Hitsauksen robotisoinnin kannattavuuden tutkiminen Imagon Oy:ssä
Timonen, Saku (2017)
Timonen, Saku
Kajaanin ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704255289
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704255289
Tiivistelmä
Imagon Oy on kajaanilainen valomainoksia valmistava yritys, joka on perustettu vuonna 1988. Imagon Oy:n päätuotteet ovat led-valaistut irtokirjain-, pylväs- ja kotelovalomainokset. Imagon on mukana Robokai-hankkeessa, jonka tarkoituksena on lisätä robotiikan tietämystä ja luoda oppimisympäristöjä. Tämän hankkeen myötä lähdettiin tutkimaan robotisoinnin mahdollisuutta Imagonin kotelovalomainosten hitsauksessa.
Yleisin teollisuudessa käytettävä robotti on kuusiakselinen käsivarsirobotti. Robotteja käytetään erilaisiin kappaleensiirtotehtäviin, hitsaukseen, liimaukseen, hiontaan ja lukemattomiin muihin sovelluksiin. Tärkeä seikka työn robotisoinnin osalta on robotin ohjelmoitavuus. Ohjelmointi voidaan suorittaa johdattamalla, opettamalla tai offline-ohjelmointina.
Robottihitsaus on yksi yleisimpiä robotin käyttökohteita teollisuudessa. Näissä sovelluksissa robotti varustetaan hitsauslaitteistolla, joka kommunikoi robotin ohjelman kanssa muuttaen hitsausparametrit kohteelle sopiviksi. Robotin lisäksi käytetään usein erilaisia työkappaleen paikoituslaitteita ja lineaarirataa, jota pitkin robotti voi liikkua. Jotta hitsauksen robotisointi voidaan suorittaa kannattavasti, on tunnettava hitsauksen kustannukset niin käsinhitsauksen, kuin robottihitsauksenkin osalta. Kustannusten selvittäminen vaatii työntutkimusta kyseisen työkohteen osalta. Kun kustannukset ovat selvillä, voidaan suorittaa investointilaskenta, jota käytetään apuna päätöksenteossa robotin hankintavaiheessa.
Työn käytännön osuus alkoi hitsattavien tuotteiden määrittelyllä. Kun haluttu tuoteryhmä oli selvillä, siirryttiin hitsaussolun suunnitteluun. Suunnitelman perusteella lähetettiin tarjouspyyntöjä useille eri robottijärjestelmätoimittajille. Saatujen tarjousten perusteella voitiin alkaa tutkimaan robotisoidun hitsauksen kannattavuutta kyseisessä kohteessa. Kannattavuuden tutkinta edellyttää hitsauskustannusten määrittelyä niin käsin- kuin robottihitsaukseenkin.
Kyseisessä tapauksessa kannattavuus saavutettaisiin ainoastaan riittävällä ajallisella säästöllä kehysten valmistuksessa. Tutkimuksen edetessä kävi ilmi, että robottihitsauksen saaminen kannattavaksi edellyttäisi huomattavasti nykyistä suurempaa menekkiä kyseisille tuotteille. Keskivertomenekin mukaan robotin käyttöaste olisi niin pieni, että investointi ei tästä syystä olisi kannattava.
Yleisin teollisuudessa käytettävä robotti on kuusiakselinen käsivarsirobotti. Robotteja käytetään erilaisiin kappaleensiirtotehtäviin, hitsaukseen, liimaukseen, hiontaan ja lukemattomiin muihin sovelluksiin. Tärkeä seikka työn robotisoinnin osalta on robotin ohjelmoitavuus. Ohjelmointi voidaan suorittaa johdattamalla, opettamalla tai offline-ohjelmointina.
Robottihitsaus on yksi yleisimpiä robotin käyttökohteita teollisuudessa. Näissä sovelluksissa robotti varustetaan hitsauslaitteistolla, joka kommunikoi robotin ohjelman kanssa muuttaen hitsausparametrit kohteelle sopiviksi. Robotin lisäksi käytetään usein erilaisia työkappaleen paikoituslaitteita ja lineaarirataa, jota pitkin robotti voi liikkua. Jotta hitsauksen robotisointi voidaan suorittaa kannattavasti, on tunnettava hitsauksen kustannukset niin käsinhitsauksen, kuin robottihitsauksenkin osalta. Kustannusten selvittäminen vaatii työntutkimusta kyseisen työkohteen osalta. Kun kustannukset ovat selvillä, voidaan suorittaa investointilaskenta, jota käytetään apuna päätöksenteossa robotin hankintavaiheessa.
Työn käytännön osuus alkoi hitsattavien tuotteiden määrittelyllä. Kun haluttu tuoteryhmä oli selvillä, siirryttiin hitsaussolun suunnitteluun. Suunnitelman perusteella lähetettiin tarjouspyyntöjä useille eri robottijärjestelmätoimittajille. Saatujen tarjousten perusteella voitiin alkaa tutkimaan robotisoidun hitsauksen kannattavuutta kyseisessä kohteessa. Kannattavuuden tutkinta edellyttää hitsauskustannusten määrittelyä niin käsin- kuin robottihitsaukseenkin.
Kyseisessä tapauksessa kannattavuus saavutettaisiin ainoastaan riittävällä ajallisella säästöllä kehysten valmistuksessa. Tutkimuksen edetessä kävi ilmi, että robottihitsauksen saaminen kannattavaksi edellyttäisi huomattavasti nykyistä suurempaa menekkiä kyseisille tuotteille. Keskivertomenekin mukaan robotin käyttöaste olisi niin pieni, että investointi ei tästä syystä olisi kannattava.