Laserhitsatun tuotteen valmistuksen kehittäminen

Abstract

Opinnäytetyön teoriaosuudessa esitellään laserhitsaus työmenetelmänä ja sen tuomat tuotantotaloudelliset hyödyt yrityksille. Työssä esitellään laserhitsatun liitoksen valmistavat toimenpiteet ja niiden vaatimukset. Opinnäytetyössä perehdytään laserhitsauskiinnittimiin ja niiden suunnittelutyöhön. Laserhitsauksen lisälaitteista esitellään railonseuranta ja lisäaineensyöttö. Työssä tutustutaan Lean-käsitteeseen ja sen keskeisempiin työkaluihin. Erityisesti arvovirta-analyysiin syvennytään tarkemmin. Case-osuudessa esitellään toimeksiantajayritys, kuvataan yrityksen tuotantoympäristö, tuotteen valmistusprosessi sekä laserhitsattava tuote. Teorian pohjalta laaditaan parannusehdotukset tuotteen valmistukseen sekä tehdään arvovirta-analyysi toimeksiantajayrityksen laserhitsattavan tuotteen valmistuksesta. Tämän opinnäytetyön tavoite on kehittää laserhitsattavan tuotteen valmistusprosessia ja laskea tuotteen valmistuksen kustannukset Koneteknologiakeskus Turku Oy:lle, joka oli opinnäytetyön toimeksiantajayritys. Tuotteen valmistuksen kehittämisessä käytetään arvovirta-analyysiä menetelmänä. Arvovirta-analyysissä tehdään graafinen arvovirtakuvaus laserhitsatun tuotteen valmistusprosessista. Arvovirtakuvauksessa kuvataan kaikki tuotannon toiminnot sekä materiaali- ja informaatiovirrat. Tuotteen valmistuksen kustannusten arvioiminen tehdään haastatteluiden perusteella. Koneteknologiakeskuksen käyttöpäällikköä ja laserhitsausoperaattoria haastateltiin paikan päällä syksyn 2015 ja kevään 2016 aikana. Opinnäytetyön tuloksena laadittiin laserhitsattavan tuotteen valmistuksesta arvovirtakuvaus sekä kuvattiin kehittämisideat tuotteen valmistusprosessista. Arvovirtakuvauksella saatiin tuotannon pullonkaulat tunnistettua sekä löydettiin potentiaalista osaamista. Tuotannon ongelmakohdat selvitettiin, ja esitettiin parannusehdotukset. Suurin ongelma Koneteknologiakeskus Turku Oy:n laserhitsattavan tuotteen valmistuksessa oli laserhitsauskiinnitin. Tarkoituksenmukaisella laserhitsauskiinnittimellä olisi tuotannossa selvitty kolmella työvaiheella viiden sijaan. Tuotteelle laadittiin kustannuslaskelma, ja kustannusten pienentämistä arvioitiin optimaalisella valmistusprosessilla.

The aim of this thesis was to develop the production of a laser welded product and to calculate its manufacturing costs. The thesis was commissioned by Machine Technology Center Turku Ltd. The method used in the development work was value stream mapping, which gives a comprehensive picture of the entire production and shows the material and information streams. The theory section of this thesis introduces laser welding as a working method and the benefits of its use. The theory section also focuses on the design of the laser welding fixture and presents the auxiliary equipment of laser welding, which are the wire feed and seam tracking device. The second part of the theory section deals with the basics of Lean manufacturing and Lean tools. In this thesis the focus is on a Lean tool named value stream mapping (VSM). In the case section, the client company, laser welded product as well as the company’s manufacturing environment are discussed. Based on the theory, the development proposals were suggested and the value stream mapping of the manufacturing of the laser welded product was made. Necessary information about the manufacturing costs were received through interviews with the production manager and the operator of laser welding during fall 2015 and spring 2016. As a result of this thesis, a value stream map of the manufacturing of a laser welded product was made and the costing of manufacturing was presented. Development ideas for the production were also introduced using the value stream mapping method. VSM reveals the bottlenecks of manufacturing and hidden competence that was found. The biggest problem with the manufacturing of a laser welded product was the laser welding fixture. With an appropriate welding fixture, it would be possible to manufacture the laser welded product more effectively.