Tuotantoautomaatio ja kunnossapito Juha Huuki

Samankaltaiset tiedostot
Tehdasprojekti (Kon ) Kunnossapito ja huolto

Green Means -esimerkkejä. Prima Power Green Means kestävästi tuottavaa tulevaisuutta

Mitä ovat yhteistyörobotit. Yhteistyörobotit ovat uusia työkavereita, robotteja jotka on tehty työskentelemään yhdessä ihmisten kanssa.

Automaatioratkaisuja yli

Teollisuuden kriittiset menestystekijät. Tuotanto-automaation. automaation haasteet. Answers for Industry. Page 1 / 13

Tuotantoautomaatio (Kon ) Kalevi Aaltonen Aalto-yliopisto Tuotantotekniikka

KONEPAJAN ÄLYKKÄÄLLÄ AUTOMAATIOLLA KILPAILUKYKYÄ. vossi.fi

Erikoistuminen ja automaatio teknologiateollisuudessa. Pemamek Oy Ltd Kimmo Ruottu. Sales Director, Scandinavia & Germany

KUITUPOHJAISTEN PAKKAUSTEN MUODONANTO

Kehitä. varastosi toimintaa. Fimatic varastoratkaisulla. Varaston tehokkuutta voidaan lisätä vaiheittain Fimatic varastoratkaisulla: 5.

Hyvinvointiteknologiaan painottuva koulutusohjelma- /osaamisalakokeilu TUTKINNON PERUSTEET KOKEILUA VARTEN

ENERGIA ILTA IISOY / Scandic Station

Smart Generation Solutions

Fastems Oy Ab. Vaasa Kuopio Jyväskylä TAMPERE Pori Vantaa Salo. Perustettu 1901 Omistaja Helvar Merca Oy Ab

Digitaalinen valmistaminen ja palvelut tulevaisuuden Suomessa

Teollisuusautomaation standardit. Osio 2:

Savon ammatti- ja aikuisopisto puuala

Robotisointi ja mekanisointi. Orbitaalihitsaus. Kalervo Leino VTT Tuotteet ja tuotanto

Esineiden, palveluiden ja ihmisten internet

Miehittämätön laserleikkaus - käsin koskematta levystä lavalle 1/6

TUOTTAVUUS Kivirakentamisen elinehto. Olli Korander RTT Tuottavuuselvitys

Miten piensarjatuotantoon saadaan joustavuutta?

Kasvavaa kilpailukykyä. Tuottavuuspalvelut. Selvästi enemmän

Millainen on menestyvä digitaalinen palvelu?

Keräilyrobotit. Helander, Koskimäki, Saari, Turunen. Aalto-yliopisto Insinööritieteiden korkeakoulu Kon Tuotantoautomaatio

JOUSTAVA YKSITTÄISVALMISTUS. Konepajamiehet Kauko Lappalainen

SAIRAALOIDEN LÄÄKEHUOLLON AUTOMAATIO SAIRAALOIDEN LÄÄKEHUOLTO TUNNUSPIIRTEITÄ 11/20/2013 TN

Mallitehdas ja materiaalit TKI työpaja & vauhdittamo

Energiatehokkuuden optimointi Mahdollisuudet ja työkalut yrityksille. Salo Juha-Pekka Paavola Finess Energy Oy

TEKNILLINEN TIEDEKUNTA KONEPAJA-AUTOMAATIO: JOUSTAVAT VALMISTUSJÄRJESTELMÄT. Jani Rautiainen

Nostetta kuormankäsittelyyn

Tuotannon laatukeskeinen suunnittelu ja ohjaus

Teollinen Internet, IoT valimoissa ja konepajoissa

Uponor C-46 -lämmönsäädin. Säätilan mukaan kompensoituva ohjain vesikiertoisiin lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmiin

Esineiden ja asioiden internet - seuraava teollinen murros

LCS Elinkaaripalvelut Luotettavuuden ja tuottavuuden parantaminen. April, 2017

Jatkuvatoiminen monitorointi vs. vuosittainen näytteenotto

SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA 2010

Yhteydenpito asiakaspalveluun, asiantuntijoihin ja muihin yhteyshenkilöihin

Järjestelmää voi käyttää?

ICT Palvelut Juhani Suhonen

Automaattisesti kilpailukykyinen teollisuus

AUTOMAATIOASENTAJAN AT 2013 AINEISTOLUETTELO

Hyvinvointiteknologiaan painottuva osaamisalakokeilu TUTKINTOJEN PERUSTEET KOKEILUA VARTEN

GETINGE CLEAN MANAGEMENT SYSTEM

Älykkään vesihuollon järjestelmät

FF-Automation AutoLog SaveLight Katuvalojen ohjaus- ja valvontajärjestelmä

Sahaus. Varastointi. Ja enemmän.

Robotiikan hyödyntäminen taloushallinnossa

Wonderware ratkaisut energiayhtiöille

Älykästä. kulunvalvontaa. toimii asiakkaan omassa tietoverkossa

Emerson Process Management Oy. kouluttaa Ä L Y L Ä H E M M Ä S P R O S E S S I A. Sisällysluettelo. sivu. Koulutuspalvelujemme esittely 2

Kurssikuvaukset 1 (6) NN, Jari Olli, Metropolia

Moderni muuntajaomaisuuden kunnonhallinta. Myyntipäällikkö Jouni Pyykkö, Infratek Finland Oy Tuotepäällikkö Juhani Lehto, Vaisala Oyj

Robotiikan tulevaisuus ja turvallisuus

TAMPEREEN AMMATTIKORKEAKOULU Kone- ja tuotantotekniikka, modernit tuotantojärjestelmät

Digitalisoituminen ja elinkeinorakenteiden muutos. Vihdin visiopäivä Matti Lehti

Automaatio ja robotiikka arjessa

Teollisuuden uudistuvat liiketoimintamallit Teollinen Internet (Smart Grid) uudistusten mahdollistajana

Varastossa kaikki hyvin vai onko?

Robottien etäohjelmointiprojektin toteutus

OEM-tuotteet. Erillisliittimet teollisuussovelluksiin.

Kone- ja prosessiautomaation kunnossapito

sawmill solutions FIN yleisesite

Tutkimusprojekti: Siemens Simis-C -asetinlaitteen data-analytiikka

MACHINERY on laadunvarmistaja

Simulaattoriavusteinen ohjelmistotestaus työkoneympäristössä. Simo Tauriainen

TRUCONNECT Etäpalvelut REAALIAIKAINEN TUOTANNON TEHOKKUUDEN VALVONTA

Tutkintokohtainen ammattiosaamisen näyttöjen toteuttamis- ja arviointisuunnitelma

JOUSTAVALLA AUTOMAATIOLLA KILPAILUKYKYÄ JA TUOTTAVUUTTA

OULUSTA KAIVOSALAN YRITYSKESKITTYMÄ - tulosseminaari toimijoille

Moderni, työelämälähtöinen, teknologiateollisuuden tarpeisiin keskittyvä koulutus- ja kehittämisympäristö.

Logistiikkaselvitys 2009

AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA

Varavoimakoneiden huoltopalvelut

Mäkiautoprojekti. LUT Metallin kone- ja levytyötekniikan, hitsaustekniikan ja lasertyöstön laboratorioiden kone- ja ohjelmistoresurssit

Digitalisoituminen ja elinkeinorakenteiden muutos. Harjoittelukoulujen juhlaseminaari Hämeenlinna Matti Lehti

Cieltum Oy. pilviteknologiaa hyödyntävä ohjelmistotalo. verkostoituneille yhteisöille

Parempaa liiketoimintaa henkilöstöjohtamisen uusilla välineillä

Kone- ja tuotantekniikan perustutkinto

Älykkäät sähköverkot puuttuuko vielä jotakin? Jukka Tuukkanen. Joulukuu Siemens Osakeyhtiö

Laseranturit E3C-LDA-SARJA. s ä ä d e t t ä v ä p i t k ä n m a t k a n l a s e r a n t u r i. Advanced Industrial Automation

Valtavalo Oy. LED-valoputkilla energiatehokkuutta, ilmastonmuutoksen hillitsemista ja kansainvälistä businestä

Punnituksen ja annostuksen kokonaisosaamista

Kuntayhteisellä palvelunhallintaratkaisulla tehokkuutta tietohallintoon

sahalinjat HEINOLA 250 HEINOLA 400 pyörösahalinjat FIN

RAKENNUSAUTOMAATIOJÄRJESTELMÄ RAKENNUSAUTOMAATIOJÄRJESTELMÄ HALLITSE KIINTEISTÖSI TALOTEKNIIKKAA

Miksi ABLOY CLIQ etähallintajärjestelmä?

Joustavaa koneenhallintaa

Teknologiateollisuus merkittävin elinkeino Suomessa

Motek messut, Stuttgart

METVIRO-seminaari Virtuaaliympäristöt koneasentajakoulutuksessa

Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt 2013

Prosessikunnossapito ja huoltosopimukset Ulkoistukset. Ennakkohuolto ja vikakorjaukset, LVI-suunnittelu Huoltosopimukset

Agenda. Johdanto Ominaispiirteitä Kokonaisjärjestelmän määrittely Eri alojen edustajien roolit Sulautetut järjestelmät ja sulautettu ohjelmointi

SIMULOINTIYMPÄRISTÖJEN SOVELTAMINEN OPETUKSESSA SIMULOINNILLA TUOTANTOA KEHITTÄMÄÄN-SEMINAARI TIMO SUVELA

Mill-Efficiency Johtamis- ja kehittämisjärjestelmä tuotantotehokkuuden parantamiseen

Kannattavampaa tilaus-toimitusketjun toimitusketjun yhteistyötä. - sovellusten taustaa

Sähkölämmityssäädin. 50A x 1-vaihe / 3-vaihe Puolijohderele Kaksi lämpötila-anturituloa ATEX lämpötilanrajoitin

Transkriptio:

Tuotantoautomaatio ja kunnossapito Juha Huuki

Sisältö Johdanto Joustavat valmistusjärjestelmät Teollisuusrobotit Kysymys: Joustavat valmistusjärjestelmät osana konepajojen tuotantoautomaatiota 2

Kappaletavarateollisuuden kilpailukyvyn perusta korkea-automaatioaste koko valmistuksessa korkea teknologiataso valmistusprosesseissa työntekijöiden korkeahko koulutustaso pienerien valmistaminen pitkälle automatisoidulla tavalla toimiva ja luotettava infrastruktuuri 3

Suuntaus Tuotteiden asiakaslähtöisyys lisääntyy Tuotteiden asiakaskohtainen räätälöinti Läpimenoaikavaateet ja tuotteiden elinkaaret lyhentyy Tuotesuunnittelun merkitys lisääntyy ja siltä edellytetään entistä syvällisempää yhteistyötä ja linkittymistä valmistuksen suunnittelun kanssa. Toimitusvarmuus on tärkeä nyt ja jatkossakin 4

Uusien teknologioiden hyödyntäminen Tuotantojärjestelmien ja automatisoinnin elinkaarenhallinta Oppivat järjestelmät (konenäön ja robotiikan yhdistäminen) Mobiilitekniikan hyödyntäminen automaatiojärjestelmien ylösajossa Robot assistant (Robottisolussa työjärjestelyillä ohjataan rutiinitehtävät robotille ja monimutkaiset tehtävät ihmiselle. Asia voidaan myös yhdistää etäoperointiin, jolloin vaativissa kohdissa ihminen ohjaa). Esim Yumi robot 5

Valmistuskustannusten muodostuminen Esimerkki hitsatun rakenteen valmistuskustannusten jakautumisesta. LÄHDE: http://portal.savonia.fi/pdf/julkaisutoiminta/2013- hitnet-suunnittelijanopas.pdf 6

Työn ja materiaalin esimerkkihintoja (alv 0%) vuodelta 2011 LÄHDE: http://portal.savonia.fi/pdf/julkaisutoiminta/2013- hitnet-suunnittelijanopas.pdf 7

Osien minimointi LÄHDE: http://portal.savonia.fi/pdf/julkaisutoiminta/2013- hitnet-suunnittelijanopas.pdf 8

Osien minimointi LÄHDE: http://portal.savonia.fi/pdf/julkaisutoiminta/2013- hitnet-suunnittelijanopas.pdf 9

Joustava valmistusjärjestelmä FMS, Flexible Manufacturing System 10

Mitä tarkoitetaan joustavalla valmistusjärjestelmällä? Yhtenäisin ominaisuus joustavilla valmistusjärjestelmillä lienee: mahdollistavat miehittämättömän käytön osaksi työajasta Toinen tyypillinen piirre joustavalle valmistusjärjestelmälle on valmistettavien työkappaleiden suuri vaihtelu ja erityisesti niiden laajasti vaihtelevat kappale-erät. Luonteva laajentaminen ja toisaalta taas jonkin järjestelmän osan, esimerkiksi CNC koneen irrottaminen järjestelmästä itsenäiseksi osaksi 11

Joustava valmistusyksikkö FMU Flexible Manufacturing Unit, koostuu yhdestä työasemasta Esimerkiksi Nc-sorvi, koneistuskeskus tai levytyökeskus. Työstökone on varustettu tarpeellisilla oheislaitteilla niin, että myös miehittämättömät käyttöjaksot ovat sille mahdollisia. Automaattinen työkappaleen ja työkalunvaihto 12

Joustava valmistusjärjestelmä FMS Flexible Manufacturing System Rakentuu kahden tai useamman eri valmistusyksikön ympärille, jotka ovat liitettyinä toisiinsa automaattisilla työkappaleen käsittelijöillä ja kuljettimilla. Valmistusprosessin jälkeen työkappaleille on oltava miehittämättömänä toimiva varastointijärjestelmä. Näiden lisäksi FMS järjestelmässä on oltava koko järjestelmää ohjaava valvontajärjestelmä. https://www.youtube.com/watch?v=bbc2oswnrt0 13

Joustava transferlinja FTL Joustava transferlinja, Flexible transfer line, on rakenteena hyvin lähellä joustavaa valmistusjärjestelmää. Oleellisena erona näillä kahdella on kuitenkin se, että Ft-linjassa työvaiheet on sidottu tiettyyn järjestykseen, kun taas Fm-järjestelmässä järjestys on valinnainen 14

Joustava valmistustehdas FMF Joustava valmistustehdas, Flexible manufacturing factory, koostuu useasta erillisestä joustavasta valmistusjärjestelmästä ja sisältään usein myös joustavan kokoonpanojärjestelmän Ei Suomessa 15

Varastointi Tehokkaan tilankäytön vuoksi FM-järjestelmissä käytetään yleensä korkeavarastoja. Usein koko FM- järjestelmä on rakennettu korkeavaraston ympärille, ja monissa FMS järjestelmää tehokkaasti hyödyntävissä yrityksissä korkeavaraston ympärille on rakennettu myös FAS, flexible assembly system eli joustava kokoonpanojärjestelmä. 16

Puhdistusasemat Työasemien välillä FM-järjestelmässä on usein puhdistusasema, jonka tarkoituksena on valmistella työkappale seuraavaan työvaiheeseen. Tällaisia puhdistusasemia ovat muun muassa pesukoneet, joissa kappaleesta poistetaan irtolastut ja lastuamisnesteet 17

Työkappaleen käsittelijät FM-järjestelmässä työkappaleen käsittely tapahtuu latausasemilla Asemia käytetään työstettävän aihion kiinnittämiseen sille tarkoitettuun palettiin, kääntämiseen paletilla ja lopuksi valmiin kappaleen paletilta pois ottamiseen 18

Työvälinejärjestelmät FM-järjestelmän tehokas käyttö edellyttää toimivaa työvälinehallintaa FM-järjestelmässä on työkalun vaihtoa varten työasemilla työkalumakasiinit, jotka esimerkiksi koneistuskeskuksissa ovat jo sellaisenaan. Työkalujen hallinta tärkeä osa häiriötöntä tuotantoa 19

Kuljettimet FM-järjestelmässä työkappaleet ja myös niistä muodostuvat jätteet siirretään seuraavaan pisteeseen niille tarkoitetuilla kuljettimilla. Vihivaunut Rullaradat Hyllystöhissit Portaalirobotit 20

Automaattitrukki (AGV)Automated Ground Vehicles- ja järjestelmät http://www.rocla-agv.com/en/customer-cases/case-valtra https://issuu.com/ammattilehti.fi/docs/ammattilehti2-2013/69v 21

Laadunvarmistusvälineistö Joustavassa valmistusjärjestelmässä työkappaleet voidaan mitata työstökoneiden yhteydessä olevilla mittausantureilla, koneen vieressä olevilla mittalaitteilla tai yleiskäyttöisillä mittauslaitteilla tuotantolaitoksen keskitetyssä mittauspaikassa. Esim automaattinen halkeamien tunnistus 22

Valvontajärjestelmä MMS(manufacturing management system) hallitsee kaikkia järjestelmän laitteita. Järjestelmän aivot 23

Joustavassa valmistusjärjestelmässä valmistettavat kappaleet Palettien koko asettaa kappaleelle omat rajoituksensa: tietyn kokoiselle paletille sopii vain sille tarkoitetun kokoiset kappaleet. Fm-järjestelmä voidaan esimerkiksi suunnitella valmistamaan palettikoolle 500 mm x 500 mm suunniteltuja kappaleita, jolloin ei suurempia tai hyvin pieniä kappaleita voida valmistaa. Kappaleen käsittelyä rajoittava tekijä on kappaleiden yleinen muoto ja materiaali. Kotelomaisia, akselimaisia ja levymäisiä kappaleita ei tavallisesti valmisteta samassa valmistusjärjestelmässä. Työkalujen valinta vrt esimerkiksi titaanista, alumiinista ja teräksestä valmistettuja kappaleita. 24

Työntekijän rooli osana joustavaa valmistusjärjestelmää Usein FM-järjestelmän käyttöönotto vähentää työvoiman tarvetta yksinkertaisissa ja monotonisissa työvaiheissa. Esimerkiksi tuotannon mittaus ja kokoonpanovaiheet yleensä manuaalisina. Työvoimaa tarvitaankin järjestelmän ja laitteiden huoltoon, kunnossapitoon sekä asennusvalmistus ja suunnittelutehtäviin 25

Fm-järjestelmän suunnittelu Fm-järjestelmän suunnittelun lähtökohtana on luonnollisesti sille asetetut asiakas ja tuotelähtöiset vaatimukset, joista keskeisiä ovat: valmistettavien tuotteiden ominaisuudet ja niiden valmistuksen vaiheketjujen samankaltaisuus, arvioitu järjestelmän tuotantovolyymi, tarvittavien laitteiden määrä, vaadittavat toleranssit ja muut laatuvaatimukset sekä käytettävän työvoiman tarve. 26

Fm-järjestelmän suunnittelu 27

Mitä etuja FM-järjestelmillä saavutetaan? 1.Tarvitaan vähemmän työstökoneita 2.Järjestelmää voidaan käyttää pienemmällä henkilöstöllä 3.Säästöt investointikustannuksissa 4.Lyhyet läpäisyajat 5.Alhainen keskeneräisen tuotannon taso pienet varastot 6.Vähemmän työnvaiheita 7.Lyhyet tuottamattomat apuajat panostus 8.Tilan säästö energian säästö kuljetusten karsinta 9.Miehittämättömät tuotantojaksot 10.Laadun parantuminen Lähde: Aaltonen 28

Lähde: Aaltonen 29

Joustavalla automaatiolla tuottavuutta FMS lisää koneiden käyttöastetta ja käyttötunteja Lähde: Fastems 30

FM-järjestelmäinvestointien tavoitteita Lähde: Santtu Kumpulainen DI-työ 2012 31

FMS tuotantokapasiteetti ja laitekustannukset perinteiseen verrattuna Tapaus 1, vakio tuotantokapasiteetti Perinteinen NC, Funktionaalinen FMS Koneiden lukumäärä N N/3 N/9 Kapasiteetti C C C Hinta A 2/3xA+lisäsuunnittelu 2/9xA+lisäsuunnittelu Tapaus 2, vakio koneiden määrä Koneiden lukumäärä N N N Kapasiteetti C 3xC (9->15)xC Hinta A 2xA+lisäsuunnittelu 2xA+lisäsuunnittelu Lähde: Marttanen J. 32

Modernit tuotantovälineet menestyksen mahdollistajana Nest shown run with different PRIMA POWER machines: A5: 14 min 30 sec. X5: 13 min 3 sec. E5x: 11 min 25 sec. C5: 10 min 51 sec. C6: 9 min 9 sec. E5: 10 min 40 sec. E6: 10min 25 sec. NEW E5: 8 min 46 sec. 22% faster NEW E6: 8 min 29 sec. 23 % faster Compared to previous E-series Lähde: Prima Power

Esimerkkejä tuotantoautomaation hyödyntämisestä Lähde Kone Oyj ja AGCO Power 34

Teollisuusrobotti 35

Teollisuusrobotit Teollisuusrobotit ovat olennainen osa nykyaikaista joustavaa tuotantojärjestelmää Teollisuusrobotit voidaan jakaa eri ryhmiin rakenteensa ja toimintansa perusteella Jatkuva tarve kehittää teollista tuotantoa joustavampaan ja tehokkaampaan on lisännyt robotisointien käyttöä monissa sovelluksissa Ohjaus- ja ohjelmointijärjestelmät ovat alentuneiden investointikustannusten mukana jouduttaneet uusien robotisointihankkeiden ja - kohteiden luomista 36

Revolveri ja monipäätarrain 37

Mekaaniset tarraimet Mekaaniset tarraimet voivat olla jäykkiä, joustavia tai keskittäviä. 38

Työkaluilla varustetut tarraimet 39

Työkalu Usein robottia käytetään sovellutuksissa joissa tartuntaelin on kokonaan korvattu työkalulla, koska kappaleen siirtämiseen ei ole tarvetta. Tämän tyyppisiä sovellutuksia ovat esimerkiksi hitsaus-, maalaus-, hionta- ja talttaussovellutukset. Myös esim erilaiset leikkaimet ja ruuvaustyökalut 40

Sovelluksia konepajaympäristössä Panostus 41

Kokoonpano 42

Maalaus 43

Särmäyksen automatisointi 44

Robotisoinnin kannattavuus Robottiprojektin kannattavuutta selvitettäessä tulee tehdä tarkat investointilaskelmat, jotka voidaan jakaa suunnittelun, hankinnan, asennuksen ja käyttöönoton, käytön sekä muut kustannukset osa-alueisiin. Investointi ja käyttökustannuksia: - suunnittelu - hankinta - asennus - työvälineet ja oheislaitteet - palkkakustannukset - energia-, aine, ja tarvikekustannukset - koulutuskustannukset - huolto ja kunnossapito 45

Robotisoinnin säästöjä - materiaalikustannusten pieneneminen - käsittelykustannukset pienenevät - palkkakustannukset pienenevät - keskeneräinen tuotanto vähenee - vähän virheellisiä kappaleita ja korjauksia - käyttöaste kasvaa - tilan tarve vähenee - valmisvarasto pienenee 46

Miksi robotteja hankitaan? tarve rationalisoida raskaita työtehtäviä ja kappaleensiirtoja tarve parantaa tuotteiden laatua halu siirtyä miehittämättömien tuotantojaksojen käyttöön tarve saada omakohtaista tietoa robottien soveltuvuudesta omaan tuotantoon robotisoinnit ovat keino opettaa uutta rationalisointitekniikkaa yrityksen henkilöstölle turvallisuutta vaarantavien työtehtävien poistamisen tarve halu nostaa yrityksen imagoa uuden teknologian soveltajana pelko kilpailijoiden mahdollisesti saavuttamasta etumatkasta tuotantoteknologiassa 47

Miksi robotteja hankitaan? asiakkaan vaatimusten myötäileminen alihankinta-yrityksissä tarve tuottavuuden ja kilpailukyvyn lisäämiseen ammattitaitoisten työntekijöiden puute avainaloilla mahdollisuus vähemmän koulutettujen työntekijöiden käyttöön vaativissakin tuotantotehtävissä koneiden käyttösuhteen parantaminen 48

Erikoissovellukset työvaiheiden automatiosoinnissa Tyypillisiä toimilaitteita automaation sovelluksissa: Tasavirtamoottori Hydrauliikka Pneumatiikka Askelmoottori Anturit Ohjelmoitava logiikka Esim: http://www.inteliform.eu/production-cells.html 49

Ohjelmoitava logiikka PLC(programmable logic controller) Käyttö hyvin yleistä Varsinainen ohjaus tehdään sähköisessä muodossa logiikan muistiin Logiikkaan kytketään kaikki ohjattavat komponentit(venttiilit, moottorit, merkkilamput, anturit jne 50

Ohjelmoitava logiikka Ohjelmoitava logiikka on teollisuuden automaation perusta: ohjataan yksinkertaisia sekä monimutkaisia automaatiotoimintoja PLC:n tehtävänä on hakea tietoa prosessissa olevilta antureilta (digital & analog inputs), tehdä päätöksiä (eli päätellä) luettujen tietojen mukaan (Boolen algebra) ja lähettää näiden perusteella ohjausviestejä prosessin toimilaitteille (digital & analog outputs). http://www.plcs.net/contents.shtml 51

Logikkaohjaus Logiikka saa anturilta tiedon ja reagoi ohjelman määräämällä tavalla. Reagointi ilmenee toimilaitteiden tarkoituksenmukaisena toimintana. Pienemmissä logiikoissa on vain 10 tuloa ja lähtöä, suurissa I/O määrä tuhansia. Logiikka koostuu aina jännitelähteestä, keskusyksiköstä, tuloista ja lähdöistä ja mikroprosessorista. Logiikkaan voidaan liittää muita ominaisuuksia kuten väyläyksiköitä. 52

Logiikkaohjaus Logiikan ohjelmoinnin kohteena on usein ohjauskohteen toiminnoista laadittu toimintakaavio Ohjelmointitapoja ladder diagram, function block, instruction list structured text Tikapuukaavio-ohjelmointi on logiikoiden perinteinen ohjelmointitapa. Lähde: Mika Strömman 53

Automaattinen tunnistus - Pyritään saamaan mahdollisimman oikea ja ajantasainen tieto logistisen prosessin tilasta: varastosaldot, tieto valmistuksen eri vaiheissa olevasta materiaalista ja sen tilasta. - Lopputuotteiden jäljitettävyys: mistä komponenteista ja materiaaleista ne on valmistettu ja millaisissa prosessiolosuhteissa -Tavallisimpia tunnistukseen käytettäviä tekniikoita ovat: viivakoodi, saattomuisti(rfid), optinen merkkien tunnistus, magneettiraita, kosketustunnistus, äänentunnistus ja biometrinen tunnistus, konenäkö. 54

Lähde: Petri Salo 55

Kunnossapitolajit Lähde: Promaint 56

Kunnossapidon vaikutus yrityksen toimintaan Kunnossapito mielletään tärkeäksi tuotannontekijäksi, varmistetaan tuotantolaitoksen kilpailukyky Kunnossapito on yksi suurimmista yrityksen kustannuksista, pääoma ja raaka-ainekustannusten jälkeen. Kunnossapito on yrityksen suurin kontrolloimaton kustannuserä Tuottavuuden parantaminen -> lisää yrityksen kannattavuutta Lähde: Promaint 57

Joustavan valmistusjärjestelmän kunnossapito Työvälineiden laatu ja kunto ovat tuottavuuden ja tuotannon laadun parantamisessa tärkeitä koko työvälineiden elinkaaren ajan. Oikea-aikaisilla huolloilla on ratkaiseva merkitys elinkaarikustannuksiin. 58

Kunnossapidon kustannusten tasapainottaminen Tuotannon lisäarvon saavuttaminen vaati kunnossapidon systemaattista kehittämistä, josta aiheutuu kustannuksia. Investoinnit kunnossapidon laitteisiin, järjestelmiin ja koulutukseen, samoilla tuotantopanoksilla kasvanut tuotanto. Lähde: Promaint 59

TPM (Total Productive Maintenance) =kokonaisvaltainen tuottava kunnossapito Filosofian lähtökohtana on luoda koneille optimaaliset toimintaolosuhteet ja ylläpitää ne Keskeiset päämäärät: TPM tähtää laitteiston kokonaistehokkuuden (OEE) maksimointiin häviöitä karsimalla TPM kehittää kunnossapitosysteemin, joka kattaa koko koneen eliniän TPM sitoo mukaan kaikki ihmiset ja osastot. Kannustaa käytön ja kunnossapidon yhteistyöhön tasavertaisina kumppaneina. TPM siirtää lisää vastuuta niille, jotka konetta käyttävät ja joiden tehtäviin koneet liittyvät TPM korostaa jatkuvien laiteparannusten merkitystä Nykyisin suunta käyttöomaisuuden hallinnassa(asset management) Tietoa jaetaan mahdollisimman monelle 60

Optimaalinen prosessiluotettavuus Koneiden ja laitteiden oikeanmääräisellä kunnossapidolla voidaan säästää kuluissa Lähde: Promaint 2009 61

Tuotannon kokonaistehokkuus (OEE, K*N*L) OEE = Overall Equipment Effectiveness 62

Esimerkki OEE:n laskemisesta Jos kaikki tuotannon osatekijät eli käytettävyys (K), nopeus (N) ja laatu (L) ovat hyvää tasoa 80 %, mikä on laitteen kokonaistehokkuus? 0,8 x 0,8 x 0,8 = 51% Tarkoituksena parantaa tuotannon tehokkuutta unohtamatta laatua 63

OEE lukuina q Elintarviketeollisuudessa OEE oli 67,8 %, kemian teollisuudessa 82,7 % ja kone,metallituote ja sähköteknisessä teollisuudessa 78,5 %. q Käytettävyys oli elintarviketeollisuudessa 85,0 %, kemianteollisuudessa 95,1 % sekä kone, metallituote ja sähköteknisessä teollisuudessa 87,9 % q Jos tuotannonkokonaistehokkuutta OEE:tä eli koneiden tehollista käyttöaikaa voidaan nostaa x % tarkoittaa se y % lisää tuotantoa ilman investointeja. 64

LähdeJorma Järviö Service Management Solutions SMS Oy 65

Tietotekniikka kunnossapidon apuna Tietokoneavusteinen kunnonvalvonta on osa modernia kunnossapitoa nykypäivänä Tietotekniikkaa ja tietojärjestelmiä käytetään kunnossapidossa mm tiedon tallentamisessa, sen käsittelyssä ja koneiden etävalvontaan. Mahdollistaa koneiden reaaliaikaisen seuraamisen Tallennettu tieto laitteista, tapahtumista ja toimenpiteistä sekä tunnusluvut auttavat päätösten teossa Internet Intranet Extranet. Internet-teknologia on lyömässä itsensä laajasti läpi, Web-selain tulee lähitulevaisuudessa olemaan kaikkien kunnossapito-ohjelmien ja eri ympäristöjen käyttöliittymänä. Kunnossapitojärjestelmien käyttäjille tulee tarjolle yhteinen käyttöliittymä kaikkiin toimintoihin myös eri järjestelmissä 66

EHM=engine health management 67

Älykäs kenttälaite Nykyisin järjestelmissä painottuu helppokäyttöisyys, avoimuus ja liityntä perinteisiin tehtaan PC-verkkoihin ja tiedonhallintajärjestelmiin Kommunikointi hajautetun I/O-yksikön ja prosessiaseman välillä tapahtuu kenttäväylän kautta. Langattomuus lisääntyy 68

On-line tiedonkeruu ja analysointi Kiinteästi asennettava kunnonvalvontajärjestelmä 69

Esimerkki valvomosta Käytettävyys Advanced diagnostics Huoltoajastimet FRACAS =(A Failure Reporting, Analysis and Corrective Action System) FINN-POWER Oy - Kauhava, Finland. All rights reserved. Date: 22032010 Jari Holma Page 70

Kunnossapidon organisointi ja hierarkia Määritetään miten laitetta pidetään kunnossa? Keskitetty kunnossapito, keskitetyssä järjestelmässä kunnossapito toimii omana erillisenä keskitettynä organisaationaan. Hajautettu kunnossapito, kunnossapito toimii alayksiköissä tuotannon alaisuudessa Kunnossapito omana tulosyksikkönään Kunnossapidon osto palveluna Kaikkien edellisten erimuotoisia yhdistelmiä. 71

SGe Service concept 1. Huolto-ohjelma Huollon tehtävä (1): Vikaantumisen estäminen ESIM: Levynkiinnittimet 1. Functions 2. Functional failures 3. Failure modes 4. Failure effects 5. Failure concequenc. 6. Proactive tasks 7. Default actions Pitää levystä kiinni Avautuu ja sulkeutuu Tunnistaa levyn ja sulkeutuu rajakytkimen ohjaamana Liikkuu lattajohteella, kun lukitus auki Pysyy paikallaan lattajohteella, kun lukitus kiinni Ei pidä levystä kiinnii Ei avaudu / sulkeudu Ei tunnista levyä tai tunnistusetäisyys väärä Liikkuu huonosti tai ei ollenkaan lattajohteella Luistaa lattajohteella Nastat kuluneet puristusvoima ei riitä (paineilma/jousi?), lika, voitelun puute Lika, voitelun puute, paineilmaletku vuotaa/tukossa Rajakytkin rikki tai väärin säädetty, kara ei liiku, lika, voitelun puute, kaapelirikko Voitelun puute, paineilmaletku vuotaa/tukossa Check function and adjustment of limit switch. Check movement and lubricate limit switch spindle. Check condition of clamp pins. Replace if necessary. Lubricate clamps upper jaw axis and test opening of the clamps. Clean and lubricate clamp rail Check pneumatic tubes for leaks Check (visually) condition of electric cables Replace cables and pneumatic tubes after period of XX (FTM) FINN-POWER Oy - Kauhava, Finland. All rights reserved. Date: 22032010 Jari Holma Page 73

SGe Service concept 2. Huoltotarpeen ja ajankohdan määrittely - Huoltoajastin 1. Huolto-ohjelman syöttö Ennakkohuoltomodulien nimet Niiden suoritusajat on sidottu huoltoajastimeen 2. Suunnitellun työajan syöttö. Kuinka monta tuntia / vuosi. Esim. 2000h (yksi vuoro, 4000h (kaksi vuoroa) 3. Seuranta Esim. kaksi janaa, joissa alempi näyttää kalenterin ja ylempi käyttötunnit. Ylempää voidaan skaalata suunnitellun / skaalautuu toteutuneen käyttöajan mukaan 4. Laskee tulevan huoltotarpeen toteutuneen ajoajan mukaan ja ilmoittaa huoltotarpeesta esim. 1kk ennen huoltoajankohtaa PM-RH1 PM-RH2 PM-RH1 PM-RH3 PM-RH1 PM-RH2 PM-RH1 PM-RH4 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 Maintenance timer PM-M12 PM-M24 12 24 Months Jossain vaiheessa käyttömäärään perustuva huoltoajankohdan määrittely on konvertoitava kalenteriajaksi, koska huolto-organisaatio kuitenkin toimii kalenterin mukaan. Huoltopäiväkirja FINN-POWER Oy - Kauhava, Finland. All rights reserved. Date: 22032010 Jari Holma Page 74

Yhteenveto Yrityksen on järjestelmällisesti rakennettava kilpailukykyä Tuotteiden on oltava laadultaan, hinnaltaan ja toiminnoiltaan kilpailijoita parempia Yritykseltä edellytetään joustavaa toimintaa, toimitusvarmuutta ja tehokasta tuotantoa Tuotantokustannuksia on saatava alas->automaatio mahdollistaa Jos tuotanto häviää, muutaman vuoden kuluttua häviää myös ymmärrys valmistamisesta Kunnossapidon tehokkuus nojaa seuraaviin tekijöihin: teknologian kehitykseen, tehokkaaseen kunnossapidon prosesseihin ja osaavaan henkilöstöön. 75