Kuluttajatuotteen ohjelmiston päivitys NFC-rajapintaa käyttämällä
Karhu, Timo (2023)
2023
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023120534559
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023120534559
Tiivistelmä
Automaation ja etenkin robotiikan kehittyminen on mahdollistanut toiminnan tehostamisen yhä pienemmissä yrityksissä. Ihmisen suorittamia toistuvia ja yksinkertaisia toimintoja on mahdollista korvata robottien suorittamina, jolloin ihmisen työpanos vapautuu vaativampiin tai ergonomisesti vähemmän rasittaviin tehtäviin. Usea yritys kuitenkin empii robotiikan käyttöönottoa, sillä sitä on perinteisesti pidetty monimutkaisena hallita ja hyödyllisenä pääosin suuremmissa yrityksissä.
Opinnäytetyön toimeksiantaja oli suomalainen, älykkäitä lukitusjärjestelmiä kehittävä ja valmistava iLOQ Oy. Opinnäytetyö kohdistui NFC-rajapintaa hyödyntävän S50-lukkoperheen ohjelmistopäivityksen suorittamiseen automatisoidusti. Tavoitteena oli tutkia, onko päivityksen automatisointi mahdollista, millaista laitteistoa sen suorittaminen vaatisi, ja millaisia muutostarpeita automatisoidun päivityksen käyttöönotto edellyttäisi tuotantoprosessissa.
Tutkimus koostui älykkäisiin lukkoihin ja niissä yleisesti käytettyjen kommunikaatiorajapintojen selvitystyöstä, päivityksestä ja sen suunnittelusta vastuussa olevien henkilöiden haastatteluista ja automaatiovaihtoehtojen kartoituksesta päivitysten suorittamiseen. Työssä perehdyttiin NFC-standardeihin ja tutkittiin ohjelmistopäivityksen hyödyllisyyttä tuotteen eri valmistusvaiheissa. Kartoituksen perusteella analysoitiin automatisoidun päivityksen optimointia erilaisilla antenneilla ja päivityksen ongelmakohtien minimointia tuotepakkauksien osalta. Opinnäytetyön lopuksi suunniteltiin ja toteutettiin päivitykseen pelkistetty sovellus päivityslaitteistolla yhteistyörobottia hyödyntäen.
Opinnäytetyön tulosten perusteella automatisointi on mahdollista kohtuullisen yksinkertaisella laitteistolla, mikäli etenkin tuotteiden sijoitteluun pakkauksiinsa kiinnitetään huomiota. Havainnon perusteella tämä vaatimus otettiin huomioon jo eräässä vielä, suunnitteluvaiheessa olevassa tuotteessa. Opinnäytetyö osoittaa että, sovellusten kehittäminen on olemassa olevilla työkaluilla suhteellisen yksinkertaista ja suoraviivaista, jolloin kehitystyöhön liittyvä kynnys on varsin matala. Yhteistyörobotin hyötykuorman suurin sallittu paino voi muodostua rajoittavaksi tekijäksi, jolloin tuotepakkausten kokonaispainoon sekä niiden syöttöön päivityslaitteistoon tulisi kiinnittää huomiota. The evolution of automation, and robotics especially has enabled the improvement of efficiency in smaller companies than ever before. Simple and repeating operations performed by human individuals can be replaced by robots which makes it possible to let human operators focus on more demanding tasks, or to concentrate on tasks that are not ergonomically challenging. Companies are still hesitating to start to implement robotics because traditionally art of robotics has been considered complicated to take in use and assumed to be beneficial only for larger companies mainly.
This thesis was initiated by a Finnish company iLOQ Oy which develops and manufactures intelligent locking systems. The focus of the thesis was to study the applicability of the automation for updating the software over the NFC-interface in S50-family lock types. The goals of the thesis were to find out if the update process can be automated, what kind of equipment would be needed to enable this, and what kind of design changes would be necessary for the existing production process.
The study consisted of the review of the common communication interfaces of present intelligent locks in the market, interviews of the persons responsible for the update process, and a survey of common automation alternatives for the update. Also, an introduction to NFC-standardisation was done and applicability analysis was conducted how to perform SW update at the different phases of the existing manufacturing process. On the basis on the review, optimisation of the update capability by utilising different NFC-antennas was done, and the impact of the product packing to the update capability was studied. A simplified application for the update task was designed and implemented by using a collaborative robot at the end of the study.
The results indicate that the automation of the update is possible even with rather modest equipment in case especially the product packing is designed to be compliant with the automated update. This finding was already paid attention and designed in for one of the new products to be released by iLOQ. The results of the thesis point out that application development with existing tools is rather simple and should not prove out to be an obstacle for companies considering starting to utilise robots. The maximum payload capacity of the collaborative robot might prove out as a limiting factor that should be kept in mind when designing product packaging and the feeding methods for the update equipment
Opinnäytetyön toimeksiantaja oli suomalainen, älykkäitä lukitusjärjestelmiä kehittävä ja valmistava iLOQ Oy. Opinnäytetyö kohdistui NFC-rajapintaa hyödyntävän S50-lukkoperheen ohjelmistopäivityksen suorittamiseen automatisoidusti. Tavoitteena oli tutkia, onko päivityksen automatisointi mahdollista, millaista laitteistoa sen suorittaminen vaatisi, ja millaisia muutostarpeita automatisoidun päivityksen käyttöönotto edellyttäisi tuotantoprosessissa.
Tutkimus koostui älykkäisiin lukkoihin ja niissä yleisesti käytettyjen kommunikaatiorajapintojen selvitystyöstä, päivityksestä ja sen suunnittelusta vastuussa olevien henkilöiden haastatteluista ja automaatiovaihtoehtojen kartoituksesta päivitysten suorittamiseen. Työssä perehdyttiin NFC-standardeihin ja tutkittiin ohjelmistopäivityksen hyödyllisyyttä tuotteen eri valmistusvaiheissa. Kartoituksen perusteella analysoitiin automatisoidun päivityksen optimointia erilaisilla antenneilla ja päivityksen ongelmakohtien minimointia tuotepakkauksien osalta. Opinnäytetyön lopuksi suunniteltiin ja toteutettiin päivitykseen pelkistetty sovellus päivityslaitteistolla yhteistyörobottia hyödyntäen.
Opinnäytetyön tulosten perusteella automatisointi on mahdollista kohtuullisen yksinkertaisella laitteistolla, mikäli etenkin tuotteiden sijoitteluun pakkauksiinsa kiinnitetään huomiota. Havainnon perusteella tämä vaatimus otettiin huomioon jo eräässä vielä, suunnitteluvaiheessa olevassa tuotteessa. Opinnäytetyö osoittaa että, sovellusten kehittäminen on olemassa olevilla työkaluilla suhteellisen yksinkertaista ja suoraviivaista, jolloin kehitystyöhön liittyvä kynnys on varsin matala. Yhteistyörobotin hyötykuorman suurin sallittu paino voi muodostua rajoittavaksi tekijäksi, jolloin tuotepakkausten kokonaispainoon sekä niiden syöttöön päivityslaitteistoon tulisi kiinnittää huomiota.
This thesis was initiated by a Finnish company iLOQ Oy which develops and manufactures intelligent locking systems. The focus of the thesis was to study the applicability of the automation for updating the software over the NFC-interface in S50-family lock types. The goals of the thesis were to find out if the update process can be automated, what kind of equipment would be needed to enable this, and what kind of design changes would be necessary for the existing production process.
The study consisted of the review of the common communication interfaces of present intelligent locks in the market, interviews of the persons responsible for the update process, and a survey of common automation alternatives for the update. Also, an introduction to NFC-standardisation was done and applicability analysis was conducted how to perform SW update at the different phases of the existing manufacturing process. On the basis on the review, optimisation of the update capability by utilising different NFC-antennas was done, and the impact of the product packing to the update capability was studied. A simplified application for the update task was designed and implemented by using a collaborative robot at the end of the study.
The results indicate that the automation of the update is possible even with rather modest equipment in case especially the product packing is designed to be compliant with the automated update. This finding was already paid attention and designed in for one of the new products to be released by iLOQ. The results of the thesis point out that application development with existing tools is rather simple and should not prove out to be an obstacle for companies considering starting to utilise robots. The maximum payload capacity of the collaborative robot might prove out as a limiting factor that should be kept in mind when designing product packaging and the feeding methods for the update equipment