Tuotteen suunnittelu kokoonpanon näkökulmasta: vertailu automaattisen ja manuaalisen kokoonpanon välillä

Abstract

Kokoonpanon asettamat rajoitukset on hyvä ottaa huomioon tuotteen suunnittelussa. Suunnittelemalla tuote sopivaksi kokoonpanoprosessiin ja sen järjestelmiin auttaa yritystä alentamaan tuotteen tuotantokustannuksia. Kokoonpanoprosessia voidaan helpottaa huomattavasti ottamalla se huomioon jo suunnitteluvaiheessa. Suurin yksittäinen tekijä kokoonpanon helpottamiselle on tuotteen osien määrän vähentäminen.

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan Design for Assembly-kokoonpanoajattelua (DFA). Keskeinen tutkimuskysymys on se, onko perusteltua suunnitella tuote eri ohjeistusta käyttäen riippuen siitä, kokoonpannaanko sitä manuaalisesti vai automaattisesti. Aineistona käytettiin alan kirjallisuutta sekä suomen- että englanninkielisistä lähteistä. Työssä esitellään DFA-ajattelun perusteet ja tavoitteet, jotka ovat kustannusten vähentäminen sekä kokoonpanon helppous. Nämä sisältävät useita osa-alueita, joihin huomiota kiinnittämällä päästään paremmin kokoonpantavuuteen. Osaalueisiin sisältyy osien määrä, kokoonpanosuunnat, kiinnitystavat, orientoitavuus, syöttäminen, toleranssit sekä modulaarisuus. Alan tutkijat ovat kehittäneet monia erilaisia DFA-menetelmiä, joita voidaan käyttää hyväksi tuotteen suunnittelun aikana sen kokoonpantavuuden parantamiseksi. Nämä menetelmät sisältävät omat pisteytysjärjestelmänsä, joilla arvioidaan tuotteen hyvyyttä kokoonpanon kannalta. Viimeisenä teoriaosuutena tutkitaan erilaisia kokoonpanojärjestelmiä ja niiden ominaispiirteitä. Lopuksi muodostetaan teorian pohjalta vertailu manuaalisen kokoonpanon ja automaattisen kokoonpanon välille nimenomaan DFA:n näkökulmasta.

Vertailun tuloksena löydettiin jonkin verran eroavaisuuksia. Suurimmat eroavaisuudet tulevat osien soveltuvuudesta automaatiolaitteiston käsittelyyn. Osien täytyy olla helppoja orientoida ja syöttää robotille, eivätkä ne saa sotkeutua keskenään. Ihminen pystyy käsin tekemään paljon joustavampia liikkeitä kuin mikään robotti. Ihmisen arviointikyky ja toiminta vaihtelevassa ympäristössä on valtavasti joustavampi kuin robotin, jonka jokainen liike on ohjelmoitava erikseen.