Tuotantokoneen takaisinmallinnus ja tuotteistus

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli luoda yksityiskohtainen 3D-malli olemassa olevasta tuotantokoneesta eli suorittaa takaisinmallinnus ja saavuttaa kyky alkaa tuottamaan tätä konetta piensarjatuotantona. Opinnäytetyön toimeksiantajana toimi automaatioyritys Jomet Oy.

Työn perustana oli tuotantokoneen omistavan Jomet Oy:n asiakasyrityksen tarve alkaa valmistamaan tätä konetta jälleenmyyntitarkoituksessa. Kyseisen asiakasyrityksen liiketoiminta keskittyi kuitenkin muoviteollisuuteen, joten heillä ei ollut kykyä ja resursseja suorittaa takaisinmallinnusta ja tuotantoprosessia tällaiselle koneelle. Asiakasyritys valitsi Jomet Oy:n yhteistyökumppanikseen mahdollistamaan koneen piensarjatuotanto.

Tässä työssä perehdytään takaisinmallinnuksen, tuotteistamisen, mittausvirheiden, toleranssien, modulaarisuuden ja toimitusverkoston taustalla oleviin teorioihin. Nämä ovat relevantteja aiheita joko yritysten muodostaman toimitusketjun tai valmiin lopputuotteen syntymisen kannalta. Toimeksianto käsitti ainoastaan tuotantokoneen mekaniikan takaisinmallinnuksen ja tuotteistuksen, eikä koneen automaatio-ohjelmistoon perehdytty. Yksityiskohtaiset tiedot tuotantokoneesta luovutettiin toimeksiantajan käyttöön.

Tuotantokoneen mallinnus suoritettiin SolidWorks 2016 -mallinnusohjelmistolla ja se suoritettiin asiakasyrityksen tiloissa. Jokainen osa ja kokoonpano mitattiin manuaalisesti, ja mittausvirheet pyrittiin minimoimaan toistamalla kaikki mittaukset. Mallinnusvaiheen valmistuttua, malli täydennettiin lisäämällä tarkat tiedot jokaiseen osaan ja kokoonpanoon. Näiden lisääminen oli ratkaiseva osa tuotteistusprosessia, sillä ne sisälsivät tiedot osien ja kokoonpanojen valmistamisesta ja hankinnasta.

Opinnäytetyössä onnistuttiin luomaan tarkka 3D-malli tuotantokoneesta, jonka pohjalta luotiin onnistuneesti tuote, joka voidaan helposti tilata ja edelleen valmistaa ja koota. Haastavin osuus tässä toimeksiannossa oli löytää joidenkin koneen osien alkuperäinen toimittaja tai edes korvaava toimittaja alkuperäistoimittajien tilalle. Tästä huolimatta toimeksianto oli sopivan haasteellinen ja liittyi aiheeseen, jota on tutkittu erittäin vähän konetekniikan alalla.

The aim of this thesis was to create an elaborate 3D model of an existing production machine and acquire the ability to produce it in small series. The thesis was commissioned by Jomet Oy automation company.

The basis of this thesis was that the company owning this machine wanted to begin producing it in small series production. The business of this company is focused in plastic production thus they lack the ability to carry out a reverse engineering and production process. Jomet Oy was chosen as a cooperation partner to make the small series production possible.

In this thesis, the theory behind reverse engineering and productization process is presented elaborately. There are also many other subjects discoursed which are relevant either to the cooperation between the companies or executing the final product. The assignment included only the mechanical modelling of the machine and not reverse engineering of the automation software. Any information about the specifics of the machine will be concealed.

The modelling of the machine was carried out using SolidWorks 2016 modelling software and the modelling took place in the client company’s premises. Each part and assembly were measured manually, and the measurement errors were minimized by multiple measurements. Once the modelling phase was finished, the model was completed with specific information on each of the parts and assemblies. Adding these was crucial for the productization phase, because the added information contained the knowledge of manufacturing and procurement.

As a conclusion it can be said that an exact 3D model of the machine was successfully completed, and it was made into a product that can be easily ordered, manufactured and assembled. The most difficult part of the assignment was to discover the original suppliers for some of the parts in the machine, or even a substitutive supplier. Despite this, the assignment was challenging enough and was related to a subject that is studied very little in the field of mechanical engineering.