Kallistuskokeen vaiheiden automatisointi
Kallistuskoe on olennainen osa laivanrakennusta, mutta sen valmistelu ja toteutus vievät aikaa. Laivanrakennuksen kasvaessa entisestään korostuu tarve kehittää menetelmiä, joilla kallistuskokeen suorittamista voidaan nopeuttaa ja yksinkertaistaa. Yksi ratkaisu tähän on kallistuskokeen automatisointi komentojonoa hyödyntämällä.
Kallistuskokeella tarkoitetaan laivanrakennuksessa suoritettavaa koetta, jossa alusta kallistamalla saadaan laskettua laivan kevytpaino, sekä määritettyä KG-arvo alukselle eli aluksen painopisteen pystysuora etäisyys kölipisteestä. Alusta kallistetaan vain pienillä kallistuskulmilla ja koe tapahtuu siirtämällä joko painoja tai käyttämällä kallistustankkeja. Painoja siirretään aluksen reunalta toiselle tietyssä suunnitellussa järjestyksessä. Painon siirto aiheuttaa kallistavan momentin. Aluksen saavuttaessa tasapainotilanteen, jossa kallistava momentti ja oikaiseva momentti ovat yhtä suuria on alus saavuttanut tasapainoaseman eli sillä on kallistuskulma. Kallistava momentti voidaan laskea, sillä siirretty paino ja sen siirtoetäisyys tiedetään. Tavoitteena on kallistaa alus yhden ja neljän asteen välillä. Mikäli painojen siirto kannella ei ole mahdollista tai epäillään rakenteiden kestävyyttä, suoritetaan koe pumppaamalla kallistustankkeihin vettä halutun kallistuskulman saavuttamiseksi.
Kallistuskulma mitataan heilurien ja erilaisten mittarien avulla. Heilurissa olevan luotilangan pituus on mitattu ennen koetta. Aluksen kallistuessa luotilanka siirtyy kallistuksen mukaan, jolloin vaaka-asteikolta voidaan lukea sen siirtymä. Tiedettäessä luotilangan pituus ja siirtymä voidaan laskea kallistuskulma. Painoja siirretään kahdeksan kertaa, jonka jälkeen koe on suoritettu ja voidaan siirtyä tulosten tulkitsemiseen.
Komentojonon hyöty tulosten käsittelyssä
Kallistuskokeen tuloksia käsitellessä komentojonon hyöty tulee merkittävästi esille. Komentojonolla tarkoitetaan sarjaa, joka sisältää eri komentoja ja ohjeita, joiden avulla pystytään automatisoimaan tehtäviä. Yhdistämällä komentojonoja ja eri komentoja saadaan koko kallistuskoe automatisoitua ja sitä pystytään myös simuloimaan tietokoneella.
Tulosten siirto pöytäkirjoista paperilla tai laskentaohjelmaan voi olla pitkä ja turhauttava vaihe. Komentojonolla saadaan kokeen tulokset suoraan pöytäkirjoista, jonka jälkeen komentojono laskee ulos halutut arvot, kuten kevytpainon, painopisteen, GM- ja KG-arvon. Jotta pöytäkirjat pystytään lukemaan suoraan komentojonolla, vaatii se pöytäkirjojen muokkaamista. Pöytäkirjoista tehtiin yhteensopivia komentojonon kanssa.
Automatisoidulla komentojonolla kallistuskokeen teko helpottuu huomattavasti ja useat hyödyt tukevat kokeen automatisointia. Suurimpia komentojonon hyötyjä ovat:
- Ajan säästö niin telakalle, kuin kokeen suorittajalle ja valvojalle.
- Kokeen suorituksen yksinkertaistuminen.
- Tulosten yhteen verrattavuus ja laatu paranee automatisoinnin myötä.
- Inhimillisen virheen vähentäminen.
- Fyysisen laskemisen minimointi.
- Uudelleen tehtävän työn väheneminen.
Erityisesti ajan säästyminen ja kokeen laatu paranee. Kokeen automatisoinnin myötä tulokset saadaan nopeasti laskettua ja automatisoinnin takia tulokset käsitellään aina samalla tavalla. Tämä johtaa laadun kasvamiseen, sillä työn laatu ei vaihtele suorittajan mukaan vaan se pysyy samanlaisena.
Saadut tulokset
Opinnäytetyön päätuloksena oli komentojono kallistuskokeen automatisointiin. Komentojonon kehittäminen sisälsi komentojen ja ohjeiden yhdistämistä toimivaksi kokonaisuudeksi, jolla kallistuskoe suoritetaan ja saadaan tuloksista halutut arvot.
Lisäksi opinnäytetyössä tehtiin työohjeistus ja pöytäkirja, joita voidaan käyttää kallistuskokeen tekemisessä. Pöytäkirja on myös muotoiltu niin, että siitä voidaan ottaa ulos tulokset, joilla komentojono saa suoritettua laskennan.
Opinnäytetyön tulokset todettiin onnistuneiksi ja toimiviksi. Tarkoituksena oli saada niistä hyvin yksinkertaiset, jotta niiden käyttö on helppoa ja nopeaa. Lisäksi niihin on jätetty päivitysvaraa siltä varalta, että siihen tulee tarvetta tulevaisuudessa.
Lähteet
Kulmala, L. (2026). Kallistuskokeen aikaiset prosessit – Theseus, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö. https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2026060220678
Kuva: Kuvapankki GettyImages