PRODUCT DEVELOPMENT OF SPECIAL EQUIPMENT FOR UNDERGROUND CONSTRUCTION

Abstract

This thesis was done while working at Etteplan Design Center Oy in spring 2015. The work was done for Normet Scandinavia AB. The subject was a product development project of special equipment for underground construction. The purpose of this project was to study alternative solutions for cost reduction. With this study, the development of this machine can be evaluated.

In this thesis, DFM, Design for Manufacturability methods was utilized for cost reduction. The used methods included for example redesigning sheet metal parts and utilization of both purchasable parts and standardization. The work was done by studying existing designs and analyzing possible development targets. While exploring existing models, potential targets were noted down for a follow-up. After collecting the targets, the most potential ones were chosen for a closer analysis. In this analysis, attention was especially paid to complicated structures.

The study was carried out by searching solutions from different suppliers and utilizing DFM methods. These methods included for example symmetric design, utilizing purchased components and merging parts together. The work was mainly done with Computer Assisted Design programs. Autodesk Mechanical was used for studying existing drawings. Solidworks and Autodesk Inventor were used for studying existing 3D models and modeling new parts. Also literature about DFM was studied and utilized. As a result, preliminary survey for creating development suggestion was accomplished.

Opinnäytetyö tehtiin Normet Scandinavia AB:lle Etteplan Design Center Oy:n alaisuudessa kevään 2015 aikana. Työ käsitteli maanalaiseen rakentamiseen tarkoitetun erikoislaitteen tuotekehitystä. Tarkoituksena oli tutkia vaihtoehtoisia ratkaisuja kustannussäästöjen aikaansaamiseksi. Tämän työn aikana saatujen tulosten avulla voidaan arvioida laitteelle tehtäviä jatkotoimenpiteitä.

Tässä työssä hyödynnettiin valmistusmyötäisen suunnittelun menetelmiä. Työssä tutkittuja menetelmiä olivat muun muassa levytyötekniikan ja ostokomponenttien hyödyntäminen sekä kustannussäästöjen aikaansaaminen standardoimalla. Työ tehtiin tutkimalla aiempia malleja ja analysoimalla mahdollisia kehityskohteita. Kaikki tutkimusvaiheen aikana kerätyt kehityskohteet kirjattiin myöhempää tarkastelua varten. Kohteiden keräyksen jälkeen potentiaalisimpia kehityskohteita tarkasteltiin tarkemmin. Tarkastelussa kiinnitettiin erityisesti huomiota paljon osia sisältäviin osakokonaisuuksiin sekä useita työvaiheita vaativiin osiin. Näihin kohtiin etsittiin yksinkertaisempia ratkaisuja etsimällä Internetistä vastaavia tuotteita. Tämän lisäksi tietokoneella mallintamalla haettiin vaihtoehtoisia rakenneratkaisuja. Ratkaisuissa pyrittiin minimoimaan muutosten vaikutus muuhun rakenteeseen.

Työmenetelminä olivat ostokomponenttien ja symmetrian hyödyntäminen, osien yhdistäminen yhdeksi levytyötekniikan avulla sekä rakenteiden yksinkertaistaminen. Työssä käytettiin apuna Autocad Mechanical -ohjelmaa aiempien CAD-piirustusten tutkimisessa. Tuotetiedonhallintajärjestelmän kautta tutustuttiin laitteen rakenteeseen. Solidworks ja Autodesk Inventor –ohjelmia hyödynnettiin 3D-mallien tutkimisessa sekä uusien ratkaisujen mallintamisessa. Lisäksi perinteistä kirjallisuutta hyödynnettiin kattavan pohjatiedon saamiseksi. Lopputuloksena saatiin esitutkimus laitteen kehityskohteista. Tämän tutkimuksen avulla voidaan tehdä kehitysehdotus jatkotoimenpiteitä varten.