Konfigurointi ja 3D-CAD-mallinnus Excelin ja SolidWorksin avulla

Abstract

Kustomoitujen tuotteiden kysyntä kasvaa jatkuvasti globaaleilla markkinoilla. Teollisuusyrityksissä hyödynnetään tuotteiden suunnittelussa parametrista 3D-mallinnusta ja konfigurointia. Parametrisessa mallinnuksessa toteutetaan rajoituksiin ja ominaisuuksiin perustuvaa mallinnusta, jonka avulla geometrian ja topologian välille luodaan yhteys. Konfigurointi tarkoittaa erityistyyppistä suunnittelutoimintoa, jonka ominaisuuden pääpiirteenä on, että suunniteltava artefakti kootaan joukosta ennalta määriteltyjä komponentteja, jotka voidaan liittää toisiinsa vain tietyillä tavoilla. Tässä työssä tutkittiin konfigurointia teorian ja käytännön tasolla. Työn tavoitteena oli selvittää, miten teknisten tuotteiden parametreja voidaan muuttaa konfiguroimalla mallia ja pyrit-tiin ymmärtämään konfiguraation välttämättömyyttä ja tärkeyttä. Työ jakaantuu kahteen osaan. Työn teoriaosuudessa perehdyttiin konfigurointiin ja ymmärrettiin sen tärkeys teollisuudessa ja globaalien markkinoiden näkökulmasta. Konfiguroinnin ja konfiguraattorien tärkeys esiintyi erityisesti massakustomoinnissa. Konfiguroinnin huomattiin mahdollistavan parametrien helpon muokkaamisen. Konfiguroinnilla ja konfiguraattoreilla todettiin tuotettavan paljon hyötyä yrityksille. Niiden ansiosta asiakas kokee saavansa enemmän arvoa palvelusta ja tuotteesta. Yritys vähentää kustannuksiaan hyödyntämällä niitä ja ne tekevät massakustomoinnista mahdollista. Konfigurointi helpottaa myös projektikohtaista konfigurointia tekemällä mallista elävän sekä helpottamalla mallin muokkausta ja sen uusiokäyttöä. Konfiguroimisprosessia ei kuitenkaan nähty ongelmattomaksi. Konfiguroimiseen todettiin liittyvän haasteita, jotka rajoittavat konfiguraattorien maksimaalisen hyödyn saavuttamista. Suurimmiksi ongelmiksi konfiguroimisella osoittautuivat asiakkaat ja konfiguroinnin rajoitteet. Konfiguraattoreille tunnistettiin samat ongelmat, sillä konfigurointi on osa konfiguraattoreja, mutta niillä havaittiin olevan myös useita ongelmia näiden lisäksi, kuten resurssirajoitteet sekä tietotekniset ongelmat ja tuotemallinnukseen liittyvät ongelmat. Työn toinen osa käsittelee teknisen komponentin, liukulaakerin, konfiguroimista ja konfiguraattorin rakentamista tälle komponentille hyödyntäen Exceliä ja SolidWorksiä. Lopputuloksena konfiguraattorilla luotiin neljä erilaista versiota liukulaakerista mukaillen oikeiden liukulaakerien dimensioita. Excel ja Solidworksin Design Table koettiin hyödyllisiksi työkaluiksi teknisen tuotteen parametrien muokkaukseen ja konfigurointiin. Luvussa esitellään kaksi menetelmää, jotka auttavat suunnittelijaa mallin muokkauksessa ja uudelleenkäytössä. Menetelmät todettiin toimiviksi projektikohtaiseen konfigurointiin, mutta ne nähtiin heikkoina massakustomoinnin kannalta. Konfiguraation tulevaisuuden näkymien tutkiminen jää tutkimuksessa vähemmälle huomiolle, kuin mitä alun perin oli suunniteltu, erittäin rajatun kirjallisuuslähdemäärän takia.