Valmisbetonitehtaan laboratorion automatisointi : Prototyyppi 2.0

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli suorittaa TAMK:in opiskelijaprojektin toinen vaihe, jossa kehitettiin valmisbetonitehtaan automatisoitua laboratoriota. Projektin ensimmäisessä vaiheessa, joka suoritettiin osana älykkäät koneet -suuntautumisvaihtoehtoa, oli tavoitteena automatisoida kaikki valmisbetonitehtaalla suoritettavat mittaukset. Älykkäät koneet projektissa kerättiin tietoa mekaanisten ominaisuuksien toiminnasta ilman automatisoitua ohjausta.

Opinnäytetyössä toteutettiin opiskelijaprojektin toinen vaihe, jossa suunniteltiin uusi prototyyppi ja aloitettiin sen rakentaminen. Älykkäät koneet projektissa testattiin ensimmäisen prototyypin mekaanisia ominaisuuksia, joiden pohjalta saatiin selville ongelmakohtia toimilaitteiden toiminnasta. Näiden tietojen avulla aloitettiin kehittämään suunnitelmia ongelmien ratkaisemiseksi. Uusi prototyyppi suunniteltiin mahdolliseksi automatisoida täysin, vaikka mittaustulosten kannalta epäolennaisia toimintoja ei vielä automatisoitu. Prototyyppiä verrataan koko projektin ajan valmisbetonitehtailla käytössä oleviin käsikäyttöisiin mittalaitteisiin.

Kehitystyön lopputuotetta voitaisiin hyödyntää tulevaisuudessa betoniteollisuudessa tehokkuuden ja tarkkuuden lisäämiseksi. Työn tärkeimpinä kohteina on savuttaa taloudellista ja ekologista hyötyä betonin tuotannossa. Projektia jatketaan kolmanteen vaiheeseen työelämässä. Kaikkea saatua tietoa hyödynnetään projektin tulevissa vaiheissa.

The objective of this thesis was to carry out the second phase of a student project at TAMK, which involved developing an automated laboratory for a ready-mix concrete plant. In the first phase of the project, conducted as part of the Intelligent Machines specialization, the aim was to automate all measurements performed at the concrete plant. However, in the Intelligent Machines project, data on the functioning of mechanical properties was collected without automated control.

In this thesis, the second phase of the student project was implemented, including the design of a new prototype and the initiation of its construction. The mechanical properties of the first prototype in the Intelligent Machines project were tested, which revealed issues with the operation of actuators. Based on this information, plans were developed to address these problems. The new prototype was designed to be fully automated, although non-essential functions from the measurement results were not yet automated. The prototype was compared to manually operated measuring devices used at ready-mix concrete plants throughout the project.

The outcome of the development work could be utilized in the future to enhance efficiency and accuracy in the concrete industry. The main objectives of this work are to achieve economic and ecological benefits in concrete production. The project will continue to its third phase in a work environment, and all acquired information will be utilized in the future stages of the project.