Parvekelasituotannon automatisointi : Automaation hyödyntäminen kokoonpanossa

Abstract

Tämän työn tarkoituksena oli selvittää parvekelasituotannon tehostamisen mahdollisuuksia ja vaatimuksia automaatiota lisäämällä. Automaatiolla tarkoitetaan tässä tapauksessa yksittäistä robottisolua. Automatisoimalla pyritään kasvattamaan tuotannon kapasiteettia, sekä vähentämään fyysisen työn kuormitusta. Tämä aiotaan toteuttaa automatisoimalla yksittäinen tuotantovaihe, lasilistojen kiinnittäminen lasiin.

Työn aluksi määriteltiin tutkimuskysymykset ja käytiin tuotannon nykytila läpi. Tämän jälkeen alettiin selvittämään, että onko tuotetta kehittämällä mahdollista helpottaa automaatiojärjestelmän toteutusta.

Seuraavassa vaiheessa suunniteltiin materiaalivirtaa ja määriteltiin roboteilta vaadittavat ominaisuudet. Materiaalivirran suunnittelussa hyödynnettiin diplomityön tekijän omakohtaisia ja tuotannon esimiesten kokemuksia yrityksen tuotannosta, sekä benchmarkingia ja simulointia. Roboteille asetettavat vaatimukset koostuvat tuotteen ominaisuuksista ja simulointimalleista saadusta infosta.

Työn tuloksena ei löydetty varsinaisia esteitä, miksi tuotannon automatisointi ei onnistuisi nykyiselläkin lasilistalla, joka kiinnitetään liimalla ja vetoniiteillä. Paremmaksi vaihtoehdoksi kuitenkin automatisoinnin kannalta osoittautui työn edetessä pelkästään liimalla kiinnitettävä lasilista. Työn aikana kehitettiin ja testattiin tähän tarkoitukseen sopivaa uutta lasilistaa, jonka kehitystä jatketaan työn jälkeen. Uudella lasilistalla automaatiojärjestelmän toteutus olisi helpompaa ja sen toiminta nopeampaa. Tämän lisäksi saatiin poissuljettua yksi kiinnitystapa kokonaan, joka on ollut yrityksen harkinnassa aiemminkin.

Materiaalivirtaan luotiin ehdotus, jonka tavoitteena on minimoida virheiden määrä tuotannossa. Lisäksi ehdotetulla ratkaisulla pyrittiin poistamaan epäergonomiset työt työntekijöiltä. Materiaalivirta olisi monilta osin hyvin samankaltainen kuin nykyisessäkin tuotannossa. Robottisolun layouteista tehtiin kaksi erilaista ehdotusta ja roboteilta vaadittavat ominaisuudet määritettiin. Tehtaan yleistä layoutia ei tämän työn puitteissa käsitelty.

Purpose of this thesis was to identify the possibilities and requirements for more efficient production in manufacturing balcony glasses by adding automation. In this case, automation means a single robot cell. The aim of automation is to increase the capacity of production and reduce the load of the physical work. This is going to be achieved by automatizing a single phase in production, attaching the glazing lists to the glass

At the beginning of the work the study problems were defined, and the current state of production was reviewed. After this we started to investigate, that is it possible to make the execution of automation system easier by developing the product.

The next step was to design the material flow and define the requirements of the robots. In the designing of the material flow, the personal experiences of the work’s author and supervisors of production were utilized, as well as benchmarking and simulation. The demands for the robots consist of the features of the product and information that is given by simulation models.

As the result of the work, no actual obstacles were found why the automation of production would not be possible even with the current glazing list, which is attached with glue and rivets. However, a glazing list that can be attached with glue only, proved to be a better option for automation. During the work, a new glazing list for this purpose was developed and tested. Development will continue after the work. Implementation of the automation system would be easier, and it would operate faster with this new glazing list. In addition, one attachment method that had been considered by the company in the past was completely ruled out.

A proposal was created for the material flow with the aim of minimizing the number of errors in production. In addition, the proposed solution aims to eliminate unergonomic work from employees. The material flow would be very similar in many ways as the current material flow. Two different versions of the robot cell layouts were proposed and the requirements for the robots were defined. The overall layout of the factory was not discussed in this work.