1 (5) Konfigurationssystem för en teknisk plattform Bakgrund Tyréns AB satsar på industriellt byggande och har för avsikt att vara en aktör på marknaden för tjänster och produkter inom detta område. Affärsidén grundar sig på att erbjuda kompetens inom byggsystem, process, informationsmodeller och ICT-verktyg. Tyréns AB har historiskt kompetens inom projektering, beredning, projektledning samt utveckling av IT-stöd för projektering. Däremot saknas kompetens inom industriell tillverkning samt de krav som detta ställer på informationsmodeller. Tyréns AB har ambitioner att komplettera med dessa kompetensområden för att kunna erbjuda tjänster och produkter för hela värdekedjan. Projektet har en nära koppling till industriell tillverkning där lärdomar kan dras från mekanisk industri. Ett syfte är att överföra kunskap från mekanisk industri med tillämpning på ICT-system och automatiseringar av informationsflöden i framförallt produktbestämnings-, berednings- och tillverkningsprocessen. Avsikten är vidare att tillämpa denna kunskap på konfigurationssystem i industriellt byggande. Problemställning Avsaknaden av integration mellan ICT-verktyg leder idag till bristfälliga informationsflöden i produktbestämnings-, berednings- och tillverkningsprocessen hos byggföretag med industriell tillverkning. Detta gör att olika metoder utvecklas av företagen själva för att överbrygga barriärerna i informationsflödena. Dessa metoder är ofta av ad-hoc karaktär och beaktar sällan den övergripande bilden. Bristen på kopplingar mellan ICT-verktyg och kompatibla datastrukturer leder till att större del av informationsöverföringen sker manuellt. Manuell överföring ökar risken för fel och mycket resurser går till likartade uppgifter som återkommer i projekt efter projekt. Detta är ett problem då man vill öka produktionen genom att effektivisera och automatisera berednings- och produktionsprocesserna. Mycket resurser används idag till projektering i enskilda projekt, en del av detta problem består i en bristfällig standardisering av processerna. Avsaknaden av en tydlig processägare inom företaget leder till att processer idag ofta är personberoende och få eller ingen behärskar problem som sträcker sig över avdelningsgränser. Avsaknaden av standardiserade arbetssätt och processplattformar försvårar arbetet med ständiga förbättringar och är vanliga orsaker till avvikelser, variation och fel. ICT-verktyg saknas idag som minskar personberoendet i processen och ger förutsättningar för automatisering av återkommande arbetsuppgifter t.ex. mängdförteckningar. Diversifierade processer ger dåliga förutsättningar för en effektiv användning av ICTstöd då varken systemutvecklare eller beställare kan specificera vilka aktiviteter som ska stödjas för att minska personberoendet. Dagens dokumentation av den tekniska plattformen leder till problem vid implementering av ICT-stöd och automatisering av arbetsrutiner både i tillverkningsoch produktbestämningsprocessen, beroende på att dokumentationen enbart beskriver
2 (5) de ingående objektens geometriska utformning. Regler härrörande från olika delar av verksamheten är mer komplexa att beskriva och innefattas idag inte i samma beskrivning som byggsystemet. Detta blir ett problem eftersom svårigheter att kommunicera byggsystemets möjligheter och begränsningar föreligger vid både intern och extern kommunikation. Bristen på dokumentation gör det också svårt att validera valda lösningar och tillval utan att konsultera en person med kunskap om byggsystemet, detta är en resurskrävande iterativ process som kan ta lång tid om många förslag föreligger. Flera industriella byggföretag diskuterar inköp av utrustning för att automatisera tillverkningen av byggelement. Vid en anskaffning av automatisk tillverkningsutrustning, saknas dokumentation som beskriver byggsystemet på en nivå som ger möjligheter att generera data för t.ex. CNC-styrning av maskiner. Utan en samstämmig syn och komplett dokumentation av byggsystemet, är det också svårt att kommunicera möjligheter och begränsningar i de produkter som marknadsförs. Krav härrörande från såväl produktion som den tekniska utformningen av plattformen och ekonomiska aspekter kan idag inte förmedlas till andra instanser i värdekedjan eftersom en samlad dokumentation saknas. Idag saknas också grundläggande förutsättningar för implementering av byggnadskonfiguration med hjälp av ICT-verktyg p.g.a. att en struktur som beskriver både objekt- och regelhierarki saknas. Forskningsansats Dokumentation av byggsystemet i form av en produktmodell innehållande både teknisk/geometrisk information och regler tros kunna ge en fullvärdig beskrivning för vidare förädling och delgivning av information i värdekedjan. Produktmodeller används framgångsrikt inom industrin för att beskriva produktfamiljer med liknande egenskaper och dess tillämplighet för byggsektorn ska utredas närmare inom projektets ramar. För att kunna minska ledtiden, förbättra kvaliteten och minska antalet fel vid produktbestämning inom industriell tillverkning av hus behövs förbättringar inom 3 områden: ICT-verktyg Modulbaserade byggsystem Standardiserade processer Fokus i detta projekt ligger på ICT-verktyg och speciellt konfigurationssystem men för att uppnå resultat måste även de andra två beaktas, detta sker inom ramen för LWE. Konfigurationssystem förutsätter standardiserade processer och en dokumenterad modulariserad produktfamilj, i projektet drivs tesen att en produktfamilj är lämplig att beskriva i form av en produktmodell. Den tekniska plattformens basering på moduler skapar förutsättningar för ett angreppssätt där byggnader istället för att projekteras kan konfigureras av fördefinierade moduler och komponenter med hjälp av funktionskrav istället för val av tekniska komponenter. Detta skulle betyda att man vid en konfiguration istället för att specificera de tekniska lösningarna kan välja önskvärda funktioner, exempelvis extra badrum istället för att välja alla komponenter som ingår i denna förändring.
3 (5) Informations- och produktmodeller för ett modulbaserat byggsystem för industriellt byggande ska utvecklas i projektet vilka lämpar sig för implementering i en ICTplattform. Genom detta angreppssätt är förhoppningen att projekteringsprocessen för industriellt byggande ska kunna rationaliseras. Syfte Projektets syfte är att med hjälp av en utökad dokumentation av tekniska plattformar för industriellt byggande, underlätta effektivisering och automatiering av arbetsmoment i produktbestämnings-, berednings-, tillverkningsprocesserna. Vidare ska principer och metoder för informationsmodeller i ett industriellt byggande utvecklas. En central fråga är hur produtkbestämningen kan beskrivas i form av en informationsmodell. Tekniken att använda produktmodeller för beskrivningen av den tekniska plattformen ska utredas. Genomförande Inledningsvis kommer en litteraturstudie genomföras med fokus på produktmodeller. Teorier och fall från så väl tillverkande industri som byggsektorn kommer att studeras och utvärderas. Produktmodellers tillämplighet för industriellt byggande kommer att utvärderas. En jämförande studie kommer att genomföras där syftet är att hitta likheter och skillnader mellan tillverkande industri och byggsektor. Ett företag från tillverkande industri respektive byggsektor kommer att studeras, speciellt kommer projekteringsoch produktutvecklingsprocessen att genomlysas där processer, produkt, och IT-system kommer att kartläggas. Förhoppnings kan framgångsfaktorer inom tillverkande industri identifieras och applicerbara delar ska kunna överföras till byggsektorn. Eftersom mängden parametrar att ta hänsyn till växer mot oändligheten ju fler beroende som en produktmodell skall hantera behövs en metod för att avgränsa informationsmodellen. I samverkan med industriella parter och övriga projekt i LWE vill detta projekt initiera frågan att utveckla metoder för att utvärdera vilka moduler och delkomponenter i ett byggsystem som ett konfigurationssystem skall hantera. Metoderna bör ta hänsyn till bedömning av värdeskapande aktiviteter, affärsstrategier, ekonomiska och andra tillverkningskritiska faktorer. Ovanliggande studier kommer att verka som en grund för det vidare arbetet med att utveckla produkt- och informationsmodeller för industriellt byggande. I förlängningen ska i samverkan med Moelven en demonstrator utvecklas med tillämpning på Moelvens byggsystem. Demonstratorn skall exemplifiera användandet av produktmodeller för konfiguration av byggnader. Avgränsning Projektet begränsar sig till att behandla delar av ett byggsystem och delar av processen. Av tidsmässiga skäl är det inte möjligt att inom projektets ramar behandla en hel teknisk plattform med de mål som formulerats. Avvägningen att fokusera på utvalda delar har
4 (5) gjorts för att uppnå en hög kvalitet och relevans i resultatet. Målsättningen är att de områden som behandlas bör kunna implementeras utan att bli beroende av de delar som exkluderats i projektet. Förväntad nytta Utvecklingen av IT-stöd skapar förutsättningar för att jobba med standardisering av processer och byggsystem. Kan ett läge etableras där projekteringsprocessen är förutsägbar finns också förutsättningar att vidareförädla och arbeta med ständiga förbättringar. Projektet förväntas kunna bidra till att ändra förutsättningarna för produktbestämningsprocessen i ett industriellt byggande så att berednings- och tillverkningsprocessen längre ner i värdekedjan kan dra nytta av dessa förändringar. Den förändrade processen skall skapa förutsättningar för att framställa produktionsunderlag som stödjer industriell tillverkning och automatisering av rutinmässiga beredningsuppgifter. Produktmodeller för tekniska plattformar förväntas kunna underlätta hanteringen av byggsystemet, minska antalet lösningar på samma problem och samt öka återanvändningen, vilket antas leda till högre kvalitet och produktivitet. Genom att bidra till att effektivisera det industriella byggandets projekteringsprocess från dagens läge, som påminner om ett traditionellt byggprojekt, till en konfiguration av fördefinierade moduler och komponenter, kan tiden i varje projekt minskas vilket både sänker ledtider och frigör resurser för värdeskapande arbete, t.ex. produktutveckling. Ett konfigurationssystem tillsammans med standardiserade processer och ett modulariserat byggsystem skapar ett utgångsläge i en process som traditionellt har upplevts som oöverskådlig, rörig och personberoende. En standardiserad användning av byggsystemet skapar också förutsättningar för en större trofasthet mot den tekniska plattformen, mindre antal lösningar och en högre kvalitet. Vid en konfiguration, till skillnad från projektering, tros användningen av objekt tillhörande byggsystemet bli enklare tack vare produktmodellen, istället för att uppfinna egna lösningar på problem. Tidplan Nedan presenteras en preliminär tidplan för projektet där de tidiga faserna är nedbrutna på en mer detaljerad nivå. Projektet har delats in i olika faser, där varje fas avslutas med ett resultatmål.
5 (5) Litteraturstudier State of the art, produktmodeller Artikel Jämförande studie Analys, Jämförande studie Nödvändiga parametrar i en produktmodell Utveckling av metoder för avgränsning Artikel Utveckling av produktmodell Tillämpad demonstrator Presentation av Lic 2007 2008 2009 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Organisation Projektet bedrivs, som ett industridoktorandprojekt inom LWE vid avdelningen för konstruktionsteknik vid LTH. Projektet avses löpa under en 3-års period och med en omfattning motsvarande en 80% tjänst. Projektet syftar till en teknisk licentiatexamen. Huvudhandledare: Bitr. handledare: Ind. handledare: Prof. Sven Thelandersson, LTH Tekn. Dr. Carin Andersson, LTH Prof. Thomas Olofsson, LTU Tekn. Lic. Stefan Persson, Tyréns Tekn. Lic. Jerker Lessing, Tyréns