Nopeuta kehitystyötä mal­li­poh­jai­sella suunnittelulla

Kilpailluilla markkinoilla kehitystyön nopeuttaminen on usein välttämätöntä valmistusteollisuudessa. Nopeuttaminen ei kuitenkaan koskaan saisi johtaa tuotantolaitteiden toimintahäiriöihin tai viallisiin tuotteisiin ja tyytymättömiin asiakkaisiin. Mallipohjainen suunnittelu ratkaisee tämän ongelman – ja monia muitakin samaan aikaan.

Mallipohjainen suunnittelu on menetelmä, joka soveltuu teollisuuslaitosten ja -laitteiden, automaatiojärjestelmien ja liikkeenohjauksen järjestelmien kehittämiseen. Sitä käytetään usein ohjausjärjestelmien, sulautettujen järjestelmien ja ohjelmoitavien logiikoiden kehitystyössä. Mallipohjainen suunnittelu tukeutuu vahvasti simulointeihin ja digitaalisiin kaksosiin.

"Ennen kaiken oli oltava kytkettynä fyysiseen PLC-laitteistoon. Nyt, kun mikään ei ole enää sidottu fyysiseen laitteistoon, voimme esitellä asiakkaille jo alkuvaiheen konseptimalleja ja aloittaa suunnittelutyön lisäarvon tuottamisen yhdessä. Voimme esimerkiksi luoda kaksi keskenään kommunikoivaa simulaatiota ja käydä läpi nopeasti erilaisia ratkaisukonsepteja. Lopputuloksena tulipaloja on vähemmän sammutettavana myöhemmissä kehitysvaiheissa."

Järjestelmäsuunnitteluun erikoistuneille ohjelmistokehittäjille V-malli on ollut hallitseva normi. Visualisoidussa muodossaan V-malli alkaa määrittelyistä vasemmasta yläkulmasta, syventyy yksityiskohtaiseen suunnitteluun ja nousee taas oikeaan yläkulmaan testauksesta tuotantoon. Vaikka malli varmistaa huolellisen kehityksen, se on usein hidas. Tämä asettaa haasteita erityisesti silloin, kun käytössä olevat kokonaiset järjestelmät vaativat muutoksia.

"Pidän siitä ajatuksesta, miten malliperusteinen suunnittelu rakentaa sillan V-mallin yli. Ei ole tarvetta käydä V-mallin pohjan kautta testatakseen, miten koko järjestelmä toimii. Perinteisesti on ollut pakko käydä V-mallin pohjan kautta, ennen kuin meillä on testauskelpoinen, täydellinen järjestelmä. Tämä vie aikaa ja rahaa. Nyt voimme testata koko järjestelmän toimivuutta ennen kuin alijärjestelmiä on edes määritelty", selittää Jarkko Nokka.

Mallipohjainen suunnittelu auttaa myös välttämään olemassa olevien järjestelmien käyttökatkoja, kun uusia toimintoja on tarve kehittää. Normaalisti tämä voisi edellyttää tuotantolinjan alasajoa testausvaiheen ajaksi, jotta muutoksien toimivuus voidaan varmistaa. Mallipohjaisen suunnittelun avulla olemassa olevasta järjestelmästä voidaan tehdä digitaalinen kaksonen testausta varten ja varmistaa, että kaikki on virheetöntä.

Mallipohjaisen suunnittelun työkaluilla mahdollistettu yksi kiinnostava ominaisuus on automaattinen koodigenerointi. Tietyillä toimialoilla, kuten ilmailussa, automaattisesti generoitu koodi on jo ollut vaatimus ihmislähtöisten virheiden aiheuttamien turvallisuusriskien poistamiseksi.

”Itse koodin kirjoitusvaihe voidaan poistaa projektista, koska mallinnusohjelmisto voi tehdä sen. Voit painaa isoa vihreää nappia, joka generoi luotettavan ja ennustettavan koodin. Vuokaavion piirtämistä seuraavaa koodin kirjoittamisporrasta simulointivaiheen pohjalta ei enää tarvita”, Nokka sanoo.

Etteplanilla on laaja joukko kokeneita sähköautomaation asiantuntijoita eri toimialoille. Pelkästään simulaatiotiimissä on sata ihmistä, ja yhteensä Etteplan työllistää 4 000 henkilöä. Heillä on tarvittava osaaminen mallinnuksesta infrastruktuurin luomiseen sekä käytännön näkemystä koko teknologiakentästä.

"Kaiken kaikkiaan mallipohjainen suunnittelu on siirtynyt hypekäyrältä tuotantoon ja toteutukseen. Se tekee kehitystyöstä nopeampaa, robustimpaa ja iteroivampaa. Me Etteplanilla pystymme tukemaan asiakkaita kehitystyön haasteissa, tarjoamaan suunnittelupalveluja ja hallitsemaan järjestelmien testausta", Nokka päättää.