Web-based editor for digital twin diagrams

Abstract

Industry projects can involve several parties from different companies, more than one client, and many manufacturers. To minimize the possible errors due to several parties working together, a digital twin concept has been created. A digital twin is a virtual presentation of an object or a process. Through digital twins, facilities performance, production flow, and cost structure can be more accurately understood and managed. Piping diagrams and instrumentation diagrams (PI&Ds) are the most common schematic models used to describe plant processes and functionality. P&ID describes an engineering process flow along with the related process equipment. In this study, requirements for PI&Ds were created by studying the literature.

This thesis provides proof of concept of a web-based editor that can create and handle piping and instrumentation diagrams and can be used as a basis for future software developments. A browser-based software was implemented as part of the thesis. As a result, implementation of the software proves that a piping and instrumentation diagram software can be developed as a web-based and it gives also guidelines for future developments.

Teollisuuden projekteissa on mukana useita eri yrityksiä, asiakkaita ja toimittajia. Digitaalinen kaksonen on luotu vähentämään mahdollisia virheitä, jotka aiheutuvat näiden toimijoiden yhteistyöstä samassa projektissa. Digitaalinen kaksoskonsepti on virtuaalinen esitystapa, joka kuvaa objektia tai prosessia. Digitaalisten kaksosten avulla voidaan paremmin ymmärtää ja hallita laitosten prosessien suorituskykyä, tuotantovirtaa ja kustannusrakennetta. PI-kaaviot ovat yleisesti käytettyjä kaaviopiirustuksia, joilla kuvataan tehdasprosesseja ja niiden toimintaa. Näissä kaavioissa kuvataan tuotanto prosessivirtoja sekä niihin liittyviä prosessilaitteita. Tässä tutkimuksessa PI-kaavioille asetetut vaatimukset luotiin tutkimalla kirjallisuutta.

Tässä diplomityössä testattiin ja varmennettiin ohjelman toiminta, jonka avulla pystytään luomaan ja käsittelemään putkisto- ja instrumentointikaavioita ja jota voidaan käyttää mukana tulevissa ohjelmistokehityksissä. Diplomityön yhteydessä toteutettiin selainpohjainen sovellus. Toteutetulla sovelluksella voitiin osoittaa, että putkisto- ja instrumenttikaavio-ohjelmisto voidaan kehittää selainpohjaiseksi. Tämä myös antaa suunnan tulevalle kehitystyölle.