Sulkusyöttimien hitsauksen automatisointi : Tuotannon automatisoinnin kannattavuustarkastelu
Laiho, Susanna (2025)
2025
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-2025121637226
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025121637226
Tiivistelmä
Opinnäytetyön keskeisenä tavoitteena oli selvittää, soveltuvatko Terässaari Oy:n valmistamat sulkusyöttimet robotilla hitsattaviksi ja onko konepajan taloudellisesti kannattavaa investoida automaatiotekniikkaan nykyisellä tuotantovolyymillä.
Toimeksiantajayrityksessä Harjavallan toimipisteessä on viime aikoina herännyt kiinnostus sulkusyöttimien hitsausprosessin automatisointiin, sillä tuotteen kysyntä on vuositasolla varsin vakaata. Automaattiselta hitsausyksiköltä odotetaan erityisesti tuotannon kustannustehokkuuden ja tuotantokapasiteetin kasvua. Koska investointi olisi pienyritykselle uusi ja kustannuksiltaan merkittävä, automaation tekninen soveltuvuus ja taloudellinen kannattavuus muodostuivat tutkimuskysymyksiksi.
Tutkimusta lähestyttiin hyödyntäen pääasiassa kvalitatiivisia tutkimusmenetelmiä, kuten perehtymällä aiheeseen liittyvään painettuun ja sähköiseen kirjallisuuteen sekä konsultoimalla robotiikan ja hitsauksen asiantuntijoita. Lisäksi tutkimuksessa sovellettiin kvantitatiivista lähestymistapaa investoinnin kannattavuuslaskelmien yhteydessä. Laskentatyökaluksi valittiin Microsoft Excel -ohjelma. Terässaari Oy:n toimitiloissa suoritettiin myös havainnointitutkimus, jonka aikana arvioitiin sulkusyöttimien soveltuvuutta robottihitsaukseen.
Sulkusyöttimien soveltuvuus automaattiseen hitsaukseen todettiin erinomaiseksi sekä luoksepäästävyyden että liitosmuotojen osalta, joten tuotteisiin ei tarvitse tehdä uusia muotoiluratkaisuja. Projektikohtaiseksi robottityypiksi valittiin perinteinen nivelvartinen MIG/MAG-teollisuusrobotti, joka vastaa ominaisuuksiltaan parhaiten yrityksen tuotantotarpeita. Robottisoluinvestoinnin kannattavuutta arvioitiin laatimalla hitsauskustannus- ja investointilaskelmat, joiden tuloksia analysoitiin herkkyys- ja skenaarioanalyysien avulla. Laskelmien perusteella robottisoluun investoiminen olisi yritykselle kannattava ja melko matalariskinen sijoitus – erityisesti, jos hankkeelle myönnetään investointitukea.
Työn tuloksena toimeksiantajalle tuotettiin selvitys automaattisten hitsausyksiköiden ominaisuuksista, esitettiin arvio sulkusyöttimien soveltuvuudesta robottihitsaukseen sekä laadittiin investointiin liittyvät kannattavuuslaskelmat.
Toimeksiantajayrityksessä Harjavallan toimipisteessä on viime aikoina herännyt kiinnostus sulkusyöttimien hitsausprosessin automatisointiin, sillä tuotteen kysyntä on vuositasolla varsin vakaata. Automaattiselta hitsausyksiköltä odotetaan erityisesti tuotannon kustannustehokkuuden ja tuotantokapasiteetin kasvua. Koska investointi olisi pienyritykselle uusi ja kustannuksiltaan merkittävä, automaation tekninen soveltuvuus ja taloudellinen kannattavuus muodostuivat tutkimuskysymyksiksi.
Tutkimusta lähestyttiin hyödyntäen pääasiassa kvalitatiivisia tutkimusmenetelmiä, kuten perehtymällä aiheeseen liittyvään painettuun ja sähköiseen kirjallisuuteen sekä konsultoimalla robotiikan ja hitsauksen asiantuntijoita. Lisäksi tutkimuksessa sovellettiin kvantitatiivista lähestymistapaa investoinnin kannattavuuslaskelmien yhteydessä. Laskentatyökaluksi valittiin Microsoft Excel -ohjelma. Terässaari Oy:n toimitiloissa suoritettiin myös havainnointitutkimus, jonka aikana arvioitiin sulkusyöttimien soveltuvuutta robottihitsaukseen.
Sulkusyöttimien soveltuvuus automaattiseen hitsaukseen todettiin erinomaiseksi sekä luoksepäästävyyden että liitosmuotojen osalta, joten tuotteisiin ei tarvitse tehdä uusia muotoiluratkaisuja. Projektikohtaiseksi robottityypiksi valittiin perinteinen nivelvartinen MIG/MAG-teollisuusrobotti, joka vastaa ominaisuuksiltaan parhaiten yrityksen tuotantotarpeita. Robottisoluinvestoinnin kannattavuutta arvioitiin laatimalla hitsauskustannus- ja investointilaskelmat, joiden tuloksia analysoitiin herkkyys- ja skenaarioanalyysien avulla. Laskelmien perusteella robottisoluun investoiminen olisi yritykselle kannattava ja melko matalariskinen sijoitus – erityisesti, jos hankkeelle myönnetään investointitukea.
Työn tuloksena toimeksiantajalle tuotettiin selvitys automaattisten hitsausyksiköiden ominaisuuksista, esitettiin arvio sulkusyöttimien soveltuvuudesta robottihitsaukseen sekä laadittiin investointiin liittyvät kannattavuuslaskelmat.