Modulaarisen kuljetus- ja varastointijärjestelmän tuotekehitysprojekti
Jolanki, Aleksi (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020060116048
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020060116048
Tiivistelmä
Opinnäytetyö tehtiin Oulussa sijaitsevalle Optotec Group Oy:lle. Työssä tehdään esitutkimus tuoteidealle, kehitetään tuoteideaa ja suunnitellaan modulaarisen tavaran kuljetus- ja varastointijärjestelmän konseptimalli systemaattisen tuotekehityksen menetelmiä hyödyntäen. Suunniteltava kokonaisuus koostuu kuljetus- ja kiinnitysjärjestelmästä. Opinnäytetyöstä on tehty sekä julkinen että työn tilaajalle menevä raportti.
Opinnäytetyö aloitettiin tekemällä tuoteidealle esitutkimus, jossa selvitettiin sen kilpailijat, asennuskohteet ja järjestelmää koskevat lait ja standardit. Luonnosteluvaiheessa perehdyttiin ruisku- ja rotaatiovaluun muovituotteiden valmistusmenetelminä. Valmistusmenetelmäksi valikoitui ruiskuvalu, koska se osoittautui edullisimmaksi tuotantovaihtoehdoksi opinnäytetyön edetessä. Lisäksi järjestelmästä luotiin vaatimuslistan pohjalta useita konsepteja, joista paras valittiin jatkokehitystä varten.
Kehittämisvaiheessa perehdyttiin osien muovi- ja metallimateriaalien valintaan. Muoviosien materiaaleiksi valittiin HD-PE ja metalliosien materiaaleiksi alumiini AW-5754 ja ruostumaton teräs AISI 304, koska niiden mekaaniset ominaisuudet ovat sopivat ja tilaajalla on aiempaa kokemusta niiden käytöstä. Lisäksi kehittämisvaiheessa mitoitettiin tarkemmin suunniteltujen osien ominaisuudet, esimerkiksi muoviset napsahdusliitokset. Lisäksi suunniteltujen osien kestävyys varmistettiin hyödyntäen FEM-analyysejä. FEM-analyyseissä selvinneet muutostarpeet lisättiin osien 3D-malleihin ja niistä tehtiin tuotepiirustukset. FEM-analyysien tulokset ja tuotepiirustukset luovutettiin tilaajalle. Lopuksi selvitettiin valmistuspaikkoja ja pyydettiin järjestelmän osille hinta-arviot, joiden pohjalta selvitettiin järjestelmälle tuotannon hintarakenne.
Työn tuloksena järjestelmästä saatiin luotua toimiva konsepti, jonka pohjalta sitä voidaan jatkokehittää. Järjestelmän valmistuskustannukset osoittautuivat odotettua korkeammiksi. Valmistuskustannuksia voisi pienentää seuraavaan versioon esimerkiksi integroimalla joitain osia muihin kokonaisuuksiin, jolloin järjestelmän kokonaisosamäärä pienenisi. Lisäksi kaikkien vaatimuslistan vaatimusten tarpeellisuus on syytä selvittää.
Opinnäytetyö aloitettiin tekemällä tuoteidealle esitutkimus, jossa selvitettiin sen kilpailijat, asennuskohteet ja järjestelmää koskevat lait ja standardit. Luonnosteluvaiheessa perehdyttiin ruisku- ja rotaatiovaluun muovituotteiden valmistusmenetelminä. Valmistusmenetelmäksi valikoitui ruiskuvalu, koska se osoittautui edullisimmaksi tuotantovaihtoehdoksi opinnäytetyön edetessä. Lisäksi järjestelmästä luotiin vaatimuslistan pohjalta useita konsepteja, joista paras valittiin jatkokehitystä varten.
Kehittämisvaiheessa perehdyttiin osien muovi- ja metallimateriaalien valintaan. Muoviosien materiaaleiksi valittiin HD-PE ja metalliosien materiaaleiksi alumiini AW-5754 ja ruostumaton teräs AISI 304, koska niiden mekaaniset ominaisuudet ovat sopivat ja tilaajalla on aiempaa kokemusta niiden käytöstä. Lisäksi kehittämisvaiheessa mitoitettiin tarkemmin suunniteltujen osien ominaisuudet, esimerkiksi muoviset napsahdusliitokset. Lisäksi suunniteltujen osien kestävyys varmistettiin hyödyntäen FEM-analyysejä. FEM-analyyseissä selvinneet muutostarpeet lisättiin osien 3D-malleihin ja niistä tehtiin tuotepiirustukset. FEM-analyysien tulokset ja tuotepiirustukset luovutettiin tilaajalle. Lopuksi selvitettiin valmistuspaikkoja ja pyydettiin järjestelmän osille hinta-arviot, joiden pohjalta selvitettiin järjestelmälle tuotannon hintarakenne.
Työn tuloksena järjestelmästä saatiin luotua toimiva konsepti, jonka pohjalta sitä voidaan jatkokehittää. Järjestelmän valmistuskustannukset osoittautuivat odotettua korkeammiksi. Valmistuskustannuksia voisi pienentää seuraavaan versioon esimerkiksi integroimalla joitain osia muihin kokonaisuuksiin, jolloin järjestelmän kokonaisosamäärä pienenisi. Lisäksi kaikkien vaatimuslistan vaatimusten tarpeellisuus on syytä selvittää.