Taso-orsi tuoteperheen modularisointi

Abstract

Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Tehomet Oy, joka on Pohjoismaiden johtava valaisinpylväiden ja erikoisrakenteiden valmistaja. Työn tavoitteena oli kehittää yrityksen nykyisestä taso-orsimallistosta modulaarinen rakenneratkaisu. Kehitystarve perustui tarpeeseen parantaa tuotannon tehokkuutta, logistiikkaa ja tuotteen muunneltavuutta vastaamaan kasvavia asiakastarpeita.

Kehittämistyössä hyödynnettiin kehittämistutkimuksen menetelmää, jossa teoreettinen analyysi yhdistyi käytännön toteutukseen. Suunnitteluprosessi aloitettiin nykytilan kartoituksella ja rajapintojen määrittelyllä, minkä jälkeen toteutettiin ideointi- ja konseptointivaihe. Valittu konsepti perustui ruuviliitokseen, joka mahdollistaa orsien ja nousuputkien joustavan vaihdettavuuden. Rakenteen kestävyys ja optimaalinen ainevahvuus varmistettiin Inventor -ohjelmistolla suoritetuilla FEM-lujuustarkasteluilla.

Tuloksena syntyi kaksi eri kokoversiota kattava modulaarinen orsirakenne. Lujuustarkasteluissa ja prototyypin kuormitustesteissä todettiin 6 mm:n ainevahvuuden olevan optimaalinen ratkaisu, joka täyttää asetetut taipuma- ja lujuusvaatimukset. Materiaaliksi valittiin S355MC-teräs, jonka matala piipitoisuus varmistaa laadukkaan kuumasinkitysjäljen. Suunnittelussa huomioitiin myös valmistettavuus (DFM) ja kokoonpantavuus (DFA) kohdistuslovien ja symmetristen osien avulla.

Johtopäätöksenä todettiin, että modularisointi parantaa merkittävästi tuotteen valmistus- ja logistiikkaprosessien energiatehokkuutta ja laskee tuotantokohtaisia päästöjä. Kehitetty rakenne mahdollistaa pintakäsittelyprosessien korkeamman täyttöasteen ja tehostaa kuljetuskapasiteetin käyttöä. Työn tuloksia voidaan hyödyntää suoraan tuoteperheen kaupallisessa käyttöönotossa ja jatkokehityksessä.