# Tuotannon automaatioratkaisujen simulointi - Savonia-AMK

> Tässä artikkelissa esitellään tiivistetysti Visual Components -ohjelmistolla tehtyä simulaatiomallia.

## Johdanto
Tässä artikkelissa esitellään tiivistetysti Visual Components -ohjelmistolla tehtyä simulaatiomallia, jossa tavoitteena oli tutkia ja vertailla erilaisia automaatioratkaisuja putkirakenteiden valmistukseen liittyen. Simulaatiomalli pohjautuu todelliseen yritystapaukseen, mutta se on tehty geneeriseksi ja avoimeksi hyödynnettäväksi.

Tämä julkaisu on osa Savonia-ammattikorkeakoulu Oy:n *Simulaatiomallit teollisissa prosesseissa* -hanketta.

## Lähtötietojen käsittely
Simulaation lähtötietona käytettiin yrityksen asiakasprojektikonfiguraattorin tuottamaa Excel-tiedostoa. Koska data ei ollut suoraan simulaatiokelpoisessa muodossa, se käsiteltiin Python-scriptillä kolmeen CSV-tiedostoon:
*   **Profiles**
*   **Sheets**
*   **Elements**

Jokainen tiedosto sisältää yhteisiä tunnisteita (elementtinumero, nimikenumero), joiden avulla komponentit on "korvamerkitty".

## Optimointi ja tekoälyn hyödyntäminen
Putkien materiaalihukan minimoimiseksi hyödynnettiin ChatGPT:tä, joka auttoi tunnistamaan ongelman *Cutting stock problem* -tyyppiseksi. Tekoälyn avulla luotiin Python-scripti, joka optimoi leikkauslistan hukkaa minimoivaksi.

Simulaatiossa havaittiin, että hukan minimointi hidastaa tuotannon läpimenoa. Tämän vuoksi luotiin toinen Python-scripti, joka järjestelee listat tuotannon läpimenon nopeuttamiseksi, vaikka se lisää putkihukkaa.

## Simulaatiomallien toteutus
Projektissa luotiin kaksi erilaista simulaatiomallia:
1.  **Manuaalinen tuotanto:** Ihmisoperaattorit hallinnoivat putkivarastoa, ruokkivat robottihitsaussolua ja keräilevät putket käsihitsaukseen. Logistiikasta vastaa trukki.
2.  **Automatisoitu tuotanto:** Pääosa ihmisten työstä on korvattu automaatiolla, ja logistiikasta vastaa mobiilirobotti.

Layoutin pohjana käytettiin yrityksen 3D-mallia. Parametriset komponentit (putket, verkkolevyt, elementit) luotiin Visual Componentsin eCatalogin pohjalta.

## Hitsausprosessit
Simulaatiomallissa on kaksi hitsaussolua:
*   **Robottihitsaussolu:** Hitsaa kaikki "standard"-elementiksi merkityt osat.
*   **Käsihitsaussolu:** Hitsaa "custom"-elementiksi merkityt osat.

## Tulokset ja statistiikka
Simulaatiosta saadaan visuaalisen seurannan lisäksi:
*   **Ajallinen data:** Projektin läpimenoaika ja vaiheiden valmistumisajat.
*   **Statistiikka:** Työvaiheiden käyttöasteet, operaattoreiden kulkemat matkat ja käsiteltyjen osien määrät (15 minuutin intervalleissa).

## Johtopäätökset
Simulaatiomallit mahdollistavat tuotannon automaatiotasojen vertailun ja konkretisoivat suunnitelmia tehdaslaajennuksia varten. Ne tarjoavat numeerista tietoa eri vaihtoehtojen vaikutuksesta tuotannon läpimenoaikaan ja tehokkuuteen.

## Lisätiedot ja materiaalit
*   [Tuotannon automaatioratkaisujen vertailu simuloimalla Visual Components -ohjelmistolla (Savonia-julkaisusarja)](https://www.savonia.fi)
*   [Sitepro – Case tuotannon automaatioratkaisut materiaalit](https://www.savonia.fi)

**Kirjoittajat:**
*   Markus Kauppinen, Tutkimusinsinööri, Savonia-ammattikorkeakoulu Oy
*   Ari Tanskanen, TKI-asiantuntija, Savonia-ammattikorkeakoulu Oy