Levyekstruusiolinjan laaduntuottokyvyn kehittäminen ja laminointiyksikön integrointi

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tarkastella suomalaisen muovituotteita valmistavan yrityksen levyekstruusiolinjan toimintaa ja kyvykkyyttä sekä mahdollisuuksia, joilla laaduntuottokykyä voitaisiin parantaa. Opinnäytetyössä tarkastellaan yleisesti levyekstruusiota ja laminointia sekä seikkoja, jotka johtivat modernisoituun linjaan asennettujen komponenttien valintaan. Opinnäytetyön aikana levyekstruusiolinjaa alettiin myös siirtää uuteen paikkaan tehtaan uudelleensijoitteluprojektin myötä. Uudelle paikalle siirtäminen ja uusien komponenttien hankkiminen on mahdollistanut linjan kokonaisvaltaisen kunnostustyön.

Opinnäytetyön kirjallisessa osassa tarkastellaan ekstruusiota, ekstrudoitavia materiaaleja, levyekstruusiolinjaa, laaduntuottokykyä sekä laminointiteknologiaa.

Työssä tarkastellaan vanhan linjan ongelmakohtia sekä mahdollisia parannustoimenpiteitä. Kaikki vuoden 2010 jälkeen tehdyt huomiokirjaukset asiakaslevyajoissa käytiin läpi, jolloin päästiin jäljille todellisista kehittämistä vaativista kohteista. Valmistuskirjauksien pohjalta tehtiin myös kyvykkyysanalyysi, jota voidaan verrata uuden linjan vastaavaan analyysiin, kun tuotanto aloitetaan.

Kokeellisessa osassa linjaan suunniteltiin, koeajettiin ja integroitiin laminointiyksikkö, jolla levyn pintaan voidaan laminoida esimerkiksi erilaisia teippejä. Laminointiyksikön prototyyppi rakennettiin linjan yhteyteen ja koeajot tehtiin koelaitteistolla. Varsinainen laminointiyksikkö suunniteltiin 3D-mallinnuksella sopimaan levylinjaan ja yrityksen laminointitarpeisiin.

Levyekstruusiolinjan kirjausdatan perusteella ei voitu täysin varmistaa, mistä suurimmat ongelmat johtuvat, sillä data oli osittain puutteellista. Olemassa olevan datan perusteella yksi suurimmista ongelmista oli levyjen raidat erityisesti värinvaihdon yhteydessä. Kyvykkyysanalyysin perusteella selvitettiin linjan todellinen tuottokyky, joka ei vastannut tavoitetasoa. Laminointiyksikkö suunniteltiin 3D-mallinnuksella ja laminointiin löydettiin sopiva teippi, joka tarttuu kiinni polyeteeniin. Linjan uudet komponentit ja laminointiyksikkö avaavat varmasti uusia mahdollisuuksia levyvalmistukseen.

The purpose of this thesis was to investigate the ability of a Finnish plastic product manufacturing company’s sheet extrusion line to produce quality output. Sheet extrusion, lamination and the measures taken to developing the process output quality are considered in this thesis. During this thesis project the transfer of the sheet extrusion line into a completely new place inside the factory was executed which opened a new opportunity for extensive reconstruction and modernization of the extrusion line.

Extrusion, extrudable materials, sheet extrusion lines, quality processing ability and lamination technology are considered in the theory part of this thesis.

In the thesis the problems of the old sheet extrusion line were considered and possible solutions were discussed. With this thesis the entire quality processing development project is going to be in written form for the company. This knowledge can also be transferred to other development projects in the future. Experiments were conducted to determine what measures are required for the line to produce good quality and products meeting customer specifications.

As part of the experimental work, a lamination unit was designed and implemented in the sheet extrusion line. With this lamination unit, for example different kind of tapes can be laminated onto the plastic sheet surface. The lamination unit prototype was implemented in the line and used for testing. The final design of the lamination unit was drawn in 3D with SolidWorks to fit the sheet extrusion line and to meet the company needs.

It was not possible to find one particular problem which would have explained the poor quality output of the sheet extrusion line. The data obtained from the company system was in some cases of poor quality or completely missing. Based on the data analyzed, the major issue in the line has been streaks on the surface of the sheets especially after color change. Analysis revealed that the quality output ratio is currently only half of the target value. The lamination unit was 3D-modelled and a tape that adheres to polyethylene was found. The new parts and components in the sheet extrusion line and the lamination unit will open new doors for sheet extrusion.