Kaivoskoneen automaation käyttöönotto ja testaus

Abstract

Automaation lisääntyminen ja hyödyntäminen eri aloilla on yleistynyt. Kaivosteollisuuden liikkuviin työkoneisiin automaatiota on ollut saatavilla jo vuosikymmeniä, mutta vasta viime vuosina sen hyödyntäminen kaivosteollisuuden tuotannossa on yleistynyt. Automaation hyödyntämisestä on tullut tärkeä osa yrityksille kapasiteetin nostossa, joten automaatiomahdollisuuden tarjoaminen valmistavan teollisuuden omille tuotteille on tullut avaintekijäksi takaamaan valmistavan yrityksen menestyminen kilpailuilla markkinoilla. Tässä diplomityössä tutkitaan autonomisen kaivoskuormaajan ja dumpperin automaation käyttöönotto- ja testausprosessia valmistavassa teollisuudessa. Käytännössä siis tässä tutkimuksessa käsitellään pääasiassa automaatiojärjestelmää, sen käyttöönottoa ja testausta. Tutkimuksen tarkoituksena on kehittää automaatiojärjestelmän käyttöönottoprosessia sekä kehittää sen laadun varmistusmenetelmiä. Työn tutkimuskysymys on: ”Kuinka tuotannollistaa autonomisten kaivoskoneiden automaation käyttöönottoa ja testausta sekä kehittää automaatiojärjestelmän laadun varmistumista?”. Tutkimus on laadullinen tapaustutkimus, jonka tarkastelukohteena on vaihtelevassa toimintaympäristössä toimiva yritys, joka räätälöi suuren osan valmistamistaan tuotteistaan tapauskohtaisesti asiakkaan toiveiden mukaisesti. Aineistoa kerättiin tutkimusta varten pääosin kohdeyrityksen sisäisestä aineistosta sekä osallistumalla kohdeyrityksen koulutuksiin ja valmistavaan tuotantoon. Työssä havaittiin, että kaivoskoneen automaatiojärjestelmän käyttöönotto ja testaus ovat monivaiheikkaita prosesseja, jotka vaativat tietotekniikan osaamista sekä sen työkaluja. Tämän vuoksi kaivoskoneen automaatiojärjestelmän käyttöönoton ja testauksen yksinkertaistaminen ja tuotannollistaminen on haastavaa. Tutkimuksen aikana tehtyjen havaintojen ja käytetyn materiaalin pohjalta luotiin kirjallinen selvitys automaatiojärjestelmän toiminnasta, sen komponenteista ja käyttöönotto- ja testausprosessista. Lisäksi havaintojen pohjalta pystyttiin esittämään ratkaisuja automaation käyttöönoton ja testauksen kehittämiseksi, nopeuttamiseksi sekä laadun parantamiseksi.

Implementation and increased usage of automation has gained popularity in various fields. Automation for mobile mining machinery has been available for decades, but only in recent years has it become more common in mining industry production. The use of automation has developed into an important part of companies’ strategy in increasing capacity. Consequently, providing automation for the manufacturing industry's own products is nowadays a key factor in guaranteeing the success of the manufacturing company in the competitive markets. This thesis explores the automation of an autonomous mine loader and dumper in the manufacturing and testing process in manufacturing industry. In practice this means that this research mainly deals with the automation system, its commissioning and testing. The purpose of the research is to develop the automation system commissioning process and to develop its quality assurance methods. The research question is: “How to produce the commissioning and testing of autonomous mining machine automation and to improve the quality of the automation system?”. The research is a qualitative case study, which focuses on a company operating in a diverse operating environment, tailoring a large part of its products to the specific needs of the customer. The material was collected for research purposes mainly from the target company’s internal material and by participating in training and production of the target company. It was found in the thesis that the commissioning and testing of the automation system of a mining machine is a multi-stage process that requires IT skills and IT tools. As a result, the simplification and production of the automation system for mining machine automation is challenging. Based on the observations made and the material used for the research, a written report on the operation of the automation system, its components and the commissioning and testing process was created. In addition, based on the findings, solutions for developing, accelerating and improving the quality of automation commissioning and testing were presented.