Robotiikkainvestoinnit ajoneuvoteollisuudessa

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli määrittää Kokkolassa toimivalle raskaan kuljetuskaluston kokonaisratkaisuja toimittavalle Limetec Oy:lle tuotannon automatisoinnissa huomioon otettavat asiat, joiden perusteella määritellään yritykselle mahdollisimman hyvin yrityksen tuotantoa tukeva hitsausrobottijärjestelmä. Teknisen määrittelyn lisäksi tehtiin taloudelliset laskelmat investoinnin kannattavuudesta, jonka perusteella yritys voi päättää investoinnin mahdollisesta toteutuksesta.

Tutkimus suoritettiin yhteistyössä Keski-Pohjanmaan Aikuisopiston kanssa, jolloin on mahdollista koehitsata yrityksen kaavailemat robottihitsattavat tuotteet Keski-Pohjanmaan Aikuisopiston monipuolisessa robottisolussa.

Työ aloitettiin selvittämällä robotiikan perusperiaatteita, vaatimuksia ja millä laitteistolla kaavaillut tuotteet olisivat mahdollista robottihitsata mahdollisimman kustannustehokkaasti. Laitteiston selvittämisen jälkeen hitsattavista tuotteista selvitettiin kuinka kauan aikaa kuluu valmistukseen nykyisin käytössä olevilla tuotantomenetelmillä. Seuraavaksi robotilla hitsattavaksi kaavaillut tuotteet simuloitiin ABB RobotStudioohjelmassa, jossa valmistetaan robottiohjelma. RobotStudio-ohjelmalla voidaan tutkia erilaisia robottiaseman layout vaihtoehtoja sekä tuotteiden soveltuvuutta robottihitsaamiseen. Simuloinnin sekä robottiohjelman valmistamisen jälkeen tuotteet koehitsataan, jolla varmistutaan automatisoidun tuotantotekniikan soveltuvuudesta tuotteille sekä saadaan nykyisille tuotantotekniikoille vertailuajat.

Laitteistoille määritettävät investoinnin kustannuslaskelmat edellyttävät robottiaseman hankintahinnan hankkimista, joten robottijärjestelmien vaatimusten selvityksen jälkeen pyydetään tarjoukset laitteistoista usealta eri valmistajalta. Tarjousten ja koeajojen perusteella tehdään kustannuslaskemat, joissa vertaillaan nykyisiä ja sekä investoinnin kohteena olevia laitteistoja keskenään. Kustannuslaskelmien ja vertailun perusteella yritys voi tehdä johtopäätöksen investoinnin kohtalosta.

The purpose of the thesis was to determine what a company, in this case Limetec Oy, should consider when investing in production automation. The suitable welding and painting robots should be found to the company, too. In addition to the technical specification, calculations of profitability should be made.

The research was perfonned in cooperation with Central Ostrobothnia Adult Education Institute. In the institute's robot laboratory it was possible to make welding tests with the products for which Limetec Oy had planned to use the welding robot.

At first the basic principles of robotics and hardware requirement were studied. After finding the suitable hardware the duration of welding and painting by using the existing production methods was studied. Next, the planned robot welded products were simulated in the ABB RobotStudio software. The ABB RobotStudio software can be used to simulate various robot station lay-outs, as well as the product compatibility with robot welding. The welding tests would secure the product compatibility with the automated production technology and also give the time which could be saved by using the robots.

The investment calculations require a purchase price for the robot system, so after the technical specification and welding tests tenders are invited from several robot system manufacturers. Based on the offers and welding tests the calculations of profitability are made and based on that the company is able to decide the fate of the investment.