Digitrükiprotsessi mudeli loomine digitaalsete kaksikute tehnoloogia baasil ettevõttes Disaintekstiil OÜ

Lõputöö eesmärk oli luua ettevõtte sublimatsioonitrüki protsessi näitel simulatsiooni prototüüpi kasutades digitaalsete kaksikute tehnoloogiad ja Emulate3D tarkvara. Tulemus aitas toetada Tallinna Tehnikakõrgkooli osalemist Erasmus plus projektis DigiSmartTech ning luua ettevõttele esimene digitaalne mudel tootmisest, mida edaspidi on oma digitaliseerimise protsessi juures võimalik edasi arendada. Lisaks on toodud informatsioon nii 4.0 tööstusest kui ka selle mõjudest tehnoloogiale ning ühiskonnale. Põhjalikult on kirjeldatud digitaalse kaksikut, selle tehnoloogilisi eripärasid ja terminoloogilisi mõisteid. Tehtud tööd ilmestavad erinevad fotod ja joonised. Eesmärk oli praktiliselt teostada simulatsioonimudeli loomise protsess. Töö annab hea ülevaate digitaalsete kaksikute tehnoloogiast, selle rakendamisest ning ka loomisest. Esimeses teoreetilises osas võetakse lahti 4.0 tööstuse mõiste ja seletatakse selle arengusamme ning kuidas see suures pildis mõjutab maailma arengut. Samuti võetakse üldsõnaliselt ette kõik 4.0 tööstuse arenguga seotud tehnoloogilised uuendused: suurandmed, robotid, simulatsioonid, horisontaalne ja vertikaalne integratsioon, 3D printimine, asjade internet, küberturvalisus, virtuaal- ja liitreaalsus. Puudutamata ei jää inimeste ning ühiskonnaga seotud muutused. Teises teoreetilises osas võetakse põhjalikult ette 4.0 tööstuse tehnikaime - digitaalne kaksik. Võimalikult täpselt kirjeldab autor selle kontseptsiooni ja ajalugu, ilmestades seda esimeste reaalsete näidetega praktilisest maailmast. Samuti tuuakse välja kes, kus ja kuidas on digitaalseid kaksikuid defineerinud. Avatakse lugejale üldist digitaalsete kaksiku struktuuri ning ülesehitust, samuti saavad seletatud digitaalseid kaksikuid puudutavad mõisted. Peatükist leiab üldise väärtuste väljatoomine, mida nimetatud tehnoloogia võiks pakkuda ettevõttele. Sellele järgneb põhimõtete kirjeldamine, millest lähtuda, kui on vaja digitaalseid kaksikuid arendama hakata. Teise peatüki üks alapeatükk kirjeldab tänaseid rakendusviise, kuidas mõned erinevad rahvusvahelised ettevõtted või organisatsioonid on digitaalset kaksikut kasutavad. Tuuakse näiteid transpordisektorist, toitlustusest ja isegi linnaplaneerimisest. Autor tõi selles alapeatükis esile oma koolitusel läbiviidud küsitluse tulemused Eesti ettevõtjate seas. Vastused andsid aimu, milline võib olla teadlikkuse tase digikaksikute teemal tänase seisuga erinevate sektori seas. Tulemus näitas selgelt, et teema on värske ning vajab Eestis veel kõvasti selgitamist. Kolmandas peatükis ehk empiirilises osas kirjeldatakse ettevõtte Disaintekstiil OÜ tegevust. Antakse ülevaade selle ajaloost ja arengust, tegevusest ning toodetest. Kolmanda osa teise alapeatüki juures kirjeldatakse printimise ja trükkimise protsesse, mida on kavas simuleerima hakata. Kolmanda alapeatüki eesmärk oli uurida ja kirjeldada tehnilisi seadmeid, mida trükkimise ja printimise tootmisprotsessis ettevõte kasutab. Peatükist on võimalik lugeda seadmete tööprotsessi kohta ning näha tähtsamaid tehnilisi parameetreid nagu töökiirused, energiatarbimine, tööala möödud. Kolmanda peatüki neljandas alapeatükis leiab kirjelduse simulatsiooni arendamise kohta. Põhjalik ülevaade mudelite loomisest CAD tarkvaras, Emulate3D keskkonna seadistamisest ja mudelite omavahelisest ühendamist, vooprotsessi loomisest ning selle mitmekesistest võimalustest. Esile on toodud tarkvaraprogrammi kirjutamise selgitus ja ülevaade. Alapeatükk lõppeb võimalike variantide kirjeldamisega, mida simulatsiooniga edasi teha ja kuidas tuua esile selle majanduslik väärtust. Samuti on autoripoolsed ettepanekud, kuidas simulatsiooni täiendada. Töö lisadest leiab erinevad kuvatõmmised programmi kasutamisest. Kuvatõmmised illustreerivad paremini tööd ja loodud simulatsiooni. Antud lõputöö käigus kogutud ning läbitöötatud teoreetiline ja praktiline materjal aitasid saavutada lõputöö põhieesmärki.

The aim of the final thesis was to create a simulation prototype by using digital twin technologies and Emulated 3D software using the example of the sublimation printing process of Disaintekstiili OÜ. The result helped to support TTK University of Applied Sciences participation in the Erasmus plus project DigiSmartTech and to create the company's first digital model of production. In addition, information is provided about Industry 4.0 and what kind on effects it has on technology and society. The digital twin with its technological features and terminological concepts have been thoroughly described. Various photos and drawings illustrate the work. The aim was to practically carry out the process of creating a simulation model. The work provides a good overview of the technology of digital twins, its implementation and creation. In the first theoretical part, the concept of industry 4.0 is taken apart and its development steps are explained and how it affects the development of the world in the big picture. All technological innovations related to the development of the 4.0 industry are generally undertaken: big data, robots, simulations, horizontal and vertical integration, 3D printing, Internet of Things, cyber security, virtual and augmented reality. Changes related to people and society will not remain untouched. In the second theoretical part, the technical miracle of the 4.0 industry - the digital twin - is described in detail. The author describes its concept and history as accurately as possible, illustrating it with the first real examples from the practical world. It also highlights who, where and how defined digital twins at first. The general structure and structure of the digital twin will be revealed to the reader, and concepts related to the digital twin will also be explained. The chapter provides a general outline of the values that the mentioned technology could offer to a company. This is followed by a description of the principles to be followed when it is necessary to start developing a digital twin. A sub-chapter of the second chapter also describes today's implementations, how some different international companies or organizations are using the digital twin. Examples are given from the transport sector, catering and even from urban planning. In this subchapter, the author highlighted the results of a survey conducted during his training among Estonian entrepreneurs. The answers gave an idea of what the level of awareness on the topic of digital twin might be today among various sectors. The result clearly showed that the topic is fresh and needs a lot of clarification in Estonia. The third chapter, or the empirical part, describes the activities of Disaintekstiil OÜ. An overview of its history and development, activities and products are given. In the second sub-chapter of the third part, the company's production process is discussed. The printing processes, which are planned to be simulated, are described in detail. The purpose of the third subsection was to study and describe the technical equipment used by the company in the printing and printing production process. In the chapter, you can read about the working process of the devices and see the most important technical parameters. In the fourth subsection of the third chapter, you can find a description of the development of the simulation. A comprehensive overview of creating models in CAD software, setting up the Emulated 3D environment and connecting models together, creating a flow process and its various possibilities. An explanation and overview of writing a software program is presented. The sub-chapter ends with a description of possible options for what to do with the simulation and how to bring out its economic value. There are also suggestions from the author on how to improve the simulation. Various screenshots of using the program can be found in the appendices of the work. Screenshots better illustrate the work and the created simulation. The theoretical and practical material collected and elaborated during this thesis helped to achieve the main goal of the thesis.