Automatiserad konstruktion ger vinster i tid och ekonomi

[Publicerad artikel i tidskriften Cad & Ritnytt nr 1/2013]

Jimmy Westberg

Ett väldefinierat regelverk automatiserar produktutvecklingen på Voith Turbo Safeset AB i Hudiksvall. Det är skapat med verktyget RuleDesigner som hjälper konstruktören Jimmy Westberg att skala bort onödig tid, höja kvalitetsnivån och få en överblick av projektets ekonomi.

Att skala bort onödigt arbete och nå högre grader av automation är en ständigt pågående process i industrin idag. Men automation gäller inte bara att investera i robotar för att underlätta produktionen, det är lika viktigt i hela utvecklingskedjan från idé till färdig produkt.
Jimmy Westberg är konstruktör på Voith Turbo Safeset AB i Hudiksvall. Företaget utvecklar och tillverkar kopplingar och förband som ska lösa ut vid överbelastning så att inte växellådor och annan maskinell utrustning förstörs.
Dessa kopplingar är helt kundspecifika och ska svara mot olika kundkrav. Det gäller tekniska egenskaper och vilket fysiskt utrymme som man har till förfogande. Kopplingarna finns i olika varianter med olika mängd detaljer beroende på hur komplexa de är. Beräkningstiden i konstruktionsarbetet är hög.
För att skala bort så mycket onödig beräkningstid som möjligt i framtagandet av dessa kundspecifika kopplingar använder Jimmy programmet RuleDesigner.
– Beräkningarna går oändligt mycket snabbare med hjälp av RuleDesigner, berättar Jimmy. Varje beräkning görs metodiskt och bygger på de definitioner som vi har programmerat.

 

Regler skapar kvalitet

En specialkoppling som utvecklas av Voith Turbo Safeset

En specialkoppling som utvecklas av Voith Turbo Safeset

I programmet definierar Jimmy ett antal villkor, ett regelverk som styr beräkningarna i CAD-systemet enligt de inmatade egenskaperna. Resultatet är en webbaserad konfigurator som styr beräkningarna när nya kopplingar ska tas fram. Denna konfigurator säkerställer kvaliteten i beräkningarna utifrån de en gång definierade uppställningarna. Allt finns lagrat i programmet. Utifrån beräkningarna genereras en optimal ritning för produktion.

Han uppskattar att en konfigurator hanterar ett hundratal styrande regler till en total konstruktion av en koppling. Reglerna styr bland annat materialkvaliteter, friktionsegenskaper och hållfasthet. Genom att först göra en FEM-analys av konstruktionen kan Jimmy använda denna information till att skapa regler som garanterar en förutbestämd hållfasthetsnivå. Under 2013 arbetar man med att modifiera konfiguratorn för att senare under året köra den i skarpt läge.
Just nu arbetar Jimmy med ett projekt där syftet är att rationalisera hanteringen av ny information som tillkommer i utvecklingen av dessa specifika kopplingar. Det handlar om att skala bort onödiga data i konstruktioner som man inte behöver. Ett anpassningsarbete som styrs av programmet.
– Vi programmerar RuleDesigner så att programmet sorterar bort detaljer ur konstruktionerna för att hitta den optimala lösningen. Detta hade vi annars behövt räkna ut för hand.
Tanken är att bearbetningen av nya data ska ske automatiskt med hjälp av programmet. För Jimmy handlar detta om att skapa regler som styr CAD-systemet och som utför den önskvärda modifieringen av konstruktionsdata. Detta tillämpas därefter för varje ny information som behöver anpassas.
– När vi fastställt kvaliteten på beräkningarna ska vi inte behöva göra om dem gång på gång, det sköter programmet för oss.

Koll på projektets ekonomi

Vindkraftverk är ett exempel på konstruktioner som innhåller Voith Turbo Safeset AB:s kopplingar.

Men RuleDesigner hjälper inte enbart till att effektivisera själva konstruktionen för Jimmy och hans medarbetare. Det är också ett verktyg för att hålla koll på ekonomin i projektet. I den kreativa fasen är inte alltid kostnaderna direkt i blickfånget.
– Kostnaden blir sekundär eftersom man primärt löser kundens problem. Det är inte självklart att också tänka på priser hos detaljer eller vad det kostar att programmera en komplex konstruktion.
I det regelverk som byggs upp är det inte enbart detaljers egenskap som man tar hänsyn till, utan även inköpspriser. Programmet bidrar till att kontrollera projektets kostnader. I praktiken sker detta med särskilda styrtal.
– En komponent som har ett högre pris får höga poäng och en billigare komponent får lägre poäng. Ju lägre poäng, desto mer ekonomiskt fördelaktigt blir komponenten.
Detta system kan lätt anpassas efter kundens budget. Liknande kvotsystem kan tillämpas på andra områden, till exempel tid. Programmet blir alltså inte bara ett verktyg för att effektivisera själva konstruktionsarbetet. Genom att också föra in andra produktionskritiska faktorer som ekonomi och tid får programmet en bredare funktion. Utvecklingskedjan från idé till färdig produkt blir överblickbar.
– Vi sparar dagar genom att arbeta på detta sätt, säger Jimmy. Genom att standardisera utvecklingsfasen av kopplingarna sparar vi konstruktionstimmar, granskningstimmar, beredningstimmar och programmeringstimmar i maskin. Det ger oss kontroll över kostnader och en högre kvalitet i projektet.

Love Janson, Comwise