Data modeling : development of data models for the results of mechanical testing of metals

Abstract

This Bachelor’s thesis presents the process of data model development for the results of mechanical testing of metals. The thesis was carried out during the early stages of the commissioning party Electro Optical Systems Finland Oy’s ongoing digitalization initiative where the goal is to harmonize the company’s internal data processes and storage systems. The thesis aimed to generate harmonized data models for a narrow selection of mechanical test types and produce training material about database systems and data modeling process for a modern document-based non-relational database management system.

In the theoretical framework information about different database management systems collected from related literature is presented to form an overall view of the most common database system solutions and the process of data modeling is introduced. Also, in order to clarify the context and origin of the data of interest, literature and test standards were studied, and colleagues were interviewed to gather general information about mechanical testing of metals and additive manufacturing.

The implementation chapter of the thesis describes the process of data model development for the results of the most common types of mechanical testing. As a result, six different physical data models were developed. One of the developed data models was implemented in a prototype testing environment and the test case is briefly presented in conjunction with preliminary plans for the next steps to be taken with the collected data. The thesis concludes with an observation that the data modeling process is a very usable technique in database development especially in an environment where other stakeholders involved are not familiar with software and database development.

Opinnäytetyö esittelee tietomallien kehitysprosessin metallien mekaanisen aineenkoetuksen tuloksia varten. Työ toteutettiin osana toimeksiantajana toimineen Electro Optical Systems Finland Oy:n käynnissä olevaa digitalisaatiohanketta, jonka tavoitteena on yhdenmukaistaa yrityksen sisäisiä tiedonkäsittely- ja tallennusjärjestelmiä. Opinnäytetyössä luodaan yhdenmukaiset tietomallit pienelle valikoimalle mekaanisia aineenkoetustapoja ja tuotetaan koulutusmateriaalia yleisimmistä tietokantajärjestelmistä sekä tietomallinnusprosessista modernille dokumenttipohjaiselle tietokantajärjestelmälle. Teoriaosuudessa esitellään yleiskatsaus yleisimmistä tietokantajärjestelmätyypeistä sekä tietomallintamistekniikoista. Datan alkuperän ja asiayhteyksien selventämiseksi työssä käsitellään katsauksen omaisesti myös ainetta lisäävää valmistusta sekä metallien mekaanisen aineenkoetuksen yleisimpiä metodeja perustuen kirjallisuudesta, standardeista ja kollegoilta kerättyyn tietoon. Toteutusosuudessa kuvaillaan tietomallintamisen prosessi läpi vaiheittain, sekä esitellään työn tuloksena syntyneet kuusi tietomallia. Yhden tietomallin kehitysympäristössä tapahtunutta käyttöönottoa ja testausta sivutaan lyhyesti, ja lisäksi työssä pohjustetaan myös alustavia tulevaisuudensuunnitelmia jo kerätyn datan yhdenmukaistamiseksi. Työn johtopäätöksenä todetaan tietomallinnusprosessin hyödyllisyys osana tietokantajärjestelmien suunnittelu- ja dokumentointiprosessia etenkin, jos prosessissa on mukana henkilöitä, joiden käsitys ohjelmisto- ja tietokantakehitystyöstä on rajallinen.