Puhallusmuovaussolun automatisointi
Jalokinos, Daniel (2021)
Jalokinos, Daniel
2021
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021060714698
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021060714698
Tiivistelmä
Robotit ovat nykypäivän teollisuusautomaation keskiössä. Yritykset voivat korottaa tuotantokapasiteettiaan automaation avulla, samalla jopa parantaen laatua. Kun automaatioaste kasvaa jollakin teollisuuden alalla, täytyy kyseisen alan yritysten seurata kehityksen mukana tai hyväksyä kilpailukyvyn heikkeneminen korkean volyymin tuotteissa. Opinnäytetyön pohjana oleva selvitys tehtiin muoviteollisuudessa toimivalle yritykselle, mutta yritys ei ole opinnäytetyön toimeksiantaja.
Työn tavoitteena oli kehittää konseptitason esitys puhallusmuovauskoneen ympärille rakennetun manuaalisolun automatisoinnista. Esityksen tarkoituksena on tulevaisuudessa johdattaa yritystä kohti koko puhallusmuovauspuolen automatisointia, joka mahdollistaisi yrityksen toiminnan laajenemisen myös korkean volyymin tuotteisiin.
Opinnäytetyö on tapaustutkimus, jonka lähtökohtana on yksittäisen manuaalisolun automatisointi. Työn tutkimusmenetelmänä käytettiin kvalitatiivista toimintatutkimusta konstruktiivisella tutkimusotteella. Työ sisältää käsitellyistä aihealueista laajan teoriapohjan, joka koostettiin perinteisistä tutkimuslähteistä, kuten kirjoista ja tieteellisistä artikkeleista. Työn teoriatietoa kuitenkin vahvistettiin tekemällä konseptitodistus robotilla, joka mahdollisti syvällisemmän ymmärryksen käytännön tason ongelmista solua automatisoidessa. Tämän lisäksi ehdotetun automaatioratkaisun toimivuutta tutkittiin simulaatiolla. Työ ei kuitenkaan sisällä kvantitatiivista analyysiä ehdotettujen ratkaisujen eduista.
Tutkielman tärkeimmät tulokset keskittyvät muottisuunnittelua ohjaaviin sääntöihin, jotka edesauttavat automaatiovalmiutta. Työn tärkeäksi anniksi nousee myös lukuisat esitetyt vaihtoehdot eri osioiden automatisoinnille, jotka toimivat jatkotutkimusaiheina tarpeen mukaisesti. Kyseinen lähestymistapa mahdollistaa työn käyttämisen toimivan automaatioratkaisun kehittämiseen yrityksen tarpeen mukaisesti sen sijaan, että yritettäisiin luoda kaikkiin tilanteisiin sopivaa yksittäistä automaatioratkaisua. Työn tulokset viittaavat siihen, että muovialan pk-yritysten automatisointitarpeet voivat olla toteutettavissa odotettua pienemmällä työmäärällä. Tätä työtä tukisi jatkotutkimus ehdotettujen ratkaisujen hyötyjen vertailusta kvantitatiivisen analyysin keinoin. Nämä työt muodostaisivat yhdessä toimivan kokonaisuuden, joka toimisi erinomaisena lähteenä automaatiohanketta aloittavalle muovialan pk-yritykselle.
Työn tavoitteena oli kehittää konseptitason esitys puhallusmuovauskoneen ympärille rakennetun manuaalisolun automatisoinnista. Esityksen tarkoituksena on tulevaisuudessa johdattaa yritystä kohti koko puhallusmuovauspuolen automatisointia, joka mahdollistaisi yrityksen toiminnan laajenemisen myös korkean volyymin tuotteisiin.
Opinnäytetyö on tapaustutkimus, jonka lähtökohtana on yksittäisen manuaalisolun automatisointi. Työn tutkimusmenetelmänä käytettiin kvalitatiivista toimintatutkimusta konstruktiivisella tutkimusotteella. Työ sisältää käsitellyistä aihealueista laajan teoriapohjan, joka koostettiin perinteisistä tutkimuslähteistä, kuten kirjoista ja tieteellisistä artikkeleista. Työn teoriatietoa kuitenkin vahvistettiin tekemällä konseptitodistus robotilla, joka mahdollisti syvällisemmän ymmärryksen käytännön tason ongelmista solua automatisoidessa. Tämän lisäksi ehdotetun automaatioratkaisun toimivuutta tutkittiin simulaatiolla. Työ ei kuitenkaan sisällä kvantitatiivista analyysiä ehdotettujen ratkaisujen eduista.
Tutkielman tärkeimmät tulokset keskittyvät muottisuunnittelua ohjaaviin sääntöihin, jotka edesauttavat automaatiovalmiutta. Työn tärkeäksi anniksi nousee myös lukuisat esitetyt vaihtoehdot eri osioiden automatisoinnille, jotka toimivat jatkotutkimusaiheina tarpeen mukaisesti. Kyseinen lähestymistapa mahdollistaa työn käyttämisen toimivan automaatioratkaisun kehittämiseen yrityksen tarpeen mukaisesti sen sijaan, että yritettäisiin luoda kaikkiin tilanteisiin sopivaa yksittäistä automaatioratkaisua. Työn tulokset viittaavat siihen, että muovialan pk-yritysten automatisointitarpeet voivat olla toteutettavissa odotettua pienemmällä työmäärällä. Tätä työtä tukisi jatkotutkimus ehdotettujen ratkaisujen hyötyjen vertailusta kvantitatiivisen analyysin keinoin. Nämä työt muodostaisivat yhdessä toimivan kokonaisuuden, joka toimisi erinomaisena lähteenä automaatiohanketta aloittavalle muovialan pk-yritykselle.