä, niin että vakio-osien hallinta, käyttäminen ja tiedonhallinta helpottuu. Vakio-osien oikeellisuus varmistettiin mallintamalla kaikki vakio-osat uudelleen. Vakio-osien helpompaa etsimistä ja lataamista varten tehtiin apuohjelma. Työn tuloksista voidaan todeta, että suunnittelu nopeutui huomattavasti vakioosien hakemisen helpottuessa. Piirustuksiin luotavat osaluettelot parantuivat sekä niiden luomiseksi tehtiin uusia ominaisuuksia. Avainsanat: SolidWorks, SmarTeam, 3D-suunnittelu

Lahti Polytechnic Faculty of Technology NIVERI, SAMU: Developing a SolidWorks working environment Case: Roxon Oy Barchelor s thesis in plastics engineering, 27 pages Spring 2005 ABSTRACT This thesis deals with developing a working environment with SolidWorks 3Dengineering software and the SmarTeam PDM system. SolidWorks and SmarTeam are used at Roxon Oy in machine designing and product data management. The aim of this thesis was to develop the designing environment so that it would be easier to control and use standard components and to manage design data. All the standard components were remodelled to make sure that they are correct. A loading program was made to make standard components easier to find and use. As a result of this work, designing has become quicker because of easier search of standard components. Bills Of Materials that are made for drawings have got better and there are new features to create them. Key words: SolidWorks, SmarTeam, 3D designing

SISÄLLYS 1 JOHDANTO 1 2 SOLIDWORKS- JA SMARTEAM-TYÖYMPÄRISTÖ 2 2.1 Suunnittelutiedonhallinta 2 2.2 PDM-järjestelmistä yleisesti 3 2.3 Solidworks- ja SmarTeam-työympäristöjen ongelmat ja parannustoimenpiteet 3 2.3.1 Numerointi ja mitoitusvirheet 3 2.3.2 Uudet standardiosat 3 2.3.3 Standardiosien mallinnus 4 2.3.4 Mallinnustavan valinta 4 2.3.5 Mallinnuksen ongelmakohdat 5 2.3.6 Mallinnuksen kehitys 5 2.4 Uudet osakirjastot 6 2.4.1 Osakirjastojen järjestys 6 2.4.2 Ruuvikirjastot 6 2.4.3 Mutterikirjastot 8 2.4.4 Aluslevykirjastot 8 2.4.5 Palkki- ja profiilikirjastot 9 2.5 Käytetyt standardit 9 2.5.2 Ruuvistandardit 9 2.5.3 Mutteristandardit 10 2.5.4 Aluslevystandardit 10 2.5.5 Palkki- ja profiilistandardit 11 2.6 Valmiiden kirjastojen sisältö 11 2.7 Vanhojen kokoonpanojen muuttaminen 11 3 TYÖPÖYDÄN TOIMINTOJEN LISÄÄMINEN 12 3.1 Työpöydän puutteiden havainnointi 12 3.2 Osan haku SmarTeamista 12 3.3 Työkalujen suunnittelu työpöydälle 13 3.3.1 Työkalupainikkeet 13 3.3.2 Työkalujen sisältö 13 3.3.3 Hakupainikkeiden rakenne 14 3.3.4 Ruuvi-, mutteri-, aluslevy-, palkki- ja profiilipainikkeet 15 3.3.5 Ohjelmapainikkeet 15 3.4 SolidWorks add-in 20 3.4.1 Add-inin lähtökohdat 20 3.4.2 Moduulien ja formien siirtäminen 20 3.4.3 Projektin asetukset ja pääohjelman teko 20 3.4.4 Projektin kääntäminen.dll-tiedostoksi ja koeajo 21 3.4.5 Kehitetyt Add-init ja niiden sisältö 22 4 UUSIEN TOIMINTOJEN KÄYTTÖÖNOTTO 24 5 YHTEENVETO 24

LÄHTEET 27

1 JOHDANTO Tämän työn tavoite on kehittää SolidWorks-työympäristöä niin, että erilaisten rutiinien suorittaminen olisi helpompaa ja ennen kaikkea nopeampaa. Tämän työn tarkoituksena on samalla tutkia, mitä todellisia tarpeita ja puutteita suunnitteluohjelmistossa on ennen kuin se täydellisesti sopii yrityksen työvälineeksi. Roxon Oy:ssä on otettu käyttöön SolidWorks 3D -suunnitteluohjelmisto sekä SmarTeam PDM -ohjelmisto. Tavoitteena ohjelmien käytössä on saada suunnittelussa tapahtuvat virhemahdollisuudet minimoitua sekä hallita piirrustuksia ja dokumentteja luotettavasti. Roxon Oy suunnittelee materiaalinkäsittelyjärjestelmiä. SolidWorksia ja Smar- Teamia käytetään pääasiassa seulontalaitteiden suunnitteluun ja dokumenttien hallintaan. Laitteiden suuresta määrästä ja jokaista laitetta kohti olevista osista johtuen on aiheellista käyttää PDM-järjestelmää, jossa piirrustukset ja laitteisiin liittyvät dokumentit ovat selkeästi järjestyksessä. SolidWorks ja SmarTeam ovat asennuksensa jälkeen käyttövalmiita ja varustettuja riittävillä ominaisuuksilla suunnittelua silmällä pitäen, mutta täyden hyödyn saaminen vaatii paneutumista tarvittaviin toimintoihin ja niiden toteuttamiseen lisäohjelmien avulla. Tällöin suunnittelijan on kartoitettava suunnittelussa tapahtuvat rutiinit, havaitut virheet ja yleensä kaikki, mikä vaikuttavaa suunnittelun nopeuttamiseen ja työympäristön järkevään käyttöön.

2 2 SOLIDWORKS- JA SMARTEAM-TYÖYMPÄRISTÖ 2.1 Suunnittelutiedonhallinta SolidWorks-suunnittelussa päämääränä on tehdä tuotantoon soveltuvia virheettömiä työkuvia. Työkuvien hallintaan riittää usein pelkästään järkevä kovalevyjen hallinta ja tiedostojen kansioiminen oikein. Silloin kun piirrustuksia ja malleja on paljon, tulee mukaan PDM-järjestelmä. PDM-ohjelman tavoite on hallita tietoa, pitää yllä suurta tietokantaa, seurata revisioita ja estää vahinkojen syntymistä. SmarTeam PDM -järjestelmä arkistoi tietokantaansa, Office-tiedostojen lisäksi, AutoCAD-piirustukset sekä SolidWorks-piirustukset, -mallit ja -kokoonpanot. SolidWorks-mallin nimeäminen tapahtuu SmarTeamin kautta, jolloin mallista tehtävä piirustus saa saman nimen osaluetteloonsa ja piirustusarkille kuin itse malli. Tällöin ristiinnimeäminen ei ole mahdollista. SmarTeam pystyy myös nimeämään osan tai kokoonpanon konfiguraatiot eri nimillä, jolloin osaluetteloon tulee jokaiselle konfiguraatiolle eri nimi. SmarTeamin tietokannassa ja SolidWorks-tiedostonniminä taas käytetään juoksevaa numerointia, jonka osa, kokoonpano ja piirustus saavat automaattisesti Smar- Teamiin tallennettaessa. SmarTeam seuraa revisiota niin, että tiedoston lataaminen tietokannasta voidaan suorittaa joko esikatseluna vain luku -tilassa, jolloin tiedostosta tulee kopio omalle kovalevylle, tai sitten editoimalla, jolloin tiedostosta tulee uusi revisio eli uusi tiedosto, jota voi vapaasti muuttaa tuhoamatta edellistä. Tällöin esimerkiksi ei tarvitse ottaa huomioon sitä, missä kaikkialla osaa on käytetty, sillä uusi revisio päivittyy muihin kokoonpanoihin vasta käyttäjän halutessa niin.

3 2.2 PDM-järjestelmistä yleisesti PDM-järjestelmien tarkoitus on pitää tieto ajan tasalla jokaisessa yrityksen osassa, jossa laitteiden suunnittelu ja dokumentointi on olennainen osa työtä. PDM on lyhenne englanninkielen sanoista Product Data Management, eli vapaasti suomennettuna tuotetiedonhallinta. Tuotetiedoiksi luetaan yleensä ohjekirjat, piirustukset ja muut mahdolliset dokumentit, jotka liittyyvät yrityksen tuotteisiin. Suunnittelussa PDM:n edut ovat revision hallinnassa, rinnakkaissuunnittelussa ja selkeässä hakujärjestelmässä, josta tarvittava tieto löytyy helposti. 2.3 Solidworks- ja SmarTeam-työympäristöjen ongelmat ja parannustoimenpiteet 2.3.1 Numerointi ja mitoitusvirheet SmarTeam PDM on järjestelmä, joka tallentaa osat numerojärjestyksessä niin, että jokainen tiedosto on numerosarja eikä osan nimityksellä ole merkitystä sijoituksessa SmarTeam-rakennepuuhun. Osia on mallinnettu tai otettu SolidWorksin Toolbox-lisäosasta tarpeen mukaan, jolloin ne eivät ole tulleet PDM:ään aakkosjärjestyksessä, vaan SmarTeamin numerojärjestyksessä. Täten hakeminen suoraan rakennepuusta seuraten esim. ruuvin kokoa on hankalaa. Toolboxista otetuissa osissa on havaittu virheitä dimensioissa ruuvien, muttereiden ja palkkien osalta. Varsinkin palkkien ja profiilien, joista suunnitellaan laitteiden rakenteita, tulisi olla oikeilla dimensiolla mallinnettuja, sillä useimpia lu-juuslaskennassa käytettäviä arvoja saadaan SolidWorksista suoraan, jolloin hyöty SolidWorksin käytöstä kasvaisi edelleen. 2.3.2 Uudet standardiosat Tässä työssä aikaisemmat kirjasto-osat tuhotaan SmarTeam PDM-järjestelmästä ja niiden tilalle mallinnetaan uudet täysin toisiaan vastaavat osat. Tällöin kokoonpanossa osan korvaaminen toisella helpottuu, kun geometriat ovat samat, ja näin liitoksia osien välillä (mates) ei tarvitse tehdä uudelleen. Samalla tulee myös teh-

4 tyä oikeat profiilikortit, eli nimet englanniksi ja suomeksi sekä mahdolliset materiaalitiedot, jotka siirtyvät suoraan SolidWorks-osan Custom Properties -tietoihin. Mallien helppoa hakua silmällä pitäen tehdään SolidWorksin työpöydälle lisäpainikkeita, joilla vakio-osia voidaan hakea nopeasti oikealla nimellä. 2.3.3 Standardiosien mallinnus Mallinnuksen suunnittelu tulee aloittaa siltä kannalta, että kaikki osat tulee voida muokata ensimmäisestä piirretystä mallista, jolloin geometria pysyy samana ja täten aiemmin mainittu muutoksen teko kokoonpanoissa on helpompaa. Malleja tehdessä tulee huomioida ja tarkistaa se, että nimet päivittyvät oikein SmarTeamin kautta, sillä helpoimmalla pääsee, kun osan tiedot ovat heti aluksi oikein. Mallin tietojen muutos sen jälkeen, kun malli on jo SmarTeamin tietokannassa, on hankalampaa kuin mallia luotaessa. 2.3.4 Mallinnustavan valinta Mallinnustavaksi ruuveille tulee valita ruuvin sivuprojektio, eli kun Solid- Worksissa haluaa tarkastella osaa edestä (front) tulee ruuvin sivuprofiili suoraan näkyviin. Tällöin aina tiedostoa avatessa tulee näkyviin ruuvin pituus, jolloin tietää, mitä osaa on käsittelemässä. Lisäksi ruuviin tulee sisällyttää sama liitäntäreferenssi (MateReference) kuin Toolbox-osissa, jolloin käytettäessä holewizardia mallinnettaessa jotakin osaa, tulee holewizardilla tehtyihin reikiin automaattisesti halutut ruuvit. Ruuvien mallirakenteen tulee olla sellainen, että jokainen koko, esim. M16, on oma tiedostonsa, mutta jokaisessa tiedostossa on useampi pituuskonfiguraatio. M16x50, M16x55, M16x60 jne. ovat siis M16 Ruuvin alla konfiguroituina. Ruuvien osalta tulee tehdä jokaiselle konfiguraatiolle oma profiilikortti, jonka mukaan pituutta voi hakea SmarTeam-järjestelmästä. Mutterit mallinnetaan siten, että mutteri tulee front-tasolla katsottuna näkymään niin, että lukitusmuttereiden osalta lukitusosa näkyy suoraan edessä. Mutterit tehdään konfiguroimattomiksi yksittäisiksi osiksi.

5 Aluslevyn tulee mallinnettaessa olla front-tasossa niin, että aluslevyn sivuprofiili on esillä, jolloin avattaessa tiedostoa näkee heti aluslevyn paksuuden. Palkkien ja profiilitankojen mallinnuksessa tulee huomioda helppo tunnistettavuus ja osan koon helppo havainnointi työpöydältä. Tällöin on paras valita osille tietty pituus, jolla jokainen profiili pursotetaan muotoonsa. Tässä tapauksessa valittu mitta on 1000 mm. Osien helpommaksi havainnoimiseksi osan profiili tulee mallintaa front-tasolle, jolloin osan isometrinen projektio antaa parhaiten kuvan siitä, mikä profiili on kyseessä. Jokainen palkki on yksittäinen konfiguroimaton osansa. 2.3.5 Mallinnuksen ongelmakohdat Smarteam PDM -järjestelmästä johtuen Excel-pohjaista suunnittelupöytää (Design Table) ei voida käyttää, sillä muutoksien tekeminen profiilikorttiin sekoittaa Design Tablen ja täten malli on likipitäen käyttökelvoton. Lisäksi osia ja osien konfiguraatioita on suuri määrä, jolloin on vaarana se, että mallinnettaessa tuoteluettelon mukaan osien järjestys menee jossain vaiheessa sekaisin. Näin ollen osien hallintaan ja nopeampaan mallintamiseen tulee saada muutos. Lisäksi SmarTeam ei anna tehdä yhdelle standardiosalle kuin 10 konfiguraatioita, joten muutamille ruuveille on tarve tehdä useampi tiedosto. 2.3.6 Mallinnuksen kehitys Mallinnettaessa palkkeja ja ruuveja, joissa oli vaihtuvia dimensioita, oli osuvaa käyttää Design Tablea nopeuttamaan suoraan luettelosta tehtävää osanmallinnusta. Tällöin tosin SmarTeamista johtuen joutuu ensin tekemään yhden osan, jossa on kaikki konfiguraatiot valmiina, niin että konfiguraatiot on nimetty 001, 002, 003.. jne. Kun osa on mallinnettu kaikkien konfiguraatioden osalta, poistetaan Design Table, jonka jälkeen konfiguraatioista tulee manuaalisia. Tämän jälkeen konfiguraatio 001 tallennetaan omalla osanimellään ja omalla profiilikortillaan Smar- Team PDM -järjestelmään. SmarTeam yrittää tarjota jokaiselle konfiguraatiolle

6 profiilikorttia, joita ei kuitenkaan täytetä, ainoastaan konfiguraatiolle 001 täytetään kortti. Tämän jälkeen saadakseen uuden osan täytyy vaihtaa aktiiviseksi konfiguraatio 002 ja poistaa konfiguraatio 001. Konfiguraatio 002 nimetään konfiguraatioksi 001 ja tehdään SmarTeam Save -tallennus. Tällöin osasta tulee uusi ja osalle tulee oma profiilikorttinsa. Muiden konfiguraatioiden profiilikorteille tehdään samoin kuin ensimmäisen tallennuksen yhteydessä tehtiin. Ruuvien osalta malleihin jätettiin konfiguraatiot niin, että pituudet muuttuvat, mutta kierrekoko on sama. Tällöin esim. ruuvilla kiinnitettävän levyn paksuuden muut-tuessa voidaan helposti valita toinen pituus suoraan osasta. Palkit taas ovat jokainen yksi oma palkkinsa, jossa ei ole konfiguraatioita. Näin ollen vakiokirjastosta otettaessa ei tarvitse enää poistaa turhia konfiguraatioita. Turhien konfiguraatioiden kerääminen suurissa kokoonpanoissa vaikeuttaa työskentelyä, koska kokoonpanosta tulee tarpeettoman raskas. 2.4 Uudet osakirjastot 2.4.1 Osakirjastojen järjestys Osakirjastojen tulee olla selkeässä järjestyksessä, josta on helppo etsiä manuaalisestikin osia ja osien konfiguraatioita. Tämä osuus SmarTeamista puuttuu melkein kokonaan, sillä osien aakkosjärjestäminen ei ole mahdollista. Osat tulevat SmarTeamiin numerojärjestyksessä, jolloin tallennusjärjestys ratkaisee osan sijoituksen kirjastoon. 2.4.2 Ruuvikirjastot Tätä työtä aloitettaessa ruuvikirjastojen yleisnäkymässä osat olivat numerojärjestyksessään yhden ainoan kansion alla. Kehittelyn tuloksena ruuveille tuli koon ja standardin mukainen kansio, josta löytyy kaikki ruuvin konfiguraatiot. Kuviossa 1 on esitetty ruuvikirjaston näkymä kehitystyön alussa, kuviossa 2 taas ruuvikirjastot on valmiiksi mallinnettu ja kansioitu järjestykseensä.

7 Kuvio 1. Näkymä SmarTeam-ruuvikansion rakennepuusta työn alussa Kuvio 2. Näkymä SmarTeam-ruuvikansion rakennepuusta kehittelyn jälkeen

8 2.4.3 Mutterikirjastot Mutterikirjaston rakenne oli alun perin sellainen, missä kaikki mutterit olivat sekaisin yhden kansion alla SmarTeam-järjestelmässä. Muttereiden hakemisen helpottamiseksi mutterit asetettiin standardin mukaan eri kansioihin, esim. kaikki DIN934-mutterit ovat Nuts DIN934 -kansion alla, kuten kuviossa 3. Kuvio 3. Näkymä SmarTeam-mutterikansion rakennepuusta kehittelytyön jälkeen 2.4.4 Aluslevykirjastot Lähtötilanteessaan aluslevykirjastoissa aluslevyt olivat kaikki yhden kansion alla sekaisin. Hakemisen helpottamiseksi aluslevyt asetettiin uusien kansioiden alle niin, että kansio on nimetty standardin mukaan ja kaikki standardinmukaiset aluslevyt ovat kyseisen kansion alla.

9 2.4.5 Palkki- ja profiilikirjastot Palkkien ja profiilien osalta kirjasto oli hyvinkin sekava, sillä palkkeja ja profiileja oli nimetty hyvinkin sekavasti ja näiden nimien mukaan etsiminen kirjastosta ei olisi ollut kovinkaan helppoa. Uudet kansiot kertovat, minkälainen kansion palkki tai profiili oikeasti on, tai vaihtoehtoisesti ohjaavat standardin mukaan etsijää eteenpäin. Esim. U-palkit ovat DIN1026:n mukaisia, joten kansio, josta palkit löytyvät, on U-Beams DIN1026, kun taas RHS-suorakaideputket löytyvät kansion RHS-rectangulartubes alta. 2.5 Käytetyt standardit 2.5.1 Standardiosien dimensiot Osien mallinnukseen tarvittavat dimensiot löytyvät standardeista, jotka kertovat esim. ruuveille kaikki mitat, joiden mukaan mallinnus on helppoa. Tällöin vain oikean standardin dimensioiden löytäminen eri lähteistä on se työläin osuus, jonka kanssa saa olla myös tarkkana. Esim. standardeissakin on tapahtunut muutoksia vuosien aikana, ja siten vertailu eri osatoimittajien luetteloiden sekä kirjojen välillä on järkevää, ellei jopa pakollista. Tämän työn aikana käytetyt dimensiot on otettu suoraan osatoimittajien luetteloista. 2.5.2 Ruuvistandardit Käytössä on ruuvien osalta mittastandardit DIN933, DIN931, DIN7991, DIN912 ja DIN6914. Mallinnettavien ruuvien kokoalue on sellainen, että aloituskoko on M5, josta eteenpäin M36 on viimeisenä. Ruuveja tilattaessa ei myöskään riitä se, että tiedetään ruuvin koko ja standardi, vaan täytyy myös tietää haluttu pintakäsittely. Tällöin SmarTeam-profiilikorttiin tulee tiedot ruuvin dimensioista, standardista ja pintakäsittelystä, esim Screw M10x20 DIN933 8.8A3G. Kuviossa 4 on esitetty profiilikortin sisältö ruuvin M24x40 DIN7991 8.8A3G osalta.

10 Kuvio 4. Profiilikortin sisältö 2.5.3 Mutteristandardit Käytössä on muttereiden osalta mittastandardit DIN934, DIN985 ja DIN6915. Mallinnettavien ruuvien kokoalue on rajoitettu niin, että aloituskoko on M5, josta eteenpäin M36 on viimeisenä. SmarTeam-profiilikorttiin lisätään tiedot mutterin koosta ja pintakäsittelystä, esim. Nut M10 DIN934 8.8A3G. 2.5.4 Aluslevystandardit Käytössä on aluslevyjen osalta mittastandardit DIN126, DIN436 ja DIN6916. Standardin DIN126 aloituskoko on M5, josta siirrytään suurempiin kokoihin niin, että M36 on viimeisenä. Standardin DIN436 aloituskoko on M6, josta siirrytään suurempiin kokoihin niin, että M52 on viimeisenä. DIN6916-standardikokoisesta aluslevystä mallinnetaan ainoastaan koko M16=17, sillä muita kokoja ei laitteissa

11 käytetä. SmarTeam-profiilikorttiin täytetään tiedot aluslevyn koosta ja pintakäsittelystä, esim. Washer 18 DIN126-A3G. 2.5.5 Palkki- ja profiilistandardit Käytössä olevien palkkien ja profiilien mittastandardit ovat DIN1024, DIN1025/1, DIN1025/3, DIN1025/5, DIN1026, DIN1028, DIN1029 ja EN 10219. DIN1028:n mukaiset L-profiilit on nimetty niin, että nimestä käy ilmi päämitat ja standardi, esim. L-tanko 15x15x3 tasakylkinen DIN1028. EN 10219 -standardin mukaiset RHS-putkipalkit eivät erotu standardinsa mukaan, vaan sama standardi on sekä suorakaide- että neliöpalkeille, jolloin nimi tulee pelkästään ulkomittojen mukaan, esim. RHS- rectangulartube 20x20x2. 2.6 Valmiiden kirjastojen sisältö Kirjastojen sisältö on valikoitu yrityksessä käytettävien osien mukaan, eikä ole alun perinkään yritetty mallintaa kaikkia mahdollisia ruuveja ja muttereita vaan ainoastaan ne, joille todellisuudessa on käyttöä. Tällöin kirjastojen rajoittama tila on pienempi eikä tiedostoinnin laajentamisesta näiden osien takia koidu tulevaisuudessa niin suuria kustannuksia. PDM-järjestelmästä hakeminen on täten helpompaa, kun ei ole turhia tietomääriä selattavana etsittäessä tiettyä tiedostoa. Osakirjastojen sisältöjä on esitetty liitteessä 1, josta löytyvät mallinnettujen ruuvien, muttereiden, aluslevyjen, palkki- ja profiiliosien luettelot. 2.7 Vanhojen kokoonpanojen muuttaminen Vanhat kokoonpanot, joissa on käytetty vanhoja osia, tulee myös muuttaa osakirjaston muuttuessa, sillä aiemmin tuli poistettua kaikki standardiosat ja täten kaikista kokoonpanoista ovat myöskin poistuneet ruuvit, mutterit ja aluslevyt. Samalla tulee myös tarkistettua se, että uudet dimensioltaan oikeat mallit ovat

12 myös oikein mallinnettuja, ja jos vastaan tulee virheellisiä, voidaan ne korjata aikaisessa vaiheessa eikä ongelmia kasaannu. 3 TYÖPÖYDÄN TOIMINTOJEN LISÄÄMINEN 3.1 Työpöydän puutteiden havainnointi Työpöydän tarpeiden kartoittaminen alkaa siitä, mitä perusrutiineja toistetaan usein osan tai kokoonpanon kanssa. Tällöin esille tulee sketsauksen helpottaminen, standardiosien haku, osaluetteloiden- ja osatietojen parempi hallinta sekä apuohjelmien suorakäynnistys työpöydältä. Ruuvien, muttereiden ja aluslevyjen haku suoraan SmarTeamista ei ole mahdollista käyttäen makroja, sillä SmarTeam on tietokantaohjelma, joka piilottaa Solid- Works-tiedoston suureen tietokantaansa. Täten makron tarvitsemaa suoraa polkua, jolla tietty tiedosto avattaisiin, ei ole. 3.2 Osan haku SmarTeamista SmarTeam luo aina esim. ruuvin esikatselusta kohteeseen C:/SmarTeam/View tiedoston, joka säilyy koneella, kunnes se poistetaan. Tämä käyttäjän omalle kovalevylle tuleva osa on SmarTeamin kanssa yhteensopiva, sillä sen mukana edelleen kulkee tieto siitä, että se kuuluu SmarTeam-järjestelmään. Tällöin voidaan tehdä ohjelma, joka käyttää hyväkseen SmarTeam View -kansiota, joka on jokaisella suunnittelukoneella sama, eli makron jakaminen verkkoasemallakin on mahdollista. Tällöin myös makron tuleva päivitys on helpompaa, kun ei tarvitse muokata makroa jokaisella koneella erikseen.

13 3.3 Työkalujen suunnittelu työpöydälle 3.3.1 Työkalupainikkeet Suunnittelun nopeuttamiseksi tulee vakio-osa saada ladattua nopeasti suoraan ohjelmaa käytettäessä eikä niin, että ikkunoita joutuu vaihtamaan jatkuvasti. Tällöin toimintojen lisäämisen tulee tapahtua SolidWorksin-työpöydälle ja sellaiseen valikkoon, joka pysyy aina työpöydällä. Kuvakkeiden tulee olla osaa kuvaavia, jottei aika mene työkalun ohjetekstin lukemiseen tietääkseen, mikä osa nappulan takaa tulee. Yrityksen suunnittelemat laitteet koostuvat pääasiassa teräslevyistä ja palkeista. Kun valmiit palkkipainikkeet on jo tehty, on aiheellista paneutua sketsauksen ja automatisoidun mallintamisen rakentamiseen. Useasti tarvitaan levyjä, joiden sketsauksessa pitää ensin piirtää ääriviivat, jolla kappale pursotetaan, ja määrittää osan relaatiot origoon nähden. Yleensä aina kappale on kiinnitetty origoon keskipisteestään käyttäen kulmasta kulmaan halkaisevan katkoviivan keskipistettä origon kanssa pisteenä, joka sitoo sketsin origoon. Levymäisen kappaleen piirtämisessä aikaa kuluu turhaan siihen, että määritetään tarvittavia relaatioita, piirretään viivat ja mitoitetaan levy, minkä jälkeen voidaan pursottaa levyn paksuus. Todellisuudessa suunnittelijoille riittäisi se, että määritetään vain levyn ulkomitat, jolloin aikaa säästyy huomattavasti. 3.3.2 Työkalujen sisältö Työkalut tulee saada toimimaan suoraan SolidWorks-pöydältä, jolloin Solid- Worksin makroeditori on oiva tapa rakentaa työkalut toimimaan pöydällä. Näin saadaan lisättyä toiminnoille kuvakkeet, joita painamalla saadaan tietty toiminto toteutettua helpommin. Kuvakkeiden suunnittelu täytyy toteuttaa jollakin kuvankäsittelyohjelmalla, esimerkiksi Microsoft Paint -ohjelmalla. Työkalupainiketta painettaessa ilmestyvä valikko tulisi saada käyttäjäystävälliseksi niin, että käyttäjä ymmärtää, mitä pitää tehdä. Tällöin on tarpeellista tehdä il-

14 mestyvästä ikkunasta sellainen, jossa on Sulje -painike, jolla ikkuna sulkeutuu ja käyttäjä tietää, että toiminto on suoritettu ja ikkuna sulkeutuu. Ikkuna ei saa sulkeutua ikkunan yläkulmassa olevasta rastista, sillä sen käyttäminen ei välttämättä tue käyttäjän tuntumaa tapahtuman hallinnasta. Microsoft (2003) opastaa selkeästi, miten kyseinen toiminto tehdään. Tosin Microsoftin esimerkissä makro on tarkoitettu Excelille, mutta ohjelmakoodin voi silti laittaa suoraan SolidWorksmakroon. 3.3.3 Hakupainikkeiden rakenne Ruuvit, mutterit ja aluslevyt tulee löytyä helpommin kuin SmarTeam-järjestelmästä, joten jokaiselle ruuvi-, mutteri- ja aluslevytyypille tuli tehdä oma painikkeensa, jolla osan saa ladattua käyttämällä alasvetovalikkoa. Alasvetovalikosta tulee valita haluttu koko. Ruuvi-, mutteri- ja aluslevypainikkeiden kuvat sekä DIN7991-ruuvin hakeminen luettelosta on esitetty kuviossa 5. Kuvio 5. Näkymä SolidWorksin työpöydältä käytettäessä DIN931-ruuvin hakuohjelmaa

15 3.3.4 Ruuvi-, mutteri-, aluslevy-, palkki- ja profiilipainikkeet Ruuvipainikkeen makron kehittely tapahtui niin, että ensin nauhoitettiin osan lataamiseen tarvittava makro. Tämän jälkeen tehtiin Userformiin combobox, jolla voidaan valita haluttu koko. Kun saatiin toimiva combobox niin, että kaikki koot näkyvät, lisättiin osan configuraation muuttuminen comboboxin toimintaan. Tällöin käyttäessä ohjelmaa SolidWorksissa eli valittaessa osaa alasvetovalikosta valitaan periaatteessa sama osa jokaiselle M16-ruuville. Pituus määrää avattavan konfiguraation. Aluslevy-, mutteri-, palkki- ja profiilipainikkeiden makrot ovat sinällään kopio suoraan ruuvienhakupainikkeen ideasta, tosin jokainen aluslevy, mutteri, palkki ja profiili on oma osansa, joten configuraation muuttumiskoodi on poistettu alasvetovalikon koodista. 3.3.5 Ohjelmapainikkeet Tietojen lisäämiseen osan configuration specific -sivulle tarkoittaa käytännössä sitä, että configuration specific on siis tieto, joka liittyy ainoastaan kyseiseen konfiguraatioon, kun taas custom properties liittyy kaikkiin konfiguraatioihin. Tämä taas tarkoittaa sitä, että jos tehdään konfiguroitu osa, jossa käytetään custom properties -välilehden tietoja, tulee nämä samat tiedot aina osaluetteloon, riippumatta konfiguraatiosta. Kun taas käytetään configuration specific -välilehden tietoja, voidaan jokaiselle konfiguraatiolle ajaa omat tietonsa. SmarTeam käyttää automaattisesti configuration specific -välilehteä, jolle se tallentaa osaluettelolle tärkeät tiedot: Description, Identity, Material ja Weight. Description on se tieto, joka osasta kirjoitetaan SmarTeamin profiilikorttiin kohtaan Description. Identity taas on osanumero, jossa on mukana konfiguraationumero. Esim. 990.0001-001 on osanumeroltaan 990.0001 ja configuraatioltaan 001. Vastaavasti 990.0001-002 on saman osan konfiguraatio 002. Material on tieto, joka tulee SmarTeamin profiilikortin Material-kohdasta. Weight taas on kappaleen paino grammoina.

16 Usein osasta halutaan osapiirrustuksen osaluetteloon eri tiedot kuin kokoonpanossa. Tämän vuoksi kohtaa Description ei voida käyttää luotaessa osapiirrustusta. Tällöin joudutaan kahlaamaan ensin osan konfiguraatio-välilehdelle, josta etsitään sitten Configuration Specific -välilehti ja tämän jälkeen lisätään halutut tiedot listaan. Tämän vuoksi on helpompaa tehdä ohjelma, jolla täytetään suoraan esim. Userformin kautta tietoja, jolloin turha kiertäminen eri välilehtien kautta on tarpeetonta. Tällöin voidaan myös käyttää kiinteää osatiedon otsikkoa, esim. Nimitys, ja näin ollen olla varmoja, että tieto tulee osaluetteloon. Tässä toki tulee ottaa huomioon, että osaluettelo on muutettu sellaiseksi, jossa haetaan Nimitys-tieto Descriptionin sijasta. Jones J:n (1998) luoma ohjelma on hyvä esimerkki kuinka helposti nimityksen voi toteuttaa. Samalla on hyvä ajatella tulevaisuutta ja tehdä myös osatietojen lisäämiseen tarkoitettu vapaampi työkalu. Vapaampi työkalu on esimerkiksi sellainen, jolla voidaan luoda sekä otsikko että tiedot Configuration Specific -välilehdelle. Tällöin voidaan luoda esimerkiksi otsikko Nimitys2 ja sille oma tieto. Tämä voi tulla ajankohtaiseksi, kun piirrustustavat kehittyvät. Myös tietojen säilytys osan mukana ilman sen ilmestymistä mihinkään on mahdollista. Ohjelmien käynnistyminen suoraan SolidWorksin työpöydältä on helppo toteuttaa. Excel ja Laskin ovat yleisiä ohjelmia, joita suunnitellessa yleensä tarvitsee, jolloin niiden käynnistyminen työpöydältä suoraan nopeuttaa asiaa huomattavasti verrattuna siihen, että ohjelmat joutuisi aina hakemaan Käynnistä-valikon kautta. SolidWorks-osaluettoiden luominen on helppoa, ja kun osatiedot ja osaluetteloiden pohjat (Templates) ovat kunnossa, ei ongelmia tule. SolidWorks 2004:ssä on jopa mukana oma osaluettelo, jolloin työasemalla ei tarvitse olla Exceliä, kuten aikaisemmissa versioissa. Osaluettelon ongelma tulee eteen silloin, kun on osa, jossa on useita konfiguraatioita ja nämä kaikki halutaan samalle arkille niin, että osaluettelossa on oma rivi jokaiselle konfiguraatiolle, kuten kuviossa 6.

17 Kuvio 6. Konfiguroitu piirustus ja osaluettelo Excel-pohjaisena käytettävää osaluetteloa on helppo täydentää niin, että piirustuksen ollessa aktiivisena ohjelma hakee piirustukseen liittyvän osan. Osasta ohjelma hakee configuration specific -tiedot, jotka rajataan If-komennolla. Nämä tiedot siirretään Excel-taulukkoon ohjelman kierron mukaisessa järjestyksessä, eli samassa järjestyksessä kuin konfiguraatiot. Kun Excel-taulukko on täytetty, sille asetetaan kehykset ohjelmassa ja siirrytään SolidWorksiin, jossa suljetaan osa. Tämän jälkeen siirrytään takaisin Exceliin, kopiodaan luotu taulukko, suljetaan Excel ja tämän jälkeen siirrytään SolidWorksiin, jossa aktiivisena on piirustus, jonka osaluetteloa oltiin tekemässä. Tähän piirustukseen liitetään osaluettelo. Tämä kaikki on mahdollista ohjelmoida tapahtumaan automaattisesti. Käytännössä edellä mainittu menetelmä on hyvä, ellei käytössä ole ohutlevyosia. Näissä tulee mukana levityskuva, eli osassa on konfiguraatio, jossa osa levitetään. Tällöin periaatteessa samasta osasta tuleekin kaksi riviä osaluetteloon. Eli taivutetun levyn tiedot tulevat riville yksi ja taivuttamattoman levyn tiedot tulevat riville kaksi. Näinhän ei ole tapana esittää piirustuksissa osia.

18 Osaluetteloiden luominen käyttäen SolidWorksin omaa osaluetteloa on yksinkertainen ratkaisu tähän ongelmaan. Luotaessa SolidWorks-osaluetteloa manuaalisesti voidaan määrittää haluttu projektio, josta luettelo saa tiedot. Samoin luettelon osan järjestysnumeroiden alkaminen voidaan määrittää. Luettelon luomiseen ja sen API toimintoihin löytyy hyvät ohjeet SolidWorks API support -sivustoilta (Pehl 2004). Ainoa visuaalinen ongelma on se, että osaluettelossa on pakotetut sarakkeet: PART NUMBER, QTY. ja ITEM NO. Näistä sarakkeista ainakin PART NUMBER on täysin tarpeeton, joten sen poistaminen luettelosta on aiheellista. Pelkästä templatesta sitä ei voida poistaa, koska ajettaessa luetteloa uudelleen se ilmestyy kuitenkin osaluettelon perään takaisin. Tämän takia ohjelmaan on syytä muokata rivi, jolla voidaan poistaa ohjelmallisesti tarpeeton PART NUMBER. Muut muutokset voidaan tehdä suoraan osaluettelopohjaan. Tässä tapauksessa halutaan jatkuva osaluettelo, jossa halutaan näkyviin piirustuksessa olevien konfiguraatioiden tiedot. Tämä jatkuvuus toteutetaan siten, että luodaan ensimmäinen osaluettelopohja (Template), jonka alla on otsikot, eli Item No., Description, Material yms. Tallenetaan tämä template esim. nimellä osaluettelo1. Sitten luodaan samanlainen osaluettelopohja, jossa kuitenkin otsikot on poistettu, ja tallennetaan se nimellä osaluettelo2. Kun näin on tehty, voidaan rakentaa ohjelma, jolla ensin valitaan aktiivinen piirtoalue, tämän jälkeen luodaan sille osaluettelo käyttäen osaluettelopohja1:tä ja sen jälkeeen valitaan seuraava piirtoalue, jonka mukaan luodaan osaluettelo osaluettelopohja2:ta käyttäen. Kun vielä opetetaan ohjelma muuttujien mukaan viemään osaluettelo2 osaluettelo1:n päälle, voidaan rakentaa ohjelma, jolla pystytään ohjaamaan osaluettelo2:ta aina seuraavan päälle konfiguraation mukaan. Ohjelman toiminta siis perustuu siihen, että kun käynnistetään ohjelma, tulee SolidWorks-työpöydälle Userform, joka kysyy haluttua osanumeroa, joka siis päivittyy osaluettelon Item No. -sarakkeeseen. Tämän jälkeen käyttäjän tulee valita piirtoalue, josta tiedot haetaan. Jos piirtoalueelle on jo osaluettelo tai piirtoaluetta ei ole valittu, käyttäjä saa ohjeet, miten toimia seuraavalla kerralla, ja ohjelma lopetetaan. Kun ensimmäinen osaluettelo on valittu, painetaan Userformin valmisnappulaa, jolloin osaluettelo ilmestyy ohjelmassa määritettyyn paikkaan. Tämän

19 jälkeen voidaan valita seuraava piirtoalue ja seuraava numero osaluetteloon, ja osaluettelo2 ilmestyy piirustukseen osaluettelo1:n päälle. Samoin seuraava osaluettelo tulisi taas edellä tehdyn osaluettelo2:n päälle. Näin toimien osaluetteloa voidaan ohjelmassa olevan muuttujan ansioista jatkaa niin, että 30 konfiguraatioita voidaan esittää samalla arkilla. Osaluetteloa luotaessa tulee myös ottaa huomioon se, että osaluetteloon tarvittavaan piirtoalueen valintaan tulee ongelmia, kun käytetään userformia. Kun ollaan valitsemassa piirtoaluetta, Userform häviää heti näkyvistä, kun klikataan hiirellä haluttua piirtoaluetta, jolloin joutuu taas uudelleen hakemaan userformin Win-dowsin alapalkista. Tämän poistamiseksi on kaksi tapaa riippuen siitä, miten oh-jelmaa on tarkoitus käyttää. Jos ohjelmaa käytetään SolidWorks-makrona, voi tämän katoamisen estää valitsemalla makroeditorissa Userform aktiiviseksi ja katsoa sen ominaisuudet, josta löytyy kohta Show Modal. Tämän muuttaminen epätodeksi (False) korjaa asian. Jos makro on tarkoitus liittää add-in-projektiin, tulee Userformin focusta muutaa ohjelmallisesti (Crowley). Tosin Crowley oli tehnyt formin focuksen muutoksen alirutiinina, eli se suoritetaan tietyn ehdon täyttyessä, kun taas tässä ohjelmassa on helpompaa toteuttaa focus suoraan ja suorittaa focuksen muutos Sulje -painiketta painettaessa. Osanumeroinin, eli sen osapallukan, jota yleensä piirrustuksessa käytetään liittämään osaluetteloa piirtoalueeseen, tulee myös olla helpommin luotavissa kuin alkuperäisesti. SolidWorks luulee, että vaikka jokaisessa piirtoalueessa olisi eri konfiguraatio, niin osanumero on sama. Tällöin joutuu muuttamaan osapallukoiden asetukset customeiksi, minkä jälkeen osapallukoiden numero on osaluettelon kanssa yhtenevä. Ohjelma on ehkä helpoin toteuttaa samanlaisella formilla kuin tuo aiemmin ollut osaluettelon toteuttaminen, ainoastaan sillä muutoksella, että nyt osanumerolla määritetään luku osapallukan sisään. Myöskään mitään erityisiä muuttujia ei tarvitse käyttää. Käytännössä Userformin alasvetovalikosta valitaan osanumero, joka ilmestyy osapallukan keskelle, kun käyttäjä painaa Userformin valmis-painiketta.

20 3.4 SolidWorks add-in 3.4.1 Add-inin lähtökohdat Kun makrot on ohjelmoitu oikein, niiden siirtäminen Visual Basiciin on helppoa. Tarvitsee vain siirtää formit ja moduulit SolidWorks-makroeditorista Microsoftin Visual Basic 6.0:aan. Tämän jälkeen projektille luodaan oikeat asetukset ja korjataan mahdolliset ongelmat, joita tulee mukana, kun siirrytään VB:hen tekemään Add-iniä. Helpointa tietysti on, jos löytyy valmis ohjelmamalli, jota kehittää tarpeiden mukaan. 3.4.2 Moduulien ja formien siirtäminen Valmiit moduulit ja formit siirretään Microsoft VB 6.0:aan tallentamalla ne Export To -komennolla tulevan projektin kansioon. Tämän jälkeen käynnistetään Microsoft Visual Basic ja valitaan uusi projekti. Projektiin lisätään formit ja moduulit komennoilla add form ja add module. Huomioitavaa tässä on se, että formit, jotka on luotu SolidWorksin Visual Basicissa, tulevat projektiselaimen Designerskansion alle, kun vastaavasti MS VB 6.0:n formit ovat forms-kansion alla. 3.4.3 Projektin asetukset ja pääohjelman teko Projektin asetuksiin tulee lisätä Solidworksiin liittyvät kirjastot ja Excelsovelluksiin liittyvät kirjastot. Tässä tapauksessa, kun ollaan tekemässä Add-iniä SolidWorksiin, tulee käytössä olla SolidWorks exposed type libraries for add-in use, SldWorks 2004 Type Library. Myös formeja varten tarvitsee projektin Components valikon Designers-osaan valita MicroSoft Forms 2.0 Form. Lisäksi tarvitaan joko Solidworks Constant type library tai sitten tuodaan ohjelmaan moduuli swconst.bas, joka löytyy esimerkiksi Solidworksin kotisivuilta, api-supportista ladattavasta paketista, joka käsittelee add-inin tekoa VB:llä. Pääohjelmassa määritetään työkalupalkin ilmestyminen, työkalupalkin painikkeiden aktiivisuus, valikon ja sen toimintojen ilmestyminen. Samoin määritetään

21 rutiinit, joita tapahtuu, kun klikataan työkalupalkissa olevaa kuvaketta tai valikon toimintoa. Kun esimerkiksi klikataan työkalurivin ensimmäistä painiketta, se kutsuu tietyn rutiinin, joka herättää yhteyden SolidWorksiin ja käynnistää vaikkapa Userformin. Solidworksin makronauhoituksella tehtyjä makroja tulee hieman muuttaa ennen kuin ne toimivat add-in-ohjelmaa tehtäessä. SolidWorksin nauhoitus tekee SolidWorksin ja makron välille yhteyden käyttämällä komentoa Set swapp= Application.SldWorks. Toisaalta on tehokkaampaa, ja yleensä SolidWorksin mukana tulevissa APIohjeissakin käytetään mieluummin komentoa Set swapp= CreateObject(SldWorks.Application.) Lisäksi huomioitavaa on, ettei makroissa, joita add-iniin laitetaan, saa olla komentoja End tai Stop. 3.4.4 Projektin kääntäminen.dll-tiedostoksi ja koeajo Kun VB-projekti on valmis ja on syytä olettaa, että se toimii, voi projektin kääntää.dll-tiedostoksi ja hinata.dll-tiedoston SolidWorksin työpöydälle, jolloin addin on kytketty SolidWorksiin. Tämän jälkeen on hyvä koeajaa kaikki toiminnot ja yrit-tää väärinkäyttää ohjelmaa, jolloin tulee esiin ongelmat, joita täytyy vielä korjata. Jos ohjelmasta on poistanut osan, jolla määritetään, miten.dll poistuu Solid- Worksista, tulee jokaisen koeajon jälkeen puhdistaa rekisteritiedot. Kuitenkin olisi hyvä tehdä ohjelma, jonka muuttaminen jälkikäteen ei vaikuta rekisteriin. Solid- Works add-in -rekisterimerkinnät, joita tässä tarkoitetaan, löytyvät rekisteristä niin, että Windowsin käynnistä-valikosta valitaan suorita ja riville kirjoitetaan komento regedit, joka käynnistää rekisterieditorin. Rekisterieditorista avataan kansio HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/SolidWorks/AddIns, josta löytyvät Add-init, jotka on lisätty SolidWorksiin. Poistamalla sieltä Add-Iniä koskeva re-

22 kisteritieto, saadaan Add-in katoamaan SolidWorksista. Tämä siis siksi, ettei esim. tulevaisuudessa olisi kymmentä samannimistä Add-iniä, joista yksi on toimiva. 3.4.5 Kehitetyt Add-init ja niiden sisältö Aiemmin tehtyjen vakio-osien latausmakrojen ja ohjelmamakrojen pohjalta rakennetaan Add-init, jolloin työasemakohtainen toimintojen käyttöönotto helpottuu. Samalla niistä tulee yhtenäisempiä sekä mukaan saadaan myös tiedot ohjelmasta ja käyttöohjeet. Aiemmin tehtyjen makrojen toiminta on tärkeä osa Addinien rakennetta. Ne antavat myös tässä tapauksessa hyvän lähtökohdan ohjelmien jakamiseksi kahteen eri osaan. Ensimmäisen Add-inin nimi on Vakio-osat, jonka mukana SolidWorksin työpöydälle ilmestyvät Vakio-osat -työkalurivi ja Vakioosat -menu. Toisen Add-inin nimi on Roxon työkalut, joka lisää SolidWorksiin Roxon työkalut -menun ja -työkalurivin. Työkalurivit ja Vakio-osa-menun sisältöä on kuvattu kuviossa 7. Kuvio 7. Työkalurivit ja vakio-osa menun sisältöä Aiemmin Add-iniä koskevassa kappaleessa tuli todettua, että menujen ja työkalurivien ilmestymisen voi määrittää ohjelmallisesti. Vakio-osa-valikoiden ilmestyminen SolidWorksiin tapahtuu silloin, kun työpöydällä ei ole avointa dokumenttia tai kun työpöydällä on joko osa tai kokoonpano.vakio-osa-add-inin sisäl-