Risto Korpi toimii FieldALMAn tuotepäällikkönä Vitec ALMA Oy:ssä. Hän vastaa FieldALMAn tuotekehityksen suunnasta yli kolmenkymmenen vuoden työkokemuksella erilaisista sähkö- ja automaatiosuunnitteluprojekteista sekä tuotantolaitoksien ylläpitosuunnittelusta.
Sähkö- ja automaatiosuunnittelussa suurin osa virheistä syntyy tiedon siirtyessä: kuvasta luetteloon, luettelosta toiseen kuvaan ja muutoksesta seuraavaan revisioon. FieldALMAssa suunnittelu tehdään yhteen tietokantaan, ja kaaviot, luettelot ja raportit ovat sen tulosteita. Käyn läpi, mitä se tarkoittaa suunnittelijan arjessa: piirisuunnittelussa, ATEX-suunnittelussa, muutosten hallinnassa ja projekteissa.
Perinteisessä sähkö- ja automaatiosuunnittelussa yksi laite esiintyy piirikaaviossa, laiteluettelossa, kaapeliluettelossa, kytkentäluettelossa, I/O-listassa ja kilpiluettelossa. Jokainen näistä on oma tiedostonsa, ja jokainen päivitetään käsin.
Kun lähetin vaihtuu, kaapeli pitenee tai I/O-kanava siirtyy toiselle kortille, suunnittelijan pitää muistaa kaikki paikat, joissa tieto esiintyy. Yksikin unohdettu Excel-rivi tarkoittaa ristiriitaa, joka paljastuu usein vasta asennuksessa tai käyttöönotossa. Silloin virheen korjaaminen on kalleinta.
FieldALMAssa lähtökohta on käänteinen. Silloin kun suunnittelija lisää kaapelin, on korostettava, että hän ei piirrä viivaa kuvaan, vaan luo tietokantaan kaapeliobjektin tunnuksineen, tyyppeineen ja kytkentöineen. Kaaviot ja luettelot ovat vain eri tapoja esittää sama objekti.
Ero näkyy erityisesti muutoksissa ja ylläpidossa. Kun tieto on yhdessä paikassa, muutos tehdään kerran, uusimmasta versiosta ei tarvitse arvailla, ja sama malli palvelee laitosta vielä vuosia projektin päättymisen jälkeen.
FieldALMAssa toimintasäännöt määräävät, mikä voi olla minkäkin alla, mihin se voi liittyä ja millä sen voi tyypittää. Suunnittelija ei voi luoda rakennetta, joka on tietomallin kannalta virheellinen.
Suunnittelijalle tämä tarkoittaa käytännössä kolmea asiaa:
Tuoterekisteri on yhteinen. Laitteen tekniset tiedot, sertifikaatit ja dokumentaatio syötetään kerran tuoterekisteriin, ja kaikki samaa tuotetta käyttävät positiot hyödyntävät niitä.
Kaaviot ja luettelot generoidaan. Piirikaaviot tuotetaan DXF-pohjista ja luettelot Excel-pohjista. Tieto haetaan tietokannasta, joten tuloste on aina yhtä ajantasainen kuin malli.
Tieto jää laitoksen omistajalle. Sama malli palvelee suunnittelua, asennusta ja kunnossapitoa. Mukaan voi tuoda myös prosessitiedot, putkistot, mekaaniset laitepaikat, IT-ympäristön, valokuituverkot ja sähkönjakeluverkot.
Koska nämä kaikki liittyvät toisiinsa, muutos yhdessä paikassa näkyy heti kaikkialla, missä tietoa käytetään.
FieldALMA kattaa sekä instrumentti- että moottorilähtösuunnittelun. Piiri rakentuu tietokantaan vaihe vaiheelta, ja jokainen vaihe on samalla tarkistus.
Positio ja laite. Automaatiopositio tai sähköpiiri perustetaan, ja laitteet tuotteistetaan tuoterekisteristä.
I/O- ja väyläosoitteet. Mittaukset ja ohjaukset varataan I/O-korteille tai väyläosoitteille. Järjestelmä estää saman kanavan tai väyläosoitteen päällekkäiset varaukset.
Kaapelointi ja kytkennät. Kaapelit tuotteistetaan ja kytketään automatiikalla.
Keskuslähdöt: Moottorilähdöille tehdään sähkölähtövaraukset keskuksiin. Kaapelin jännitteen alenema ja maksimipituus lasketaan SFS 6000 -standardin mukaisesti tuoterekisterin arvoista. Kaikki käyttävät samoja kaavoja.
Kaaviot ja luettelot. DXF-generaattori kopioi pohjakuvan ja korvaa sen #-muuttujat tietokannan tiedoilla. Symbolikorvaus valitsee oikeat laite- ja korttisymbolit.
Samalla periaatteella syntyvät niin pääkaaviot, piiri- ja kytkentäkaaviot kuin asennustyyppikuvatkin. Myös suunnittelun ja asennuksen tarvitsemat luettelot, kuten piiri-, laite-, kaapeli- ja kytkentäluettelot, ajetaan suoraan mallista.
Suunnittelijan kannalta tärkeintä on, että omia pohjia ei tarvitse hylätä. Asiakkaan nykyiset piirikaaviot saadaan käyttöön lisäämällä niihin #-muuttujat. Jos piiri poikkeaa hieman vakiopiiristä, lähimpää pohjaa voi käyttää ja muokata generoitua kuvaa. Tietokantaan myöhemmin tehdyt muutokset päivittyvät kuvaan Päivitä-toiminnolla.
Instrumenttiasennuksiin on valmiina PSK tyyppipiirustusten mukaiset asennustyypit asennusmateriaaleineen ja DXF-pohjineen. Asennustyyppikuvat ja materiaaliluettelot saadaan generoitua suoraan positioille.
Kaavioita voidaan esittää myös graafisesti, suoraan käyttöliittymässä. Esimerkiksi ICT-suunnittelun verkkokaaviot saadaan avattua suoraan mallinnuksen jälkeen, jolloin kokonaisuuksia on helppo hallita.
Räjähdysvaarallisten tilojen suunnittelussa ATEX-laitedirektiivi 2014/34/EU ja SFS-standardit edellyttävät, että jokaisen laitteen sopivuus tilaan voidaan osoittaa. FieldALMAssa tämä tieto on osa samaa mallia kuin muu suunnittelu.
ATEX-virtuaalialueet - Tilaluokituskuvien mukaiset alueet perustetaan ALMAan, ja niiden alle liitetään kaikki tilassa fyysisesti olevat kohteet. Soveltuvuus tilaan saadaan laskettua oikeiden ATEX-arvojen perusteilla, ja ristiriidat huomataan nopeasti.
ATEX-tiedot tuoterekisterissä - Kenttälaitteille, barriereille ja kaapeleille annetaan kerran niiden ATEX-luokitukset ja Exi-laskennassa tarvittavat sähkösuureet. Sertifikaatit liitetään samaan paikkaan, josta ne aukeavat tarvittaessa.
Asennusehtojen laskenta - Kun kenttälaite on kytketty barrieriin, ALMA tarkistaa piirin asennusehdot standardin mukaisesti ja vertaa laitteiden luokitukset tilan vaatimuksiin.
Käyttöönottotarkastus - Exi-käyttöönottotarkastuspöytäkirja ajetaan suoraan mallista. Siihen haetaan arvot virtuaalialueilta, laitteilta ja tuotteilta, ja mukana ovat laitteen, asennuksen ja ympäristön tarkastuskohdat. Suunnittelija ei kopioi arvoja käsin taulukkoon, joten laskenta ja dokumentaatio vastaavat aina toisiaan.
Muutokset ovat suunnittelussa välttämättömiä, ja FieldALMA vastaavasti avaa ovet hyödylliseen muutosten hallintaan kahdella tasolla: tietomallin revisioilla ja dokumenttien punakynillä.
Revisiohallinta tietomallissa. Jokaisella tietokannan objektilla on revisiotila:
Näin samassa tietokannassa elävät yhtä aikaa tehtaan nykytila ja suunnitteilla oleva muutos, eivätkä ne sekoitu. Laajennusprojektia voi suunnitella käyvän laitoksen mallin päälle ilman erillisiä kopioita.
Punakynät dokumenteissa. Kun asennuksessa huomataan, ettei kytkentä vastaa dokumentoitua, tai tilaajan vastuuhenkilöt kommentoivat kaaviota, muutosehdotus tallennetaan punakynädokumenttina, joka liittyy alkuperäiseen dokumenttiin.
Piirustuspohjaisessa suunnittelussa punakynät kulkevat usein sähköpostin liitteenä tai paperilla, ja niiden käsittelytila on yhden ihmisen muistin varassa. ALMAssa jokainen muutosehdotus on jäljitettävissä ehdotuksesta hyväksyntään.
Suurin aikasäästö syntyy siitä, että rutiinityö tehdään kerran ja kerralla monelle kohteelle.
Suuret tietomäärät tuodaan ja viedään Excelin kautta, ja satojen kohteiden tiedot muutetaan taulukkomuokkauksella kerralla. Usein toistuvat piirit, kaapelituotteet ja asennustyypit ovat valmiina malleina, joista uusi kohde syntyy muutamalla valinnalla. Laskentakaavat täyttävät arvot automaattisesti, raportit ajetaan suoraan kohteiden päältä, ja rajapinnan kautta tieto siirtyy muihin järjestelmiin.
Standardit ovat tuotteessa vakiosisältönä, joten suunnittelijan ei tarvitse rakentaa niitä jokaiseen projektiin uudelleen. Uudet mallit, raporttipohjat ja suunnittelutyypit tulevat kaikille käyttäjille päivitysten mukana.
Kun suunnittelu tehdään tietokantaan, projektin tilannetta ei tarvitse kerätä erikseen eri osapuolilta. ProjectALMAn suunnittelun edistymän seuranta laskee valmiusasteen suoraan FieldALMAn tiedoista.
Projektin alussa kirjataan arviot tarvittavista keskuksista, piireistä, laitteista ja I/O- ja väyläosoitteista. Tämän jälkeen toteuma lasketaan suoraan mallista: kuinka pitkälle piirit on perustettu, laitteet ja kaapelit tuotteistettu, kytkennät ja varaukset tehty ja dokumentit generoitu.
Kojelaudoilta näkyy suunnitellun ja toteutuneen ero, kokonaisvalmiusaste ja hyväksynnän tilanne, ja samat tiedot saa tarvittaessa raporttina.
Projektipäällikölle tämä tarkoittaa ajantasaista kuvaa ilman erillistä raportointityötä. Suunnittelijalle se tarkoittaa, että puuttuvat varaukset ja generoimattomat dokumentit näkyvät ennen kuin ne ehtivät asennukseen.
FieldALMAn tuotepäällikkönä olen nähnyt saman kaavan toistuvan: ensimmäisessä projektissa hyöty näkyy dokumenttien nopeampana tuottamisena, mutta todellinen arvo kasvaa jokaisen projektin myötä. Neljä asiaa erottuu.
Standardiratkaisut kertautuvat. Kun piirityypit, suunnittelutyypit, asennustyypit ja raporttipohjat on kerran vakioitu, seuraava projekti alkaa valmiista pohjasta. Suunnittelijan aika siirtyy rutiinista varsinaiseen suunnitteluun, ja eri suunnittelijoiden tuotos on yhdenmukaista. Esimerkiksi tuoterekisteriin lisätty tuote ja sen tyyppimerkintä on aina samanlainen, toisin kuin tietokenttään jokaiselle laitteelle käsin annettu tyyppitieto.
Keskitetty tieto pysyy arvokkaana projektin jälkeen. Piirustus- ja Excel-pohjaisessa suunnittelussa projektin tieto jää helposti tiedostokansioihin, ja seuraava muutosprojekti aloittaa selvittämällä, mikä on totta. Kun malli on ALMAssa, kunnossapito ja seuraava suunnitteluprojekti jatkavat samasta ajantasaisesta tiedosta.
Muutokset pysyvät hallinnassa. Piirustuksiin ja taulukoihin perustuvassa suunnittelussa yksi muutos voi vaatia kymmenen tiedoston päivityksen, ja jokainen käsin tehty päivitys on mahdollinen virhe. ALMAssa muutos tehdään kerran, ja tulosteet seuraavat. Revisiot ja punakynät kertovat, kuka muutti mitä ja miksi.
Lopputulos on virheetön, koska virheitä ei pääse syntymään. Tämä on mielestäni tärkein hyöty. Toimintasäännöt estävät virheelliset rakenteet, I/O-varaus estää päällekkäiset kytkennät, eikä samaa tunnusta voi olla kahdesti. Epäselvyyttä viimeisimmästä dokumentaatiosta ei synny, koska dokumentit generoidaan samasta mallista. Virhe, joka ei pääse suunnitelmaan, ei myöskään päädy asennukseen tai käyttöönottoon. Tämä vähentää punakynädokumenttien määrää ja sekaannuksia asennus- tai käyttöönottovaiheessa.
FieldALMAssa suunnittelija muuttaa mallia, ja kuvat seuraavat. Piirisuunnittelu, ATEX-tarkastelu, muutosten hallinta ja projektin seuranta tehdään samasta tietokannasta, joten tieto ei ehdi erkaantua. Tuloksena on nopeampi suunnittelu, hallitut muutokset ja dokumentaatio, johon asennus ja kunnossapito voivat luottaa.
Haluatko nähdä, miltä oma piirisi näyttäisi ALMAssa? [Täydennä: yhteydenottotapa tai linkki demopyyntöön, vitec-alma.com.]
