Automaattisen hitsauskoneen modernisointi

Abstract

Tämä insinöörityö tehtiin Insinööritoimisto Ketema Oy:lle (Ketema). Ketema on pieni suomalainen yritys jonka päätoimiala on teollisuuden sähkökäyttöjen suunnittelu ja toteutus asiakkaan yksilöllisten tarpeiden mukaisesti. Tämän insinöörityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa automaattisen hitsauskoneen liikkeenohjauslaitteistojen modernisointi. Modernisoinnissa käytettäviksi laitteistoiksi oli valittu jo ennen tämän työn aloitusta Siemensin uudemmat version aiemmin käytetyistä laitteista. Modernisoinnin yhteydessä ohjaus- ja käyttölaitteistojen välinen kommunikaatio muutettiin Profinet -väyläpohjaiseksi ratkaisuksi, joka osaltaan vähentää työmäärää sekä sähkösuunnittelun että -asennusten osalta. Työn tuloksena saatiin laadittua suunnitelmat ja ohjelmistototeutus hitsauskoneen modernisoimiseksi. Suunnittelun lähestymistavaksi otettiin tarpeettomien muutosten minimointi alkuperäisen ja uuden koneen välillä. Tämä lähestymistapa mahdollisti kaksi käytännöllistä asiaa: 1) saavutettiin aikaisemmin tehdyn ohjelmistototeutuksen mahdollisimman suuri uudelleenkäyttöaste ja 2) pidettiin koneen käytettävyys operaattorin kannalta ennallaan. Työn suunnitteluosuuden aikana kävi ilmeiseksi, että modernisoinnin kohteeksi ajateltua konetta ei voida vapauttaa päivittäisestä tuotantokäytöstä johtuen asiakasyrityksen tuotantotilanteesta. Asiakasyrityksellä oli muutenkin tarve lisätä automaattista hitsauskapasiteettia, joten ratkaisuksi tilanteeseen tuli uuden koneen rakentaminen. Mekaniikka kopioidaan vanhasta koneesta minimaalisin muutoksin ja ohjaus- ja käyttölaitteistot toteutetaan tämän työn suunnitelmien mukaisesti. Insinöörityön tekemisen ja alkuperäisen tavoitteen kannalta asiassa ei kuitenkaan ole eroa. Tämän työn valmistumisen aikaan uusi kone on kokoonpanossa, joten koneen käyttöönotosta ei tämän työn tekemisen aikana saatu kokemusta. Perustavanlaatuisia ongelmia aikaisempien koneiden kohdalla saadun kokemuksen perusteella ei ole odotettavissa, mutta joitain pieniä yllätyksiä lähes varmasti.

This thesis work was done for Insinööritoimisto Ketema Oy (Ketema). Ketema is small Finnish company that has specialized in planning and implementing industrial automation systems according to customers’ needs. The goal of this thesis work was to design and implement modernization of motion control devices in an automatic welding machine. The new devices are manufactured by Siemens. As part of the project, the communication between control unit and drive units was changed to Profinet. This change helps in reducing the work load both in electric design as well as in wiring the equipment during the device installation work. The thesis work resulted in appropriate design plans and software implementation fulfilling the set goal. All unnecessary changes were minimized. This approach gave two practical benefits: 1) maximal re-use of existing SW implementation and 2) daily operation of the machine is as close to original machine as possible. During the design phase it became obvious that the target machine could not be released from daily production for the modernization work. Since the client had clear need for in-creasing welding capacity, the solution was to build a new welding machine where the me-chanics was were copied from old machine and the motion control systems were as de-signed in this project. However, this makes no significant change considering the original goal of the thesis work. At the time of completing the thesis work, the new machine is under construction. Because of this, the introduction of the machine into production use remains to be done. No major challenges are expected but naturally there will be some minor surprises to cope with.