OPLITE - Optimaalista lisäarvoa teknologiasta
Optimaalista lisäarvoa teknologiasta (OPLITE) -hankkeen päätavoitteena on ensisijaisesti tuottaa alueiden pk-yrityksille mahdollisuuksia kehittää ja optimoida omia toimintojaan, tuotteitaan, prosessejaan simulointi- ja datapohjaisilla menetelmillä ja työkaluilla. Nykyaikaisilla digitaalisilla optimointimenetelmillä ja -työkaluilla voidaan kehittää tuotetta ja sen tuotantoa arvoketjun eri vaiheissa ja parantaa mm. yrityksen kustannustehokkuutta ja kilpailukykyä. Toimenpiteillä on myös selkeä vaikutus resurssitehokkuuden kehittymiseen, joka tukee yritysten vihreää siirtymää.
Hankkeen päätoteuttaja on Seinäjoen ammattikorkeakoulu ja osatoteuttajina ovat Tampereen ammattikorkeakoulu ja Tampereen yliopisto. Hanke on Euroopan unionin osarahoittama. Hanketta (EAKR) osarahoittavat Etelä-Pohjanmaan ja Pirkanmaan liitot sekä Etelä-Pohjanmaan korkeakoulusäätiö. Hankkeen toteutusaika on 1.1.2023–31.12.2025.
Hanketoteuttajien yhteistiedot:
- Toni Luomanmäki (Projektipäällikkö), SeAMK, toni.luomanmaki@seamk.fi
- Lasse Hillman, TAMK, lasse.hillman@tuni.fi
- Jyrki Latokartano, TAU, jyrki.latokartano@tuni.fi
Tapahtumat
OPLITE-Casebook
OPLITE-hankkeen yhtenä tavoitteena oli tutkia ja kehittää menetelmiä, joilla voidaan integroida optimointialgoritmejä simulointiympäristöihin. Integraatio mahdollistaa parhaimmillaan hyvin moniulotteisten haasteiden ratkaisemisen ja edelleen tuotannollisten prosessien toiminnan tehostumisen. Simulointiteknologia tuo kokonaisuuteen ympäristön, johon tuotantoprosesseja voidaan mallintaa ja edelleen kehittää. Lisäksi simulaatiomalli on erinomainen tuotannollisen datan lähde, jota tarvitaan optimointialgoritmien kehittämisessä. Lopulta optimointialgoritmejä on mahdollista testata ja validoida simulointimallia vasten, jolloin voidaan arvioida niiden suorituskykyä ja edellytyksiä toimia osana oikeita järjestelmiä.
Case1-raportti(Opens in a new window)
Pilotin kohdeyrityksenä toimi Pesmel Oy, jonka toimialaan kuuluvat materiaalinkäsittelyn automatisointi ja varastojen logistiikkaratkaisut. Pilotin tavoitteena oli tutkia ja simuloida syväkanavavaraston toimintaa eri heuristiikoilla (säännöillä tai menetelmillä ongelman ratkaisemiseksi). Tässä yhteydessä heuristiikalla tarkoitetaan syväkanavavarastossa olevien rullien varastointisääntöä. Vertailtavia heuristiikkoja olivat rullien yksinkertainen varastointisääntö ja monimutkaisempi säännöstö, joka perustuu varastoitavien rullien luokitteluun. Heuristiikkojen vertailussa käytettiin oikeaa tuotanto- ja tilausdataa yhdeltä kuukaudelta.
Case2-raportti(Opens in a new window)
Pilottiyrityksenä tässä pilotissa toimi Ferrum Steel Oy. Seinäjoella sijaitseva Ferrum Steel Oy on nykyisin Feon Oy:n tytäryhtiö. Ferrum Oy:n tuotanto sisältää polttoleikkausta, plasmaleikkausta, laserleikkausta, särmäystä, koneistusta ja hitsausta. Pilotin tavoitteena oli tutkia jigitöntä monirobottihitsausta ja erityisesti kappaleenkäsittelyrobotin ohjelmoinnin tehostamista. Tässä menetelmässä hitsattavan rakenteen osat sijoitetaan paikoilleen käsittelyrobotilla ja hitsataan toisella robotilla. Tällä menetelmällä päästään eroon jigisuunnittelusta ja -valmistuksesta.
Case3-raportti(Opens in a new window)
Pilottikohteena oli MSK Cabins Oy, joka valmistaa Ylihärmässä työkoneiden ohjaamoja. Pilotin tavoitteena oli selvittää HEEDS-ohjelmaa hyödyntäen ohjaamokokoonpanon keräilytoimintojen ominaisuuksia. Simulointimalli toimii HEEEDS-ohjelmiston vastinparina, joka simuloi yksittäiset ratkaisuehdotukset ja palauttaen seurattavien parametrien arvon. Näin testaus voidaan automatisoida, mutta ennen kaikkea nähdä, mitä HEEDS-ohjelmiston optimointialgoritmit löytävät suunnitteluavaruudesta.
Simulointi on turvallinen ja kustannustehokas menetelmä elintarviketeollisuuden yksikköprosessien analysointiin ja kehittämiseen. Tässä pilotissa mallinnettiin elintarviketuotannon prosessi MATLAB/Simulink-ympäristössä Juustoportti Food Oy:lle. Juustoportti on elintarviketeollisuuden yritys, joka valmistaa laaja-alaisesti mm. maitotaloustuotteita ja juustoja. MATLAB/Simulink tarjoaa lohkopohjaisen mallinnusympäristön, jonka avulla voidaan rakentaa fysikaalisia malleja esimerkiksi virtaus- ja lämpöprosesseista ilman tarvetta itse muodostaa ja ratkaista fysikaalisia yhtälöitä.
Ainetta lisäävässä valmistuksessa tulostusparametreillä voi olla suuri vaikutus tulostuksen onnistumiseen ja valmistuvan kappaleen ominaisuuksiin. OPLITE-hankkeessa testattiin, yhteistyössä hankkeen 3DTY (3D-tulostuksen yhteishanke 3DTY – TAMK) kanssa, tulostusparametrien vaikutusta tulosteen lujuusominaisuuksiin.
OPLITE-hankkeessa on rakennettu virtuaalimalleja TAMKin robottisoluista. Mallien avulla on mahdollista tehdä soluista virtuaalikaksoset, joilla voidaan tutkia ja optimoida mm. 3D-tulostusprosessia. TAMKlla on tällä hetkellä käytössä kaksi solua. Toinen soluista käsittää ABB IRB 2600-12-185 -robotin sekä ABB IRBP A 250 -pyörityspöydän. Robottisolu on lisäksi varustettu Froniuksen CMT -hitsauslaitteistolla, jolla voidaan valmistaa kappaleita WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing) menetelmällä. Kyseessä on DED-menetelmä (Directed Energy Deposition), jossa teollisuusrobotin avulla hitsaamalla, kappale valmistetaan lisäämällä materiaalia kerros kerrallaan.
Wire arc additive manufacturing (WAAM) on kehittyvä teknologia, joka yhdistää hitsauksen ja 3D-tulostuksen. Se mahdollistaa suurikokoisten metalliosien kustannustehokkaan ja materiaalitehokkaan tuotannon kerros kerrokselta. Tässä raportissa käsitellään määritelmä, menetelmä, hyödyt ja haasteet sekä esitellään aiheen ympäriltä tehty tutkimus ja laitteisto.
Tavoitteena oli automatisoida prosessi, jossa DED-menetelmällä tulostettu metallikappale siirretään suoraan 5-akseliseen koneistukseen samaa palettia ja nollapistekiinnitintä hyödyntäen. Tavoitteena on parantaa toistettavuutta, lyhentää läpimenoaikaa ja vähentää manuaalista työtä. Tarkoitus oli saada DMG DMU 50 -työstökeskus ja UR10e-yhteistyörobotti kommunikoimaan ja toimimaan keskenään kappaleenvaihtoprosessissa. Tarkoituksena on yhdistää ne toisiinsa Siemensin S7-1500-PLC:llä. Kaikkien näiden laitteiden keskinäinen kommunikointi vaatii yhtenäisen integraation, joka mahdollistaa laitteiden välisen datan vaihdon ja synkronoinnin, millä saadaan laitteet toimimaan fyysisesti toistensa kanssa.
Teknologiademot
Julkaisut ja selvitykset
SeAMKin hankehenkilökunta
