Utilisation of CAD engineering information for condition monitoring of mechatronic systems

CAD-suunnittelutiedon ja -tietämyksen hyödyntäminen tarjoaa lupaavia mahdollisuuksia mekatronisen laitteen kunnonvalvonnan ja vikadiagnostiikan näkökulmasta. CAD-suunnittelutiedon käyttö laitteen ohjausjärjestelmässä vaatii järjestelmällisiä tiedon esitystapoja sekä siirto- ja muokkausmenetelmien kehittämistä. Tavoitteena oli CAD-sähkösuunnittelun ja ohjelmistosuunnitteluprosessin välisen rajapinnan tiedonsiirron tehostaminen automatisoimalla suunnittelutiedon siirto ja muokkaus CAD-sähkökuvista C-kielisiksi tietorakenteiksi. Tietorakenteita hyödynnettiin maanalaiseen kaivaukseen tarkoitetun kallioporauslaitteen reaaliaikaisessa kunnonvalvontaohjelmassa, joka piti suunnitella ja toteuttaa. Kunnonvalvontaohjelmalta vaadittiin selkeä ja yksinkertainen tiedon välittäminen hajautettujen liityntämoduulien ja toimilaitteiden tiloista, antureiden arvoista ja sähköjärjestelmän rakenteesta. Työvaiheiden automatisoimiseksi suunnitteluprosessien välillä otettiin käyttöön suunnittelutiedolle yhteinen tietokanta. CAD-mallien ja tietokannan välinen tiedonsiirto voidaan toteuttaa CAD-järjestelmien tarjoamien sovelluskehitys-ympäristöjen avulla. Tietokannan ja ohjelmistosovelluksen välistä tiedonsiirtoa varten kehitettiin ohjelma, joka tuottaa tietokannan tietojen perusteella C-kieliset tietorakenteet sovellusta varten. Tietorakenteita hyödyntävä reaaliaikainen kunnonvalvontasovellus suunniteltiin simulaatiomallien avulla. Sulautettava kunnonvalvontaohjelma testattiin kallioporauslaitteen ohjausjärjestelmää vastaavassa testilaitteessa. Tuloksena demonstroitiin menetelmä CAD-sähkösuunnittelutiedon siirtämiseksi automaattisesti sulautettavien ohjelmistosovellusten käyttöön. Kallioporaus-laitteen kunnonvalvontaohjelmaa voidaan käyttää vikahavainnoinnissa. Työ pohjautui perinteisiin CAD-suunnittelutiedon mallinnusmenetelmiin. Laajamittai-semmassa suunnittelutiedon ja -tietämyksen kuvaamisessa suositellaan käytettäväksi kehittyneitä oliopohjaisia tuotemallinnusmenetelmiä