Teräsrakenneprofiilien esikäsittelyn automatisointi

Abstract

Opinnäytetyön päätavoitteena oli löytää ratkaisu teräsrakenneprofiilien esikäsittelyprosessin tehostamiseen. Kohdeyrityksen nykyinen esikäsittelyprosessi on monivaiheinen ja koostuu pääosin käsin tehdyistä työvaiheista. Monivaiheisesta prosessista aiheutuu hukkaa välivarastojen ja materiaalin siirtelyn muodossa. Käsin tehdyt työt aiheuttavat hukkaa epätehokkaina työmenetelminä. Ongelmaan lähdettiin etsimään ratkaisua automatisoinnista. Automatisoidulla esikäsittelylaitteella monesta työvaiheesta koostuva esikäsittelyprosessi saataisiin suoritettua yhdellä laitteella ilman välivarastoja ja materiaalin ylimääräistä siirtelyä. Laitteen tehokkuus ihmiseen verrattuna olisi myös ylivoimainen. Työssä pyrittiin löytämään kohdeyrityksen tarpeisiin sopivin laite ja tutkimaan sen vaikutusta tuotannon läpimenoaikaan sekä arvioimaan investoinnin taloudellista kannattavuutta. Tavoitteiden saavuttamiseksi kartoitettiin esikäsittelyn nykytilanne, jonka avulla pystyttiin paremmin havaitsemaan hukat esikäsittelyprosessissa. Nykytilan analysointia tuki teoriatieto prosessien kehittämisestä, läpimenoajasta sekä hukista. Kohdeyritykselle sopivimman laitteen löytämiseksi asetettiin ensin vaatimukset, jotka laitteen tuli täyttää. Laitevalinnan avuksi hankittiin teoriatietoa leikkausprosesseista ja konepaja-automaatiosta. Laitteella saavutettavan tuotannon tehostumisen arvioimiseksi tehtiin perusteelliset laskelmat. Laskelmissa tutkittiin, kuinka paljon tehokkaammin kaksi aiempaa projektia olisivat toteutuneet automatisoidulla laitteella. Tämän pohjalta pystyttiin tarkastelemaan laitehankinnan taloudellista kannattavuutta. Kannattavuuslaskennan apuna käytettiin teoriatietoa investoinnista. Lopputuloksena tuotannon tehostamiseen löydettiin automatisoitu laite, joka osoittautui laskentojen perusteella kannattavaksi. Laskelmien pohjalta havaittiin, että laitteella olisi merkittävä vaikutus tuotannon tehostumiseen. Tuotantotehokkuuden kasvamisen myötä voitaisiin valmistuksen volyymia kasvattaa merkittävästi. Ennen investointipäätöstä on kuitenkin pohdittava, olisiko laitteelle riittävästi työkuormaa, jotta investoinnin kannattavuus saataisiin maksimoitua.

The main objective of the thesis was to find a solution for enhancing the company’s preprocess. The company’s current preprocess consists of various working phases. Preprocessing is mainly done manually, and its various working phases create waste in the form of storages and useless material moving. Manually made tasks are also inefficient. Automation was considered to be a solution for the problem. With an automated beam coping machine, every work phase of preprocessing could be done in one phase. The machine would diminish waste with less storages needed and less moving of the material. The efficiency of the machine would also be superior to a human. In the thesis, the task was to find out a beam coping machine which would suit best for the company’s needs, calculate the effect of the machine on the company’s production lead time and solve the profitability of the investment. The practical part of the thesis was started by charting the company’s present situation on the preprocess and to discover the waste in it. The theory on process development, lead time and waste were used to support the research. Demands were set for the machine to find a solution that would be best for the company. Theory on cutting processes and production plant automation were used for the study. Thorough calculations were carried out to estimate how much the machine would enhance the company’s production lead time. The calculations were based on two previously completed projects. The results of these calculations were used to find out the profitability of the investment. Theory on investment was used to support the profitability calculations. As a result, a suitable beam coping machine was found to match for the company’s needs. Based on the calculations the investment would also be cost-effective. The calculations also showed that automated preprocessing would make a huge impact on production efficiency and through that, significant volume enhancement could be possible. Before making the final decision on the investment, the company should consider if there were enough workload for the machine so the investment’s profitability could be maximized.