UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojništvo
Povezava spletnega konfiguratorja s sistemom ERP in CAD modelirnikom za generiranje avtomatskih
drsnih vrat
Urban Cehner
Ljubljana, september 2021
Zaključna naloga Univerzitetnega študijskega programa I. stopnje
Strojništvo - Razvojno raziskovalni program
UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za strojništvo
Povezava spletnega konfiguratorja s sistemom ERP in CAD modelirnikom za generiranje avtomatskih
drsnih vrat
Zaključna naloga Univerzitetnega študijskega programa I. stopnje Strojništvo - Razvojno raziskovalni program
Urban Cehner
Mentor: doc. dr. Nikola Vukašinović, univ. dipl. inž.
Ljubljana, september 2021
Zahvala
Zahvaljujem se mentorju doc. dr. Nikoli Vukašinoviću za pomoč pri usmeritvi za izdelavo zaključne naloge.
Prav tako se zahvaljujem očetu, ki me je skozi študij podpiral in mi pri zaključni nalogi pomagal s strokovnim znanjem.
Izvleček
UDK 004.451.62:692.814:681.5(043.2) Tek. štev.: UN I/1605
Povezava spletnega konfiguratorja s sistemom ERP in CAD modelirnikom za generiranje avtomatskih drsnih vrat
Urban Cehner
Ključne besede: Spletni konfigurator ERP sistem
CAD Generiranje
Avtomatska drsna vrata
V zaključni nalogi je predstavljena uporaba sodobnih orodij za generiranje avtomatskih drsnih vrat. Spletna aplikacija Door calculator je namenjena za konfiguracijo vrat, 3D modelirnik Solidworks skrbi za izdelavo dokumentacije in vizualizacije vrat, poslovni sistem ERP Pantheon pa skrbi za izpis osnovne kosovnice vrat. Programi med seboj komunicirajo in na koncu procesa pripravijo vse potrebno za proizvodnjo vrat. Poudarek je na opisu delovanja in strukturi celotnega sistema ter posameznih, zgoraj omenjenih orodij.
Abstract
UDC 004.451.62:692.814:681.5(043.2) No.: UN I/1605
Integration of web configurator with ERP system and CAD tool for generating automatic sliding doors
Urban Cehner
Key words: Web configurator ERP system CAD tool Generating
Automatic sliding doors
In this thesis is presented the use of modern tools for generating automatic sliding doors.
Web application Door calculator configures doors, CAD software Solidworks exports technical documentation and visualization of doors, system ERP Pantheon prepares list of door elements. The programs are communicating between one another and at the end they prepare all needed for production of the doors.The main focus is to describe the working and the structure of the system and all involved tools.
Kazalo
Kazalo slik ... xi
Kazalo preglednic ... xii
Seznam uporabljenih okrajšav ... xiii
1 Uvod ... 1
1.1 Ozadje problema ... 1
1.2 Cilji ... 2
2 Teoretične osnove in pregled literature ... 3
2.1 Digitalna transformacija ... 3
2.1.1 Pregled stebrov digitalne transformacije ... 3
2.2 Digitalna transformacija podjetja Doorson ... 4
2.3 Spletni konfigurator ... 5
2.3.1 Uporabnost in povezave spletnega konfiguratorja ... 5
2.3.2 Spletni konfiguratorji na trgu ... 6
2.4 Računalniško podprto konstruiranje ... 6
2.4.1 Solidworks ... 7
2.4.1.1 Solidworks Macro ... 7
2.5 Poslovno-proizvodni informacijski sistem (ERP) ... 7
2.5.1 Sestava in delovanje poslovnega sistema ERP Pantheon v podjetju Doorson . 8 2.5.2 Opis in sestava vrat v poslovnem sistemu ERP Pantheon ... 9
3 Metodologija dela ... 10
4 Rezultati in diskusija ... 18
4.1 Door calculator ... 18
4.1.1 Prvi del rezultata: administrativni nivo ... 18
4.1.2 Drugi del rezultata: Uporabniški nivo ... 19
4.2 3D modelirnik Solidworks ... 20
4.2.1 Program Macro ... 20
4.2.2 Glavna montaža risba vrat (.pdf) ... 20
4.2.3 Izris vrat v 2D prostoru (.dwg) ... 21
4.2.4 Tehnična risba za izdelavo stekla (.pdf) ... 21
4.2.5 3D pogledi vrat (.pdf) ... 22
4.3 Poslovni sistem ERP Pantheon ... 23
4.4 Povezave med entitetami ... 23
5 Zaključki ... 25
Literatura ... 26
Kazalo slik
Slika 2.1: Stebri digitalne transformacije [1] ... 4
Slika 2.2: Konfigurator in interakcije z različnimi funkcijami podjetja [3] ... 6
Slika 2.3: Hranjenje podatkov o izdelkih v modulu ERP-sistema za upravljanje z datotekami [8] .. 8
Slika 3.1: Konceptualni model generiranja avtomatskih drsnih vrat ... 10
Slika 3.2: Vrata pl400 z odpiranjem v desno ... 11
Slika 3.3: Vrata pl400 z odpiranjem v levo ... 11
Slika 3.4: Razporeditev identov po različnih sklopih ... 12
Slika 3.5: Analiza korakov različnih serij vrat ... 12
Slika 3.6: Faze konstrukcijskega procesa [8] ... 14
Slika 3.7: Glavni sestav vrat, s podsestavoma Pogonski sklop in Krilo vrat ... 15
Slika 3.8: Glavna montažna risba ... 16
Slika 4.1: Prvi del kombinacije ... 18
Slika 4.2: Drugi del kombinacije ... 19
Slika 4.3: Uporabniški nivo ... 19
Slika 4.4: Glavna montažna risba vrat ... 20
Slika 4.5: Izris vrat v 2D prostoru ... 21
Slika 4.6: Tehnična risba za izdelavo stekla... 22
Slika 4.7: Pogled 3D modela vrat ... 22
Slika 4.8: Kosovnica vrat v poslovnem sistemu ERP Pantheon ... 23
Slika 4.9: Xml datoteka s parametri ... 24
Kazalo preglednic
Preglednica 3.1 : Analiza uporabnikov ... 13
Seznam uporabljenih okrajšav
Okrajšava Pomen
B2B B2C CAD DC DDV ERP IT Pl300 Pl330 Pl400 Pl500 SW VBA
(1L-1S)
Business-to-business Business-to-customer Computer aided design Door calculator
Davek na dodano vrednost Enterprise resource planning Information technology Product line 300
Product line 330 Product line 400 Product line 500 Solidworks
Visual basic for Applications (1 Leaf -1 Slide)
1 Uvod
1.1 Ozadje problema
Bistvo problema v tej nalogi je, kako s pomočjo sodobnih digitalnih orodij generirati standardna avtomatska drsna vrata.
Projekt, ki ga opisuje to delo je začel nastajati v podjetju Doorson v sklopu avtomatizacije in digitalizacije procesov.
Podjetje se je strateško lotilo digitalne transformacije v večini svojih procesov. V tem projektu je želelo ustvariti:
‐ spletno aplikacijo, ki bo služila kot konfigurator in kjer bomo imeli pod kontrolo tehnologijo vrat
‐ avtomatizirati proces generiranja dokumentacije za vrata v CAD modelirniku
‐ ohraniti poslovni sistem ERP Pantheon kot temeljno orodje podjetja
V preteklosti je podjetje gradilo vso tehnologijo in proizvodnjo vrat v sistemu ERP v obliki tipskih kosovnic, kjer so bile zapisane tudi vse enačbe in odvisnosti med posameznimi gradniki - identi Z uvajanjem spletnih trgovin in aplikacij, je tudi podjetje Doorson začelo razmišljati o enostavnejšem načinu prodaje vrat. Tako je začela nastajati ideja o spletni aplikaciji, ki bi bila kupcu prijazna za uporabo in kjer bi potekala konfiguracija vrat po korakih.
Problem smo opazili pri procesu 2D risanja risb za vsaka vrata posebej, ki je bil zamuden in nesodoben. Želeli smo si 3D izris vrat, ki bo potekal avtomatsko in tekoče. Pozanimali smo se, kakšne obstoječe rešitve že obstajajo na trgu in se na koncu odločili za razvoj svojega vmesnika v 3D modelirniku Solidworks.
V podjetju smo želeli, da bo celoten proces generiranja vse potrebne dokumentacije za izdelavo vrat, potekal čimbolj avtomatsko in tekoče. Tako smo vedeli, da bomo morali nekako sisteme med seboj povezati, da bomo na koncu dobili željen rezultat.
Portfelj produktov v podjetju Doorson zajema različne serije avtomatskih drsnih vrat glede na uporabo in namen. Trenutno se proizvaja pl300 kot standardna široko-namenska drsna vrata, pl330 kot novo-prihajajoča z visokimi energetskimi učinki, pl400 kot notranja vrata, z poudarjenim dizajnom ter pl500 kot drsna požarna vrata za evakuacijske poti. Želeli smo, da bi bil končni sistem generiranja avtomatskih drsnih vrat za vse serije vrat kompatibilen.
Uvod
1.2 Cilji
Cilj naloge je narediti delujoč sistem za generiranje avtomatskih drsnih vrat, ki je sestavljen iz sledečih sklopov:
‐ Spletni konfigurator - Door calculator, ki vsebuje kosovnice izdelkov z vsemi potrebnimi tehnološkimi podatki
‐ Avtomatsko generiranje vrat v 3D modelirniku Solidworks in pridobitev ustrezne dokumentacije ter vizualizacije vrat
‐ Poslovni sistem ERP Pantehon za izpis kosovnic za proizvodnjo vrat
‐ Povezave spletnega konfiguratorja Door calculator po eni strani s poslovnim sistemom ERP Pantheon in po drugi s 3D modelirnikom Solidworks
Spletna aplikacija Door calculator želimo, da je v osnovi namenjena kot konfigutator vrat.
Pomemben del je, da s aplikacijo pridobimo končno kosovnico vrat z vsemi potrebnimi tehnološkimi podatki ter da je aplikacija uporabna za širok nabor uporabnikov.
Razviti želimo avtomatsko generiranje vrat v 3D modelirniku Solidworks in kot končni cilj pridobiti ustrezno dokumentacijo ter vizualizacijo vrat. Med razvojem tega sistema želimo ohraniti poslovni sistem ERP Pantheon kot ključno orodje v podjetju Doorson, saj znotraj orodja poteka vse nujno za izdelavo ter pripravo vrat.
Tveganje pri tej nalogi predstavlja časovni okvir izvedbe tega delujočega sistema.
Najprej bo naloga predstavila teoretične osnove za lažje razumevanje zaključnega dela, nato potrebne korake, ki jih je bilo potrebno narediti in na koncu pridobljene rezultate. V tej zaključni nalogi bo predstavljen proces generiranja avtomatskih drsnih vrat serije pl400 Fusion.
2 Teoretične osnove in pregled literature
V tem delu se na razumljiv način predstavi teoretične osnove, katerih vsebina je pridobljena iz člankov, knjig in spletnih virov.
2.1 Digitalna transformacija
Pod pojmom digitalna transformacija razumemo vpeljavo digitalne tehnologije na različna področja, katere cilj je sprememba v načinu poslovanja podjetij. Gre za premik organizacije k novemu pristopu dela, z uporabo digitalnih tehnologij. Za podjetja to pomeni vpeljava novih načinov poslovanja in poslovnih modelom, posodobitev proizvodnih procesov, razvoj pametnih izdelkov in storitev. Z digitalno transformacijo podjetja želijo doseči: [1]
- Povezljivost poslovnih procesov - Inovativnost in prilagodljivost [1]
- Modernizacijo
- Zmanjšati stroške poslovnih procesov
- Kakovost, nižjo ceno ter natančnost poslovnih procesov
Zato morajo organizacije slediti tehnološkim trendom in smiselno vpeljati potrebne spremembe v svoje poslovanje.
Veliko je govora o digitalni transformaciji, ampak le malo je takih organizacij, ki se lotevajo celovite prenove poslovnega modela. Večji delež je tistih, ki poslovni model prenavljajo. Pri digitalni transformaciji ne gre za spremembo tehnologije, temveč za uporabo inovativnih pristopov, spremembo vodenja in prenove poslovanja z vključitvijo tehnologije za boljšo izkušnjo deležnikov, kot so: kupci, dobavitelji, partnerji in ostali. [1]
2.1.1 Pregled stebrov digitalne transformacije
Digitalna transformacija ima štiri osnovne stebre, ki so predstavljeni na sliki 2.1. [1]
Povezava spletnega konfiguratorja z sistemom ERP in CAD modelirnikom za generiranje avtomatskih drsnih vrat zajema vse 4 stebre.
Teoretične osnove in pregled literature
Projekt se dotika Poslovnega modela kot inovativen pristop k avtomatskemu generiranju vrat, z uporabo sodobnih orodij. Gre za sodoben pristop, z virtualno predstavitvijo izdelkov in generacijo dokumentacije potrebne za izdelavo vrat. Zaradi razvoja novih tehnologij in novih zahtev na trgu, se v podjetju stalno uvajajo prenove. [8]
Prav tako se dotika avtomatizacije in optimizacije Poslovnih procesov, kjer tok informacij oziroma zaporedje funkcij sledi toku življenjskega cikla izdelka od naročila, izdelave do odpreme. [8]
Dotika se tudi Tehnologije vrat, zaradi podrobnega opisa izdelave vrat in tehnoloških kosovnic, z vsemi identi, operacijami, tehnološkimi postopki itd.
Ter Ljudi, uporabe DC-SW kot orodja, ki vrata generira. Pri čemer pokriva končne uporabnike, ki jih zanimajo preliminarne informacije izdelka, izgled vrat v prostoru in funkcionalnost, za arhitekte kot projektante zgradb, ki jih zanima integracija vrat v prostor z vsemi omejitvami, za prodajne partnerje, ki samostojno nastopajo na trgu in potrebujejo učinkovito orodje pri trženju vrat in operativnem svetovanju izgradnje objektov ter zaposlenih v podjetju, ki jih zanima pregled ponudbe in generacija avtomatskih drsnih vrat.
Slika 2.1: Stebri digitalne transformacije [1]
2.2 Digitalna transformacija podjetja Doorson
Podjetje Doorson, ki se ukvarja z razvojem in proizvodnjo avtomatskih drsnih vrat vpeljuje digitalno transformacijo v svoj razvojni pristop, kot proces preobrazbe podjetja, inovativnega pristopa do prodajnega trga in trga dobaviteljev. Cilj je, da se vzpostavi
Teoretične osnove in pregled literature
povezava med sektorji kot so: nabava, prodaja, tehnologija, proizvodnja, servis. Podjetje se je lotilo razvoja namenskih spletnih aplikacij, kot orodij, ki bodo med seboj povezane v logično celoto in bodo predstavljala pomembne storitve podjetja do partnerjev ter bodo pokrivala vso operativnost za prodajo, proizvodnjo in dobavo vrat. S tem želi podjetje doseči tipizacijo vrat, boljšo produktivnost, višjo kakovost izdelkov, večjo kontrolo nad proizvodnim procesom, nižje proizvodnje stroške, povezljivost s poslovnimi partnerji ter pospešiti prodajo in izboljšati storitve. [4][11]
2.3 Spletni konfigurator
Spletni konfigurator je orodje, ki se uporablja za nakup izdelkov, ki se jih pred prodajo personalizira. Vsak izdelek je sestavljen glede na želje kupca, ta pa si lahko izbere poljubne lastnosti kot so, material, oblika, barva, tehnične lastnosti. Kupec tako dobi dober vpogled v ponudbo proizvajalca. Konfiguracija izdelka poteka v korakih, za boljšo predstavo izdelka pa nekateri konfiguratorji omogočajo končni 2D ali 3D produkta. Spletni konfigurator se razlikuje od spletne trgovine. Razlika je v tem, da se v spletnem konfiguratorju prodajajo izdelki, ki so bolj kompleksni, medtem ko so v spletni trgovini izdelki, ki so v naprej že sestavljeni oz. izdelani kot so na primer oblačila, elektronske naprave, živila. Spletni konfigurator je mogoče implementirati v vsako industrijo in je uporaben tako za B2C, kot tudi za B2B poslovanje. Zanj se odločajo najrazličnejša podjetja, ki tržijo izdelke v določeni panogi ali pa imajo svojo proizvodnjo. [2]
2.3.1 Uporabnost in povezave spletnega konfiguratorja
Spletni konfigurator ponuja zelo dober pregled nad možnimi konfiguracijami produkta. Za načrtovanje spletnega konfiguratorja morajo biti določene vse možne konfiguracije produkta. Konfigurator predstavlja vmesnik, ki prejema in oddaja podatke kupcu ter podjetju. Na sliki 2.2 so predstavljene možne povezave konfiguratorja z uporabnikom in z različnimi funkcijami podjetja. [3]
- Povezava konfigurator-uporabnik: konfigurator prejme naročilo, z izbrano konfiguracijo produkta, kupcu pa odda vse potrebne podatke o izbrani konfiguraciji produkta.
- Povezava konfigurator-PDM: konfigurator odda podatke o izbrani konfiguraciji, prejme pa modele in simulacije izdelka.
- Povezava konfigurator-planiranje proizvodnje: konfigurator prejme podatke o dobavnih rokih.
- Povezava konfigurator-analiza obnašanje uporabnika: konfigurator odda podatke za analizo obnašanja uporabnikov.
Teoretične osnove in pregled literature
Slika 2.2: Konfigurator in interakcije z različnimi funkcijami podjetja [3]
2.3.2 Spletni konfiguratorji na trgu
Za razvoj lastnih spletnih konfiguratorjev se odloča vse več podjetij, ki izdelujejo svoje produkte kot so: okna, vrata, kuhinje, omare bazene, masažne kadi, senčila. Uporaba spletnih konfiguratorjev pa ni omejena le na prej opisane primere. Najdemo jih tudi v prehrambeni in avtomobilski industriji. S spletnim konfiguratorjem so nekatera podjetja v dobri meri avtomatizirala prodajni proces. Kupci si svojo ponudbo sestavijo sami, ki jo spletni konfigurator samodejno pošlje na mail. Tako so prodajne ekipe zadolžene le za potrditev naročila. [2]
Na slovenskem trgu je že moč zaslediti spletnim konfiguratorjem za izdelavo vrat. V Sloveniji je podjetje Inotherm d.o.o, ki izdeluje vhodna vrata, za svoje potrebe razvilo spletni konfigurator, kateri zelo olajša izbiro in naročilo vrat . Kupec si sestavi svoja vhodna vrata po lastni izbiri in na koncu pridobi 2D risbo vrat ter po želji pošlje še ponudbo.
2.4 Računalniško podprto konstruiranje
Izraz CAD (ang. Computer Aided Design ) pomeni računalniško podprto konstruiranje, pri katerem se za snovanje uporablja računalniške programe oz. sisteme. CAD vključuje programsko in strojno računalniško opremo ter je pomembno orodje v življenjskem ciklu izdelka. S pomočjo CAD programske opreme, lahko izdelamo zasnovo izdelka v navideznem prostoru in spreminjamo različne parametre, kar zelo olajša razvoj izdelka.
CAD sistemi zajemajo področja uporabe kot so: dizajn inženirstvo, arhitektura, grafični in industrijski dizajn. Prednosti računalniškega podprtega konstruiranja so [12][13]:
- Vizualizacija[13]
- Detajlno delo - Optimizacija - Kontrola
- Produktivnost[13]
Teoretične osnove in pregled literature
2.4.1 Solidworks
Solidworks je napredno orodje, za računalniško podprto konstruiranje. Je produkt podjetja Dassault Systemes, deluje pa na operacijskem sistemu Microsoft Windows. Uporaba programskega paketa je razširjena po celem svetu in zajema področja kot so: gradbeništvo, strojništvo, arhitektura, elektrotehnika, avtomobilska industrija, letalska industrija. Orodje Solidworks je priljubljeno zato, ker je uporabniku prijazno za uporabo, omogoča veliko funkcionalnost in stroški nakupa ter vzdrževanja so v primerjavi z ostalimi podobnimi programskimi paketi nižji. Podatki iz leta 2016 kažejo, da je bilo v zadnji četrtini leta 2015 3.073.625 uporabnikov programa Solidworks. [5]
Solidworks deluje na principu parametričnega modeliranja in ustvari 3 osnovne tipe datotek:
kos (ang. Part), sestav (ang. Assembley) in risbo (ang. Drawing). Konstruiranje kosa se začne z 2D ali 3D skico, ki se jo izvleče v prostor. Kose, z željenim pozicioniranjem v prostor in uporabljenimi relacijami, povezujemo v sestav. Na koncu lahko iz kosa ali sestava naredimo risbo, kjer z različnimi pogledi in merami predstavimo končni izdelek. Solidworks poleg osnovnega paketa ponuja še ostale module, ki so namenjeni vizualizaciji, elektrotehniki, simulacijam. [5]
2.4.1.1 Solidworks Macro
Macro je spisana programska koda, ki avtomatsko izvršuje operacije v programskem paketu Solidworks. Macro deluje v programskem jeziku VBA (ang. Visual Basic for Applications) in je kot datoteka shranjen na računalniku. Uporabnik lahko ustvari in ureja program Macro zunaj orodja Solidworks ali pa posname zaporedje ukazov in funkcij, ki jih uporabnik izvaja med snemanjem v orodju Solidworks. Program Macro je zelo uporaben, kadar večkrat izvajamo enake operacije v programskem paketu Solidworks. Tako lahko avtomatiziramo generiranje različnih modelov, sestavov ali pa risb. [6]
2.5 Poslovno-proizvodni informacijski sistem (ERP)
Poslovni sistem ERP (ang. Enterprise Resource Planning) je temelj poslovanja vsakega podjetja, ki omogoča celovito vodenje podjetja preko programske opreme. V sistemu ERP so združeni vsi oddelki in funkcije podjetja (skladišče, nabava, računovodstvo, prodaja, logistika itd.). Poslovni sistemi ERP omogočajo vodenje celotne proizvodne verige od nabave, zasedenosti proizvodnje, finančnega vidika poslovanja, zalog, delovne in potne naloge, izdajo računov, davčne blagajne, obračun plač, obračun DDV itd. [7]
Pri podjetjih, ki so bolj proizvodno naravnana, je ključna povezanost tehničnih podatkov z ERP sistemom. Razvojno-konstrukcijski proces se v takih sistemih obravnava ločeno.
Tehnične podatke in enostavno dokumentacijo se vključi v poslovno-proizvodni informacijski sistem. V sektorjih izven razvoja, v proizvodnji, nabavi, prodaji itd. zadostuje 2D-tehnična risba. V takih podjetjih, je poslovni sistem ERP ključno orodje poslovanja ter hranjenja podatkov (slika 2.3). [8]
Teoretične osnove in pregled literature
Slika 2.3: Hranjenje podatkov o izdelkih v modulu ERP-sistema za upravljanje z datotekami [8]
Gradniki in izdelki z vsemi osnovnimi podatki, predstavljajo poglavitni del poslovnega sistema ERP. Polega tega zraven spadajo tudi različne kosovnice. Materialno poslovanje je del sistema ERP in omogoča spremljanje pretoka materiala. Znotraj poslovnega sistema ERP je zajeto tudi področje kadrovanja in financ. [8]
2.5.1 Sestava in delovanje poslovnega sistema ERP Pantheon v podjetju Doorson
Pantheon Enterprise je programski paket podjetja Datalab SI d.o.o. Predstavlja poslovni sistem in je namenjen za srednje velika podjetja in je eden bolj prodajnih poslovnih sistemov v Sloveniji. Poslovni sistem ERP Pantheon je temeljno orodje za izvajanje poslovanja v podjetju Doorson. Orodje je zelo obširno, vsak oddelek uporablja svoj del sistema ERP, celota pa pokriva vse procese v podjetju. Slabost poslovnih sistemov ERP je, da so namenjeni za podjetje ter ne za kupce in partnerje. Dojemanje, vsebina in oblika so zelo kompleksi in tabelarični, potrebno je daljše usposabljanje za samostojno delo. [9]
Funkcije poslovnega sistema ERP v podjetju so: sledenje nabave in prodaje, materialno poslovanje, planiranje proizvodnje, spremljanje financ, kadrovanje [8]
Teoretične osnove in pregled literature
2.5.2 Opis in sestava vrat v poslovnem sistemu ERP Pantheon
Avtomatska drsna vrata so sestavljena iz:
‐ Elementov: element je posamezen kos, na primer: vertikalni profil krila, kotnik krila, krtačka.
‐ Sestavov: sestav je, na primer: električna ključavnica, voziček, pogonski sklop, krmilnik vrat. Predstavlja celoto in je sestavljen iz več elementov.
‐ Paketov: paket pa je skupek elementov in sestavov, ki so zbrani skupaj, vendar niso sestavljeni in tvorijo logično celoto, na primer: paket za sestavo pogona z desnim odpiranjem.
Paketi in sestavi imajo pomembno vlogo pri sestavi vrat saj predstavljajo množico elementov, ki se delajo na zalogo. Sestava vrat posledično postane lažja in bolj kontrolirana, število pozicij v končni proizvodni kosovnici vrat se zmanjša, kar pomeni boljšo preglednost.Za vsakega od prej naštetih osnovnih gradnikov vrat v poslovnem sistemu ERP Pantheon ustvarimo nov gradnik - ident. Ident je osnovni gradnik poslovnega sistema ERP in je opisan s sledečimi podatki: identifikacijska številka, naziv, klasifikacija, merska enota, nabavna cena, zaloga, dobavitelj itd. Idente nato združujemo v kosovnice in zraven dodamo še operacije. Sestav in paket imata tako vsaka svojo kosovnico. [9]
3 Metodologija dela
V tem poglavju bomo predstavili potrebne korake dela, ki smo jih začrtali, da smo prišli od problema, ciljev do rešitve. Delo poteka v 12 korakih
Prvi korak: Zasnova konceptualnega modela in razvoj aplikacije Door calculator V tem koraku zasnujemo konceptualni model generiranja avtomatskih drsnih vrat s pomočjo sodobnih orodji. Ta model nam predstavlja dobro predstavo za nadaljnji razvoj celotnega sistema. V ta model vključimo vse posamezne entitete – spletno orodje Door calculator, poslovni sistem ERP Pantheon in 3D modelirnik Solidworks. Prav tako definiramo, katere podatke si bodo posamezne entitete izmenjavale, da bo s tem sistem predstavljal zaključeno celoto. Konceptualni model je prikazan na sliki 3.1.
Slika 3.1: Konceptualni model generiranja avtomatskih drsnih vrat
Hkrati začnemo razvijati spletno aplikacijo Door calculator z zaposlenim v oddelku IT v podjetju Doorson.
Metodologija dela
Drugi korak: Ureditev delovnega okolja v poslovnem sistemu ERP Pantheon Ureditev delovnega okolja v poslovnem sistemu ERP Pantheon zajema:
- Odprtje identov: Osnova za nadaljnjo delo so identi, ki jih na začetku ustvarimo v poslovnem sistemu ERP Pantheon. Vsak element, paket, sestav dobi svojo identifikacijso številko. [9]
- Tvorba kosovnic za sestave in pakete vrat: v kosovnicah določimo pozicije in število posameznih identov
Tretji korak: Obravnava kosovnic
Vse tipske kosovnice za avtomatska drsna vrata so se nahajale v poslovnem sistemu ERP Pantehon. Tako je bilo za vsaka tipska vrata potrebno sestaviti novo kosovnico in posledično je bilo tipskih kosovnic zelo veliko, vzdrževanje pa je bilo naporno in nenadzorovano. Na sliki 3.2 je tipska kosovnica vrat z odpiranjem v desno, na sliki 3.3 pa tipska kosovnica vrat z odpiranjem v levo. Primera vrat spadata v isto serijo, vendar različnih tipov. Vidimo, da se kosovnici razlikujeta le v poziciji 3, vsi ostali identi na pozicijah pa so enaki. Kosovnice so zelo podobne in zato ni potrebno podvajanje. Tako določimo sklope (slika 3.4) glede na podlagi primerjav različnih tipov vrat, v katere smiselno razporedimo različne idente. Na tak način zastavimo strukturo sestavljanja kosovnice po korakih pri čemer sklope pripravimo v naprej. Variante kosovnic se uporabljajo na nivoju končnih izdelkov. [8]
Slika 3.2: Vrata pl400 z odpiranjem v desno Slika 3.3: Vrata pl400 z odpiranjem v levo
Metodologija dela
Slika 3.4: Razporeditev identov po različnih sklopih
Četrti korak: Analiza variant produktov
Pri snovanju spletne aplikacije Door calculator imamo v mislih uporabnika, ki brez velikega prehodnega znanja enostavno izbere izdelek. Po predhodni razdelitvi identov po različnih sklopih, se lotimo analize variant izdelkov, da bo aplikacija kompatibilna tudi za ostale serije vrat. Vsestranska analiza variant izdelkov omogoča dodatno tipizacijo gradnikov . [8]
Vsaka serija vrat ima svojo, najbolj logično, izbiro vrat. Na sliki 3.5 vidimo, da imajo različne serije vrat, različno število korakov in tudi razporeditev le-teh je drugačna. Zaradi tega v spletni aplikaciji Door calcualtor dodamo zahtevo za dodajanje in razporejanje korakov.
Slika 3.5: Analiza korakov različnih serij vrat
Metodologija dela
Peti korak: Analiza uporabnikov
V tem koraku analiziramo uporabnike in njihove potrebe v interakciji z našimi orodji.
Uporabniki so: tehnolog (zaposlen), poslovni partner, arhitekt in končni kupec.
Zanima nas katere podatke (tehnične risbe, slike, itd.) potrebujejo različni tipi uporabnikov.
Konzultiramo se s tehnologijo, proizvodnjo, nabavo in prodajo v podjetju Doorson. In ustvarimo tabelo.
Preglednica 3.1 : Analiza uporabnikov Podatki
Uporabnik
Glavna montažna risba vrat
(.pdf)
Tehnična risba za
izrez stekla (.pdf)
Slike pogledov
vrat (.pdf/.jpg)
2D izris vrat (.dwg)
3D model
vrat (.step)
Tehnolog • • • • •
Končni kupec •
Arhitekt • • • •
Poslovni partner • • • •
Šesti korak: Ureditev spletne aplikacije Door calculator
V administrativnem nivoju določimo postopek in korake za uporabniško izbiro avtomatskih drsnih vrat, kar zajema odprtje nove serije, določitev korakov, vnos identov in operacij, kreiranje nabora identov ter izbir in kombinacij.
- Odprtje nove serije vrat (ang. series): z odprtjem serije začnemo kreirati vrata v spletni aplikaciji Door calculator
- Določitev korakov (ang. steps): Število, ime in zaporedje korakov se določi za vsako serijo vrat posebej, s tem namenom, da pokrijemo vse možne kombinacije vrat ter da z zaporedjem korakov uporabniku čimbolj nazorno prikažemo možnost izbire vrat.
- Vnos identov in operacij (ang. imported idents and operations): Odpre se seznam identov in operacij, ki so neposredno povezani z sistemom ERP Pantheon. Za vsako novo serijo je potrebno uvoziti svoj nabor identov in operacij. Identifikacijska številka, naziv ter teža identa se avtomatsko preneseta iz baze poslovnega sistema ERP.
- Nabor identov (ang. ident groups): V posmeznem koraku se uredi in doda poljubno število nabora identov, pri katerih se za vsak vnos identa definira količino in enačbo za kasnejši izračun dimenzije identov.
‐
- Izbire (ang. tile selectors): pri kreiranju nabora identov se določi izbiro, ki mu pripada. Izbire se pokažejo na vsakem izmed korakov na uporabniškem nivoju
Metodologija dela
- Kombinacije (ang. combinations): pri vsakem koraku v kombinacijah, določimo en ali več naborov identov
Sedmi korak: Vzpostavitev komunikacije med poslovnim sistemom ERP Pantheon in spletno aplikacijo Door calculator
V tem koraku vzpostavimo komunikacijo med poslovnim sistemom ERP Pantheon in spletno aplikacijo Door calculator, za prenos informacij. Kosovnice z identi in tehničnimi podatki se prenašajo v smeri Door calculator - ERP Pantheon, identi in operacije pa se prenašajo v smeri ERP Pantheon - Door calculator.
Osmi korak: Raziskava trga za realizacijo avtomatskega generiranja vrat v 3D modelirniku Solidworks
Na trgu poiščemo različne ponudnike, ki bi nam realizirali avtomatsko generiranje 3D modelov vrat, v modelirniku Solidworks. Sprva smo prišli v stik s podjetjem, ki nam je ponudilo rešitev, ampak bi bilo zato potrebno še dokupiti programski paket Solidworks PDM professional, kjer bi aplikacija za avtomatsko generiranje vrat delovala. Ker so bili stroški licenc in izdelave visoki (okvirno 17000€) smo se odločili za iskanje enostavnejše in cenejše rešitve. V nadaljevanju smo poiskali drugo, enostavnejšo, rešitev. Ta je bazirala na programskem nivoju Solidworks, z izvedbo programa Macro.
Deveti korak: Konstruiranje 3D modelov vrat
V tem koraku se lotimo faze koncipiranja 3D modelov vrat, ki predstavlja predzadnji korak v konstrukcijskem procesu (slika: 3.6) Računalniško podprta orodja podpirajo predvsem zadnje faze konstruiranja. [8]
Slika 3.6: Faze konstrukcijskega procesa [8]
Metodologija dela
Hkrati se zavedamo, da morajo biti 3D modeli avtomatskih drsnih vrat dobro skonstruirani v modelirniku Solidworks, saj bo od tega odvisno koliko končnih modelov bomo imeli ter kako dobro se bodo obnašali med delovanjem programa Macro. Manjše število 3D modelov vrat pomeni enostavnejše vzdrževanje. Ustvari se dva glavna podsestava, z različnimi konfiguracijami: Pogonski sklop in Krilo vrat, ki sta prikazan na sliki 3.7. Z različnimi konfiguracijami pokrijemo vse tipe vrat, aktiviramo jih pa s parametri, ki jih dobimo iz spletne aplikacije Door calculator. V tem koraku se vse predvidene izvedbe sestavov oceni iz vseh zornih kotov. [8]
Slika 3.7: Glavni sestav vrat, s podsestavoma Pogonski sklop in Krilo vrat
Podsestava in ostale elemente združimo v glavni sestav avtomatskih drsnih vrat, ki je prikazan na sliki 3.7. Glavni sestav predstavlja osnovo za nadaljnjo generiranje dokumentacije vrat in vsebuje informacije kot so: tip vrat, ident, stranka, delavni nalog. Ker je glavni sestav tudi pomemben za vizualno predstavitev, uredimo postavitev in jakost osvetlitve v navideznem prostoru. Sestava glavnega modela sledi realni montaži vrat zato prvo v prostor postavimo in pozicioniramo steno ter jo tudi fiksiramo. Nato sledi postavitev pogona in na koncu krila ter ostalih elementov. Poslužujemo se metode od spodaj navzgor (ang. Bottom Up Design), kar pomeni, da elemente vstavljamo v prostor tako, da jih pravilno pozicioniramo in z relacijami postavimo na določeno pozicijo. [10]
Deseti korak: Določitev parametrov
V tem koraku postavljamo koncept spreminjanja podatkov na modelu vrat. Spremeniti se
Pogonski sklop
Krilo vrat
Metodologija dela
‐ Dimenzije vrat
‐ Videz vrat
‐ Podatki v tehniških risbah
‐ Prisotnost elementov
Določimo 5 različnih parametrov:
‐ xConfi_xxx: skupina parametrov za klicanje konfiguracij
‐ xDimen_xxx: skupina parametrov za spreminjanje dimenzij
‐ xSuppr_xxx: skupina parametrov za prisotnost elementov ( ang. suppress in unsuppress)
‐ xAppea_xxx: skupina parametrov za izbiranje videza elementov
‐ xWords_xxx: skupina parametrov za spreminjanje besedil Oznake _xxx predstavljajo vrednosti 001, 002, 003 itd.
Enajsti korak: Izdelava dokumentacije v 3D modelirniku Solidworks
V tem koraku se lotimo risanja dokumentacije v 3D modelirniku Solidworks. Potrebni sta glavna montažna risba vrat ter tehnična risba za izdelavo stekla. Vse to mora biti premišljeno zastavljeno, saj se model, vezan na risbo, dimenzijsko spreminja. Izdelava tehnične dokumentacije predstavlja zadnji korak v konstrukcijskem procesu (slika: 3.6). [8]
Glavna montažna risba (slika 3.8) je najpomembnejša risba za izdelavo in montažo vrat.
Osnovne prereze vrat na risbah prikazujemo v razmerju 1:2. Postavi se ključne poglede in prereze vrat ter doda ključne podatke, ki jih tehnologija potrebuje.
Slika 3.8: Glavna montažna risba
Metodologija dela
Dvanajsti korak: Vzpostavitev povezave med spletno aplikacijo Door calculator in 3D modelirnikom Solidworks
Ustvarimo 2 izmenjevalni mapi:
‐ mapa, kjer se, po vsaki potrditvi naročila v spletni aplikaciji Door calculator, odloži xml datoteka. Datoteko nato prebere program Macro.
‐ mapa, kjer program Macro odloži ustvarjeno izhodno dokumentacijo.
4 Rezultati in diskusija
V tem delu bodo predstavljeni in ovrednoteni rezultati po poglavjih. Pri vsakem delu bodo podani komentarji za razlago rezultatov.
4.1 Door calculator
V spletni aplikaciji Door calculator smo ustvarili administrativni in uporabniški nivo.
4.1.1 Prvi del rezultata: administrativni nivo
Rezultat tega dela je bila sestava kosovnic po korakih, kar je potekalo v administrativnem nivoju. V vsak korak smo dodali nabore identov in ustvarili različne možne kombinacije za različne tipe vrat serije pl400. Na sliki 4.1 in 4.2 je predstavljena kombinacija za avtomatska drsna vrata pl400 fusion (1L-1S).
Slika 4.1: Prvi del kombinacije
Rezultati in diskusija
Slika 4.2: Drugi del kombinacije
S sestavljanjem kosovnic po korakih v spletni aplikaciji Door calclator, ne potrebujemo več tipskih kosovnic v poslovnem sistemu ERP Pantheon. Z uporabo kombinacij ne rabimo več za vsak tip vrat sestaviti svojo kosovnico. V sistemu ERP Pantheon smo za tip vrat pl400 fusion (1L-1S) potrebovali 6 kosovnic, v aplikaciji Door calculator pa smo to rešili z eno kombinacijo. Prednost tega je, da imamo tehnologijo vrat bolj pod nadzorom in vzdrževanje ter kreiranje kosovnic je bolj enostavno.
4.1.2 Drugi del rezultata: Uporabniški nivo
Uporabniški nivo (slika 4.3) smo grafično opremili, da je končnemu uporabniku čimbolj pregleden in enostaven za uporabo. Korake za vsako serijo vrat smo predhodno sestavili v administrativnem nivoju in jih uredili tako, da so sledili naravni, logični izbiri vrat.
Slika 4.3: Uporabniški nivo
Rezultati in diskusija
4.2 3D modelirnik Solidworks
V tem delu smo ustvarili avtomatsko generiranje vrat v 3D modelirniku Solidworks in vso potrebno izhodno dokumentacijo.
4.2.1 Program Macro
Rezultat, ki izvaja avtomatsko generiranje vrat, je program Macro, ki prebere datoteko xml, dobljeno iz spletne aplikacije Door calcualtor. Velik del tega dela projekta je predstavljalo testiranje delovanja programa Macro. Sprva smo, zaradi kompleksnosti 3D modela vrat, začeli na poenostavljenem modelu in se nato prestavili na realen model 3D vrat. Prednost je bila to, da smo lahko z zunanjim izvajalcem zelo dobro prilagodili program zahtevam podjetja Doorson.
4.2.2 Glavna montaža risba vrat (.pdf)
Izdelali smo izhodne datoteke, ki so potrebne za vse vrste uporabnikov. Glavna montažna risba vrat (slika 4.4) je predstavljala najpomembnejši del izvozne dokumentacije, saj smo v risbi zajeli bistvene pomembne podatke za izdelavo in montažo vrat.
Slika 4.4: Glavna montažna risba vrat
Rezultati in diskusija
Glavno montažno risbo (slika 4.4) smo izvozili iz datoteke (.slddrw), ki predstavlja 2D risbo v modelirniku Solidworks (slika 3.8). Glavni sestav vrat (slika 3.7) v zaprtem položaju, predstavlja osnovo za vso nadaljnjo generiranje dokumentacije. Na glavni montažni risbi, smo želeli pokazati še dodatno krilo v odprtem položaju. Tako smo sprva ustvarili dodatno konfiguracijo, kjer smo dodali krilo v odprtem položaju. Vendar je tu prišla omejitev iz strani izvajalca programa Macro. Program Macro lahko obdeluje le aktivno konfiguracijo, v tem primeru osnovno (ang. default), zato smo spremenili strategijo. Krilo v odprtem položaju smo ustvarili z uporabo funkcije 'block'.
4.2.3 Izris vrat v 2D prostoru (.dwg)
Izris vrat v 2D prostoru (slika 4.5) smo prav tako izvozili iz datoteke (.slddrw), ki predstavlja 2D risbo v modelirniku Solidworks (slika 3.8). Pomanjkljivost je, da risba ni sestavljena iz blokov (ang. blocks), vendar je vsaka črta posebej zase. Tako lahko pride do zmede, pri vstavljanju pogledov vrat v drug navidezni prostor.
Slika 4.5: Izris vrat v 2D prostoru
4.2.4 Tehnična risba za izdelavo stekla (.pdf)
Pri tehnični risbi za izdelavo stekla (slika 4.6) smo uporabili osnovni pogled in en detajl.
Krilo avtomatskih drsnih vrat je lahko z kljuko ali brez. Tako smo ustvarili različne konfiguracije stekel in za vsako konfiguracijo naredili svojo stran v risbi. Vse konfiguracije stekel smo združili v eno risbo s tem namenom, da smo s parametrom lažje klicali posamezno konfiguracijo stekla. Ustvarili smo razpoložljive konfiguracije izdelka. [8]
Rezultati in diskusija
Slika 4.6: Tehnična risba za izdelavo stekla
4.2.5 3D pogledi vrat (.pdf)
Iz 3D modelirnika Solidworks smo izvozili 5 ključnih pogledov. Eden od njih je prikazan na sliki Napaka! Vira sklicevanja ni bilo mogoče najti.. Pri tem smo v modelirniku u porabili realen (ang. Real View) in perspektiven pogled (ang. Perspective View). Tako nam je uspelo vizualno dobro in nazorno predstaviti 3D model vrat.
Rezultati in diskusija
4.3 Poslovni sistem ERP Pantheon
Rezultat tega dela je bila kosovnica z identi v poslovnem sistemu ERP Pantheon (slika 4.8), ki se je prenesla iz spletne aplikacije Door calculator. Predstavlja osnovno kosovnico, ki se nato kopira v proizvodno kosovnico na delavni nalog. Povezava med identi v kosovnici ni prepoznana, saj za naše potrebe ni pomembno. Pomembna pa je razporeditev identov po delovnih mestih, zato smo uporabili delovne operacije, ki smo jih izvozili prav tako iz spletne aplikacije Door calculator. Delovne operacije smo določili vsakemu identu.
Kosovnica vrat na sliki 4.8 je predstavljena v obliki tekstovnih tabel in ima zgoščen zapis.[8]
Slika 4.8: Kosovnica vrat v poslovnem sistemu ERP Pantheon
4.4 Povezave med entitetami
Za avtomatsko generiranje avtomatskih drsnih vrat smo vzpostavili povezavo med spletno aplikacijo Door calculator s Solidworks 3D modelirnikom ter po drugi strani s poslovnim sistemom ERP Pantheon. Na sliki 3.1 je prikazan shematski model za generiranje avtomatskih drsnih vrat.
Rezultati in diskusija
Interakcija Door calculator-Solidworks (DC-SW) Ustvarili smo:
‐ vhodno izmenjevalno mapo sw-input, kjer spletna aplikacija Door calcualtor, po potrditvi naročila, pošlje xml z vsemi parametri. Xml datoteko nato prebere program Macro
‐ izhodno izmenjevalo mapo sw-output, kjer program Macro shrani izhodne datoteke.
Interakcija je enosmerna in vzpostavitev le-te je bila enostavna saj je šlo za preprosto branje in zapisovanje podatkov. Primer xml datoteke s parametri je predstavljen na sliki 4.9.
Slika 4.9: Xml datoteka s parametri
Interakcija Door calculator-poslovni sistem ERP Pantheon (DC-ERP)
Tukaj smo vzpostavili dvosmerno interakcijo med spletno aplikacijo Door calculator in poslovnim sistemom ERP Pantheon. Sistem ERP Pantheon posreduje množico identov in operacij. V obratno smer pa, po izbiri vrat, Door calculator posreduje kosovnico z vsemi identi in tehnološkimi podatki za izdelavo vrat.
Velika prednost takšne povezave je, da lahko enostavno in hitro uvozimo potrebne idente in operacije, ki jih nato potrebujemo za sestavljanje kosovnic v spletni aplikaciji Door calcualtor.
5 Zaključki
1) Ustvarili smo spletni konfigurator Door calculator, ki je pregleden ter enostaven za uporabo
2) Sestavili smo kosovnice vrat po korakih in vzpostavili boljši nadzor nad tehnologijo vrat 3) Kakovostno smo opravili avtomatsko generiranje vrat v 3D modelirniku Solidworks s
programom Macro
4) Kompaktno smo zmodelirali 3D modele vrat
5) Pridobili smo ustrezno končno dokumentacijo za različne vrste uporabnikov
6) Poslovni sistem ERP Pantheon smo ohranili kot ključno orodje podjetja in dobili izpis osnovne kosovnice
7) Vzpostavili smo povezavo Door calculator-Solidworks, Door calculator-ERP Pantheon.
8) Testirali smo delovanje celotnega modela za različne tipe avtomatskih drsnih vrat.
Ustvarjen sistem za generiranje avtomatskih drsnih vrat bo uporabljen v podjetju Doorson.
Čas za pripravo vsega potrebnega za izdelavo avtomatskih drsnih vrat se bo zmanjšal in prav tako bo napak pri samem procesu manj. Koristno bo to, ker se bo s spletnim orodjem Door calculator vedelo, kakšna vrata so na voljo in prav tako bodo vrata pred izdelavo vizualno predstavljena.
Predlogi za nadaljnje delo Predlogi za nadaljnje delo:
‐ Vzpostavitev povezave med 3D modelirnikom Solidworks in poslovnim sistemom ERP Pantheon. Želimo, da se bo tehnična risba za izdelavo stekla direktno pripela zraven naročilnice, ustvarjene v sistemu ERP Pantheon
‐ Hranjenje in razporejanje izhodne dokumentacije v spletni aplikaciji Door calculator Želimo, da bo vsak tip uporabnika pridobil le določen del izhodne dokumentacije
‐ Ustvariti 3D model vrat, ki bo imel določene komponente zakrite ali pa vizualno poenostavljene. Model bo shranjen v več oblikah zapisov kot so: .step, .igs, .eprt.
‐ Realizirati avtomatsko generiranje izpisov za posamezno delovno mesto, iz končne
Literatura
[1] A. Rožanec, S. Lahajnar: Dejavniki uspešnosti digitalne transformacije. Revija za ekonomske in poslovne vede 1 (2021) str. 27–42.
[2] A. Hafner: Kaj je spletni konfigurator in prednosti njegove uporabe. Dostopno na:
https://salesqueze.com/author/ajdahafner/, ogled: 20. 4. 2021.
[3] S. K. Gogineni, T. Riedelsheimer, R. Stark: Systematic product development methodology for customizable IoT devices. V: Elsevier B. V. (ur.): 29th CIRP Design. Póvoa de Varzim, Portugal, 2019, str. 394–399.
[4] N. Herakovič: Nekateri tehnološki izzivi Indsutrije 4.0, Ventil 22, 2016, str. 12-16 [5] P. Jurše: Avtomatsko konstruiranje z orodjem Solidworks: diplomsko delo. Ljubljana,
2014.
[6] M. Spens: Automating SOLIDWORKS 2021 Using Macros, SDC Publications, 2021.
[7] E. Monk, B. Wagner: Concepts in Enterprise Resource Planning, Cengage Learning, 2012.
[8] J. Duhovnik, J. Tavčar: Elektronsko poslovanje in tehnični informacijski sistemi.
Fakulteta za strojništvo, Ljubljana, 2000.
[9] Datalab d.d: Enostavna proizvodnja. DataLab Akademija , Ljubljana, 2008.
[10] J. Duhovnik, I. Demšar: Modeliranje prostora I. Fakulteta za strojništvo, Ljubljana, 2014.
[11] T. Glodež: Uvedba industrije 4.0 v podjetju Doorson: diplomsko delo. Ljubljana, 2020.
[12] A. Hafner: CAD/CAM/CAE Tehnologija. Dostopno na:http://cadcam.spts.si/?page_id=38, ogled: 09. 09. 2021.
[13] M. M. M Sarcar, K. M. Rao, K. L. Narayan: Computer Aided Design And Manufacturing, PHI Learning Pvt. Ltd., 2008.
