Lavauksen robotisointiin vaikuttavat tekijät
Saarela, Tomi (2022)
Saarela, Tomi
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022060816660
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022060816660
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää Vaasan Oy:n Vantaan tehtaan lähettämössä tapahtuvan manuaalisen lavoituksen robotisointiin vaikuttavia tekijöitä. Työhön kuului myös robotisoinnin taloudellisen kannattavuuden laskeminen ja mallinnuksen tekeminen robottisolusta, jollaisella kyseinen työ olisi mahdollista toteuttaa.
Tutkimus toteutettiin tutkimuksellisena kehittämistyönä, käyttäen laadullisen tutkimuksen menetelmiä. Havainnoinnilla kartoitettiin lähtötilannetta, ja sen pohjalta toteutettiin teemahaastattelu robotiikan asiantuntijoille, jotka työskentelivät kolmella laitetoimittajalla ja kolmessa ammattikorkeakoulussa. Teemahaastattelujen jälkeen tehtiin tarjouskyselyt samoille kolmelle laitetoimittajalle ja selvitettiin syvällisemmin kapasiteetin käyttäytymistä lähettämössä. Laitteistotoimittajalta saadun toimintakuvauksen pohjalta tehtiin avoin haastattelu kuljetusyhtiöiden työntekijöille, jotka terminaalissa purkavat tehtaalta lähetetyt lavat.
Tuloksiksi saatiin listaus asioista, jotka vaikuttavat tutkimuksen kohteena olevan työvaiheen robotisointiin. Suurimpaan osaan niistä valmistajat jo tarjoavat useita erilaisia ratkaisuja. Suurimpia haasteita robotisoinnissa ovat merkintöjen poistaminen laatikoista sekä robotin lavausnopeuden riittäminen lähettämön pakkauskapasiteetin muuttuessa jatkuvasti. Robottijärjestelmän kannattavuutta selvitettäessä tultiin siihen lopputulokseen, että investointi on kannattava ja sen takaisinmaksuaika on alle neljä vuotta. Lavauksen toteuttavasta robottisolusta ja toimeksiantajan tiloista tehtiin havainnollistava mallinnus, jolla robotin toimintaa ja tilojen sopivuutta voitiin tarkastella. Lavoissa olevien merkintöjen muutoksella ei havaittu olevan oleellisia vaikutuksia kuljetusyrityksien toiminnalle.
Robotisointi on kannattava investointi, ja se soveltuu tutkimuksen kohteena olleen työvaiheen tekemiseen lavauksessa. Sen toteuttamiseen liittyy kuitenkin paljon yksityiskohtia, jotka pitää ottaa huomioon ja joista osaa pitää selvittää vielä syvällisemmin. The aim of the thesis was to find out the factors influencing the robotization of manual palletizing at Vaasan Oy's Vantaa plant. The work also included calculating the profitability of robotization and making a modeling of the robot cell with which that work could be carried out.
The research was carried out as research and development work, using the methods of qualitative research. The observation mapped the initial situation and based on this, a thematic interview was conducted with robotics experts for three equipment suppliers and three polytechnics. Following the thematic interviews, tenders were conducted for the same three equipment suppliers. The behavior of the capacity at the dispatch center was aloe investigated in more depth. Based on the description of operations received from the equipment supplier, an open interview was conducted with employees of transport companies who dismantle pallets shipped from the factory at the terminal.
The results of the study were a list of issues that affect the roboticization of the work phase under study. Most of these solutions are already available from manufacturers. The biggest challenges in robotics are removing the markings on the boxes and ensuring that the robot's palletizing speed is sufficient for the dispatcher's constantly changing packaging capacity. When examining the profitability of the robot system, it was concluded that the investment is profitable and has a payback period of less than four years. Illustrative modeling of the robot cell and the client's premises was performed to verify the operation of the robot and the suitability of the premises. The change in the markings on the pallets was not found to have a significant effect on the operations of the transport companies.
Robotics is a profitable investment and is able to carry out the research phase in the palletizing. However, there are many details in its implementation that need to be considered and clarified.
Tutkimus toteutettiin tutkimuksellisena kehittämistyönä, käyttäen laadullisen tutkimuksen menetelmiä. Havainnoinnilla kartoitettiin lähtötilannetta, ja sen pohjalta toteutettiin teemahaastattelu robotiikan asiantuntijoille, jotka työskentelivät kolmella laitetoimittajalla ja kolmessa ammattikorkeakoulussa. Teemahaastattelujen jälkeen tehtiin tarjouskyselyt samoille kolmelle laitetoimittajalle ja selvitettiin syvällisemmin kapasiteetin käyttäytymistä lähettämössä. Laitteistotoimittajalta saadun toimintakuvauksen pohjalta tehtiin avoin haastattelu kuljetusyhtiöiden työntekijöille, jotka terminaalissa purkavat tehtaalta lähetetyt lavat.
Tuloksiksi saatiin listaus asioista, jotka vaikuttavat tutkimuksen kohteena olevan työvaiheen robotisointiin. Suurimpaan osaan niistä valmistajat jo tarjoavat useita erilaisia ratkaisuja. Suurimpia haasteita robotisoinnissa ovat merkintöjen poistaminen laatikoista sekä robotin lavausnopeuden riittäminen lähettämön pakkauskapasiteetin muuttuessa jatkuvasti. Robottijärjestelmän kannattavuutta selvitettäessä tultiin siihen lopputulokseen, että investointi on kannattava ja sen takaisinmaksuaika on alle neljä vuotta. Lavauksen toteuttavasta robottisolusta ja toimeksiantajan tiloista tehtiin havainnollistava mallinnus, jolla robotin toimintaa ja tilojen sopivuutta voitiin tarkastella. Lavoissa olevien merkintöjen muutoksella ei havaittu olevan oleellisia vaikutuksia kuljetusyrityksien toiminnalle.
Robotisointi on kannattava investointi, ja se soveltuu tutkimuksen kohteena olleen työvaiheen tekemiseen lavauksessa. Sen toteuttamiseen liittyy kuitenkin paljon yksityiskohtia, jotka pitää ottaa huomioon ja joista osaa pitää selvittää vielä syvällisemmin.
The research was carried out as research and development work, using the methods of qualitative research. The observation mapped the initial situation and based on this, a thematic interview was conducted with robotics experts for three equipment suppliers and three polytechnics. Following the thematic interviews, tenders were conducted for the same three equipment suppliers. The behavior of the capacity at the dispatch center was aloe investigated in more depth. Based on the description of operations received from the equipment supplier, an open interview was conducted with employees of transport companies who dismantle pallets shipped from the factory at the terminal.
The results of the study were a list of issues that affect the roboticization of the work phase under study. Most of these solutions are already available from manufacturers. The biggest challenges in robotics are removing the markings on the boxes and ensuring that the robot's palletizing speed is sufficient for the dispatcher's constantly changing packaging capacity. When examining the profitability of the robot system, it was concluded that the investment is profitable and has a payback period of less than four years. Illustrative modeling of the robot cell and the client's premises was performed to verify the operation of the robot and the suitability of the premises. The change in the markings on the pallets was not found to have a significant effect on the operations of the transport companies.
Robotics is a profitable investment and is able to carry out the research phase in the palletizing. However, there are many details in its implementation that need to be considered and clarified.