Automatiserad datainsamling för uppföljning av maskineffektivitet

Abstract

Detta examensarbete är utfört på uppdrag av Paroc Panels i Pargas. Paroc Panels är ett varumärke och en produktdivision som ägs av det irländska byggindustriföretaget Kingspan Group Ltd. Paroc Panels är specialiserade på tillverkning av färdigt isolerade väggpaneler, som även kallas för sandwich-element. Fabriken tillverkar även icke-isolerade vägglister på en skild mindre avdelning.

Syftet med arbetet var att undersöka hur man kan samla in viktiga produktionsdata från en av produktionens CNC-bockningsmaskiner. Det produktionsdata man vill erhålla är följande parametrar: maskinens effektiva drifttid; antalet producerade produkter per arbetsskift (angivet i meter); antalet utförda bockningar och maskinstilleståndstid. Genom att implementera ett automatiskt datainsamlingssystem där realtidsdata samlas in om produktionen, är det lättare att optimera och analysera produktionen.

I nuläget fås det inte någon produktionsstatistik om maskinen som kunde presentera hur effektivt den producerar. Annan bakgrund till arbetet är att man har planer på att eventuellt införa ett produktionsbonussytem för maskinoperatörerna på avdelning. Ytterligare vill man kunna presentera maskineffektiviteten på möten.

Arbetets utförande bestod av både studier i industri 4.0 - litteratur samt undersökning av bockningsmaskinens styrsystem. Arbetet avgränsades till en fiktiv undersökning där olika alternativa datainsamlingsmetoder presenteras. Metoderna jämförs med varandra där varje metods för- och nackdel lyfts fram. Resultatsdelen består av resonemang om vilken av metoderna som anses vara den mest ändamålsenliga att gå vidare med på basen av vad man undersökt i detta arbete.

Tämä opinnäytetyö on tehty Paraisten Paroc Panelsin toimeksiannosta. Paroc Panels on irlantilaisen rakennusyrityksen Kingspan Group Ltd:n omistama brändi- ja tuoteosasto. Paroc Panels erikoistuu esieristettyjen seinäpaneelien valmistukseen, joita kutsutaan myös sandwich-elementiksi. Tehdas valmistaa myös eristämättömiä metallilistoja erillisessä pienemmässä tuotantoyksikössä kuin sandwich-elementtien päätuotantoyksikkö.

Työn tarkoitus oli tutkia, kuinka tärkeää tuotantotietoa voidaan kerätä yhden tuotannon CNCtaivutuskoneen osalta. Tuotantotiedot, joita pyritään saamaan, ovat seuraavat parametrit: koneen tehokas käyttöaika, valmistettujen tuotteiden määrä (metreinä), suoritettujen taivutusten määrä ja koneen seisonta-aika. Implementoimalla automaattista tiedonkeruujärjestelmää, jossa kerätään reaaliaikaista tietoa tuotannosta, on helpompi optimoida ja analysoida tuotantoa. Toinen tarkoitus on suunnitella tulevaisuudessa yksikön koneenkäyttäjille tuotantopalkkiojärjestelmää. Kolmas ja viimeinen tarkoitus oli mahdollistaa kapasiteetin esittäminen.

Tällä hetkellä koneesta ei ole saatavilla tuotantotilastoja, jotka kertoisivat kuinka tehokkaasti se tuottaa. Työn taustana on myös se, että osastolla suunnitellaan mahdollisesti ottamaan käyttöön tuotantopalkkiojärjestelmä koneenkäyttäjille. Lisäksi halutaan pystyä esittelemään koneen tehokkuutta kokouksissa.

Työn toteutus koostui sekä teollisuuden 4.0-kirjallisuuden että taivutuskoneen ohjausjärjestelmän tutkimustyöstä. Työ rajattiin kuvitteelliseksi tutkimuksesi, jossa esitetään vaihtoehtoisia menetelmiä. Menetelmiä verrataan keskenään ja tuodaan esiin jokaisen menetelmän edut ja haitat. Tuloskappaleessa pohditaan, mikä esitellyistä menetelmistä katsotaan sopivimmaksi menetelmäksi sen perusteella, mitä tässä työssä on havaittu.

This thesis has been carried out on behalf of Paroc Panels in Parainen. Paroc Panels is a brand and product division owned by the Irish construction company Kingspan Group Ltd. Paroc Panels specializes in the manufacture of pre-insulated wall panels, also known as sandwich panels. The factory also manufactures non-insulated wall moldings in a separate smaller department than the main production department for the manufacture of sandwich elements.

The purpose of the work was to study how important production data can be collected from one of the production’s CNC bending machines. The production data that is desired to be obtained is the following parameters: the effective operating time of the machine, the number of products produced (given in meters), the number of bends performed and the machine downtime. By implementing an automatic data collection system, where real-time data about production is collected, it is easier to optimize and analyze the production. The second purpose is that there are plans to implement a production bonus system for the machine operators in the department in the future. The third and final purpose is to make it possible to present the machine’s production capacity at meetings.

At present, no production statistics are being obtained on the machine that could present how efficiently it produces. Another background to the work is that there are plans to potentially implement a production bonus system for the machine operators in the department. In addition, one wants to be able to present the machine efficiency at meetings.

The execution of the work consisted of both studies in Industry 4.0 literature and research on the bending machine’s control system. The work was limited to a fictitious study where different alternative methods were presented. The methods are compared to each other, and the advantages and disadvantages of each method are highlighted. The result part consists of reasoning about which of the presented methods is considered the most appropriate method to proceed with, based on what has been found in this work.