PLM ja MBSE KDA:lla

”Sen lisäksi, että he pystyivät hyödyntämään aiempaa dokumentaatiota, olemme kehittäneet myös tapoja dokumentoida – mitä dokumentoidaan ja miten. Tämä nopeuttaa prosessia merkittävästi.”

Torfinn Tobiassen, lentorakenneosaston päällikkö

Dokumentointi voi kuulostaa yksinkertaiselta, mutta todellinen haaste on valtava: miten varmistetaan, että pitkien ja monimutkaisten projektien aikana syntyvä tieto on ajan myötä helposti löydettävissä ja hyödynnettävissä? Norjalainen teollisuuskonserni Kongsberg Defence and Aerospace (KDA) hyödyntää sekä PLM-järjestelmää että kesäopiskelijaprojektia etsiessään vastausta tähän kysymykseen.

Local Hawk

”Aiomme nyt testata, miten se lentää”, sanoo yksi Kongsberg Defence & Aerospacen vuosittaiseen Local Hawk -hankkeeseen osallistuvista 20 suunnitteluopiskelijasta. Hän on yksi sadoista hakijoista, jotka valittiin seitsemän viikon mittaiseen intensiiviprojektiin. Kädessään hänellä on pienoislentokone, jonka hänen tiiminsä on suunnitellut suorittamaan pystysuoran nousun.

On aurinkoinen päivä pellolla Oslon ulkopuolella. Ilmassa on odotusta ja keskittymistä – nyt nähdään, kuinka konsepti toimii käytännössä.

Local Hawk on opiskelijoille ainutlaatuinen mahdollisuus testata taitojaan käytännön projektissa, joka yhdistää teknisen suunnittelun, tiimityön ja todellisen lentokyvyn. Kongsberg Defence & Aerospace hyödyntää hanketta strategisesti: se toimii paitsi tulevaisuuden osaajien rekrytointiväylänä, myös tapana kehittää  mallipohjaista järjestelmäsuunnittelua  (MBSE). MBSE:n avulla yhtiö pystyy suunnittelemaan ja hallitsemaan monimutkaisia teknisiä järjestelmiä niiden koko elinkaaren ajan.

Paljon voitettavaa

Monimutkaisia tuotteita kehittävät yritykset voivat hyötyä merkittävästi mallipohjaisesta järjestelmäsuunnittelusta (MBSE): se tehostaa ajankäyttöä, tukee sujuvaa yhteistyötä ja tekee siihen kohdistetuista investoinneista entistä perustellumpia. Kongsberg Defence & Aerospace (KDA) valmistaa ohjuksia, ohjausjärjestelmiä ja muita kehittyneitä teknologiaratkaisuja toimintaympäristössä, jossa tuotteiden elinkaari voi olla yli 15 vuotta.

”Meidän on dokumentoitava niin, että tiimit, projektin uudet jäsenet ja muut voivat helposti löytää tarvittavat tiedot – vaikka kyse olisi vuosien takaisesta kehityksestä.”

Torfinn Tobiassen, lentorakenteiden osaston johtaja

Local Hawk -projektin opiskelijat kohtaavat tämän haasteen käytännössä. Heidän tehtävänään on jatkaa hankkeita, jotka aiemmat opiskelijat ovat käynnistäneet ja dokumentoineet edellisvuosina.

”Seitsemän viikkoa ei ole pitkä aika. Ei ole aikaa keksiä pyörää uudelleen – on perehdyttävä MBSE:hen ja jatkettava siitä, mihin aiemmat ovat päässeet.” 

Gudrun Straand, mekaniikkasuunnittelun projekti-insinööri

PLM kulmakivenä

KDA on kehittänyt MBSE:tä useiden vuosien ajan, ja sen hienosäätöä on tarkoitus jatkaa vielä kolmen tai neljän vuoden ajan.

”Dokumentointityö voi olla kallista, ja se saattaa maksaa enemmän kuin mitä siitä lopulta saadaan irti. Siksi tarvitaan yksinkertainen ja toimiva ratkaisu, joka kestää aikaa.

Torfinn Tobiassen, lentorakenneosaston johtaja

Yksi KDA:n ratkaisun kulmakivistä onPLM. Vaikka PLM:n perinteinen painopiste on fyysisissä tuotteissa – miltä ne näyttävät ja miten ne valmistetaan – KDA hyödyntää PLM:ää paljon laajemmin. Siihen tallennetaan myös vaatimuksia, toiminnallisuuksia, konsepteja, työnkulkuja, mukana olevia henkilöitä ja paljon muuta.

Sen sijaan, että tietoa etsittäisiin hajallaan olevista dokumenteista ja tietokannoista, tiedot kootaan selkeästi 3D-kuviin ja niissä näkyviin komponentteihin (luotuihin 3D-tietokantojen avulla). CATIA V6) tarjoaa helpon pääsyn oleelliseen tietoon suoraan visuaalisen mallin kautta. Esimerkiksi: kun napsautat nokkapyörän kuvaa, saat näkyviin kaiken siihen liittyvän kehitystiedon. Tai jos valitset ”laskeutuminen”, esiin tulevat kaikki siihen liittyvät yksityiskohdat – mukaan lukien nokkapyörä ja muut siihen liittyvät osat.

Erittäin mielenkiintoinen kehitysaskel on mahdollisuus käyttää MBSE-mallia simulointien tekemiseen. Local Hawk -hankkeessa sitä voidaan käyttää pystysuoran nousun, vaakalentoon siirtymisen ja kuljettavan reitin simulointiin.

Nopeampi projektien toteutus

Dokumentointiin liittyy tuhansia asiakirjoja ja tiedostoja. Keskeinen haaste on, miten vähentää dokumentointiin kuluvaa aikaa ilman, että olennaista tietoa menetetään. KDA testaa tähän ratkaisuksi MBSE:tä ja Toyotan A3-prosessia, jota hyödynnetään lean-valmistuksessa.

Local Hawk -projektissa dokumentointi toteutetaan kokonaisuudessaan A3-lomakkeilla ja MBSE-menetelmällä. Korjaavat toimenpiteet, analyysit, toimintasuunnitelmat ja muu tieto kirjataan A3-kokoisille paperiarkeille.  Ilman tätä moni yksityiskohta voisi kadota – esimerkiksi miksi tiettyyn komponenttiin on valittu alumiini hiilikuidun sijaan, tai miksi säteeksi on määritelty 5 mm eikä 7 mm.

Tyypillisessä hankkeessa 400 suunnittelijaa kirjoittaa viikoittain kaksi A3-raporttia 15 vuoden ajan – tämä tarkoittaa yhteensä kymmeniä tuhansia asiakirjoja. Tiedon hallintaan käytetään järjestelmiä kuten  CATIA V6  ja ENOVIA. ENOVIA V6 on järjestelmä, joka tallentaa ja jäsentää kaiken tarvittavan tiedon.  Local Hawk -projekti käynnistyi vuonna 2008 ja MBSE-hanke vuonna 2013. Kun järjestelmämalli luotiin CATIA:ssa vuonna 2013, oli kesä 2014 ensimmäinen kerta, kun opiskelijat pystyivät löytämään ja hyödyntämään edellisvuoden dokumentaatiota MBSE-muodossa  CATIA-ohjelmistossa.

”He pääsivät alkuun huomattavasti nopeammin kuin aiempien vuosien osallistujat. Sen lisäksi, että aiempaa dokumentaatiota oli käytettävissä, olemme kehittäneet tapaa dokumentoida – mitä ja miten – mikä nopeuttaa prosessia merkittävästi.”

Torfinn Tobiassen, lentorakenneosaston johtaja

Oslon ulkopuolella sijaitsevalla kentällä pienoiskone nousee suoraan ilmaan kuin helikopteri. Se pysähtyy hetkeksi kesken lennon – ja jatkaa matkaa vaakasuunnassa eteenpäin. Opiskelijoiden riemu onnistuneesta testistä on käsin kosketeltavaa.