Asennussolukonseptin suunnittelu Sustainable Technology Hubiin
Takala, Heikki (2022)
Takala, Heikki
2022
Konetekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Mechanical Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-10-25
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202210217717
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202210217717
Tiivistelmä
Kohdeyritys on rakentanut uuden Sustainable Technology Hubin, jossa tutkimus, tuotekehitys, elinkaaripalvelut ja valmistus toimivat samoissa tiloissa. Yrityksen päätuotteita ovat suuret 4-tahtimoottorit meriteollisuuteen ja voimalaitoksiin.
Moottoreiden kokoonpanotyö tehdään asennussoluissa, jotka koostuvat solukohtaisista nostureista, korkeussäädettävistä asennustasoista sekä materiaalinsyöttöpisteistä. Vanhoissa toimitiloissa käytössä olevat asennussolut eivät ole riittävän joustavia sekä niiden asennustasojen turvallisuudessa on puutteita ja uusiin toimitiloihin siirryttäessä nämä ongelmat tulee ratkaista.
Tässä työssä tutkimusmenetelmänä käytetään suunnittelututkimusta. Teoriaosassa käsitellään tuotantojärjestelmien suunnittelua ja ergonomian huomioimista suunnittelussa. Työssä tutkitaan käytössä olevia asennussoluratkaisuja kohdeyrityksessä sekä kilpailijoilla. Tutkimuksessa paneudutaan turvallisuuteen, toiminnallisuuteen ja tilankäyttöön vaikuttaviin ratkaisuihin.
Työssä luodaan asennussolukonsepti, jonka pohjalta toteutetaan kolme mitoiltaan poikkeavaa variaatiota asennussoluista. Konseptin tärkeimpiä ominaisuuksia ovat materiaalinsyötön ja nosturirakenteiden yhdistäminen tilaa säästävällä rakenteella sekä laajasti säädettävät henkilönostimiksi tyypitettävät asennustasot. Työtason jatke ja kaideratkaisu mahdollistaa geneerisen tuotteen reunojen peittämisen EN ISO14122 vaatimusten mukaisesti.
Kehitetty työtason jatke ja kaideratkaisu on saanut paljon positiivista palautetta yrityksen sisällä ja se on todettu toimivaksi, joten sen käyttöä suunnitellaan myös muihin kohteisiin. Kokonaisuuden jakaminen rajapintoihin ja modulaarisen rakenteen käyttäminen alensi suunnittelukustannuksia 50 % sekä mahdollisti toteutuksen jakamisen eri toimijoille. The target company has built a new Sustainable Technology Hub, where research, product development, life cycle services and manufacturing operates in the same prem-ises. The company's main products are large 4-stroke engines for the marine industry and power plants.
The assembly work of the engines is done in assembly cells which consist of cell-specific cranes, height-adjustable assembly platforms, and material supply points. The assembly cells in old premises are not flexible enough and there are safety deficiencies in assembly platforms and when moving to new premises, these problems must be solved.
In this thesis design research is used as a research method. The theory part dis-cusses the design of production systems and the consideration of ergonomics in design. The work examines the assembly cell solutions in use at the target company and at competitors. The research focuses on solutions that affect safety, construction, and space in use.
In this thesis is created an assembly cell concept and based on the concept is imple-mented three variations of assembly cells with different dimensions. The most important features of the concept are the combination of material feeding and crane structures with a space-saving structure, as well as widely adjustable assembly platforms that can be classified as personal lifts. Assembly platform extension and safety rail solution enable the edges of the generic product to be covered in accordance with EN ISO14122 re-quirements.
The developed assembly platform extension and safety rail solution have received positive feedback within the target company, and they have been found to be functional, so they will be used in other locations as well. Dividing the structure into interfaces and using a modular structure reduced design costs by 50 % and made it possible to divide the implementation to different suppliers.
Moottoreiden kokoonpanotyö tehdään asennussoluissa, jotka koostuvat solukohtaisista nostureista, korkeussäädettävistä asennustasoista sekä materiaalinsyöttöpisteistä. Vanhoissa toimitiloissa käytössä olevat asennussolut eivät ole riittävän joustavia sekä niiden asennustasojen turvallisuudessa on puutteita ja uusiin toimitiloihin siirryttäessä nämä ongelmat tulee ratkaista.
Tässä työssä tutkimusmenetelmänä käytetään suunnittelututkimusta. Teoriaosassa käsitellään tuotantojärjestelmien suunnittelua ja ergonomian huomioimista suunnittelussa. Työssä tutkitaan käytössä olevia asennussoluratkaisuja kohdeyrityksessä sekä kilpailijoilla. Tutkimuksessa paneudutaan turvallisuuteen, toiminnallisuuteen ja tilankäyttöön vaikuttaviin ratkaisuihin.
Työssä luodaan asennussolukonsepti, jonka pohjalta toteutetaan kolme mitoiltaan poikkeavaa variaatiota asennussoluista. Konseptin tärkeimpiä ominaisuuksia ovat materiaalinsyötön ja nosturirakenteiden yhdistäminen tilaa säästävällä rakenteella sekä laajasti säädettävät henkilönostimiksi tyypitettävät asennustasot. Työtason jatke ja kaideratkaisu mahdollistaa geneerisen tuotteen reunojen peittämisen EN ISO14122 vaatimusten mukaisesti.
Kehitetty työtason jatke ja kaideratkaisu on saanut paljon positiivista palautetta yrityksen sisällä ja se on todettu toimivaksi, joten sen käyttöä suunnitellaan myös muihin kohteisiin. Kokonaisuuden jakaminen rajapintoihin ja modulaarisen rakenteen käyttäminen alensi suunnittelukustannuksia 50 % sekä mahdollisti toteutuksen jakamisen eri toimijoille.
The assembly work of the engines is done in assembly cells which consist of cell-specific cranes, height-adjustable assembly platforms, and material supply points. The assembly cells in old premises are not flexible enough and there are safety deficiencies in assembly platforms and when moving to new premises, these problems must be solved.
In this thesis design research is used as a research method. The theory part dis-cusses the design of production systems and the consideration of ergonomics in design. The work examines the assembly cell solutions in use at the target company and at competitors. The research focuses on solutions that affect safety, construction, and space in use.
In this thesis is created an assembly cell concept and based on the concept is imple-mented three variations of assembly cells with different dimensions. The most important features of the concept are the combination of material feeding and crane structures with a space-saving structure, as well as widely adjustable assembly platforms that can be classified as personal lifts. Assembly platform extension and safety rail solution enable the edges of the generic product to be covered in accordance with EN ISO14122 re-quirements.
The developed assembly platform extension and safety rail solution have received positive feedback within the target company, and they have been found to be functional, so they will be used in other locations as well. Dividing the structure into interfaces and using a modular structure reduced design costs by 50 % and made it possible to divide the implementation to different suppliers.