TEKNIIKAN YKSIKKÖ AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA AUT4SN TL7341 ja TL7321 PROJEKTITYÖ OSA1 MATKAVIESTIMEN PAKKAUSLINJASTO Ryhmä: Taru Sieppi Tuomas Takalo Heikki Kaisto Pvm: 17.9.2007
SISÄLTÖ 1 JOHDANTO...1 1.1 Dokumentin laadinta...1 1.2 Dokumentin sopimussuhde ja suhteet muihin asiakirjoihin...1 2 TAUSTAA...2 2.1 Perustelut hankinnalle...2 2.2 Päätavoitteet ja edut...2 2.3 Päätoiminnot ja liittymät...3 3 TOIMINNALLISET VAATIMUKSET...4 3.1 Toiminnot...4 3.1.1 Lastauspiste...5 3.1.2 Punnitus...5 3.1.3...5 3.1.4 Nopeuden säätöjärjestelmä...5 3.1.5 Vikaantuminen...5 3.1.6 Turvallisuus...6 3.2 Tiedot...6 3.2.1 Tietojen määrittely...6 3.2.2 Kapasiteettivaatimukset...6 3.2.3 Käsittelynopeusvaatimukset...6 3.2.4 Arkistointivaatimukset...7 3.3 Liittymät...7 3.4 Ympäristö...7 4 IO-LISTA...8 LIITE1, PI-Kaavio
1 JOHDANTO 1.1 Dokumentin laadinta Tämän dokumentin ovat laatineet Tuomas Takalo, Taru Sieppi ja Heikki Kaisto. Valtuuttajana toimi Timo Heikkinen. 1.2 Dokumentin sopimussuhde ja suhteet muihin asiakirjoihin Dokumentti liittyy sopimukseen, jonka teimme Ohjauslogiikat2 ja Automaatiojärjestelmät2 luennoilla. 1
2 TAUSTAA Yritys rakentaa uuden pakkauslinjaston, jolla pyritään vähentämään pakkauksen henkilötyövuosia. 2.1 Perustelut hankinnalle Pakkauslinjaton käyttöönotto vapauttaa työntekijät tylsästä ja toistavasta työstä. Henkilöstökuluista tehtävät säästöt mahdollistavat tuotannon jatkamisen Töyrinpohjan tehdasalueella. Yrityksen eettinen, yhteiskuntavastuullinen ja ympäristöohjelma puhuvat hankinnan puolesta samalla kun sijoittaja saa sijoitukselleen parempaa vastinetta. 2.2 Päätavoitteet ja edut Pyrimme hankkimaan nykyaikaisen pakkauslinjaston, joka kattaa ja myötäilee tehtaan tuotannon vaatimuksia. Linjaston tulee minimoida henkilöstökulut, kyetä vastaamaan tuotannon nopeuden muutoksiin sekä olla riittävän nopea tehtaan toimiessa täydellä teholla. Järjestelmän pitää olla helposti muunneltavissa tehtaan tuotteiden tiheän päivitysvälin johdosta. 2
2.3 Päätoiminnot ja liittymät Linjasto 1 Linjasto 2 JIG LASTAUSPISTEET JIG LASTAUSPISTEET Kenno1 Kenno2 Laturi Puhelin Käyttöohje Akku Punnitus Punnitus Nosto Hylkäys Operaattorin tarkastus Hylkäys Nosto OK OK Jigit Nosto jigiltä ja 2Dkoodin luku Jigit Paketointi Tarralapun tulostus ja liimaus Lastaus Kaavio1, periaatekuva 3
3 TOIMINNALLISET VAATIMUKSET Tilataan ohjelmisto linjastolle, joka pakkaa matkapuhelimen lisävarusteineen myyntipakkaukseen. Pakkaukseen tulee kaksi päällekkäistä kennoa, joista alempi (kenno 1) sisältää laturin ja käyttöohjekirjan. Ylempi kenno (kenno 2) sisältää puhelimen ja akun. Kennot tulevat kahta linjaa pitkin. Täytetyt kennot punnitaan lopuksi ja painon perusteella päätellään onko pakkaus suoritettu täydellisesti vai ei, vialliset erotellaan linjalta. Hyväksyttyjen pakkausten puhelimessa oleva tunnistetarra luetaan 2D-lukijalla ja myyntipakkaukseen tulostetaan vastaava viivakooditarra. Kennot laitetaan päällekkäin laatikkoon jonka jälkeen laatikko paketoidaan. Tarra liimataan valmiiseen pakkaukseen ja laitetaan laatikkoihin. 3.1 Toiminnot Pakkauslinja käynnistyy käynnistysnappia painamalla. Vihreä merkkivalo syttyy käymisen merkiksi. Linjaa pyörittävät moottorit käynnistyvät kaikki yhtäaikaa. Jigit alkavat liikkumaan hihnalla. Robotit tunnistavat tavaran tulevan optisten antureiden avulla. Anturin tunnistaessa tulevan tavaran, lukitustappi nousee ylös pysäyttäen jigin eteenpäin pääsyn. Robotti lastaa kennolle tavaraa sen mukaan millä kohdalla se on hihnalla menossa. Punnituksen jälkeen robotti saa punnitustiedon OK / vajaa. Punnitustiedon ollessa vajaa, kennot menevät tarkastajalle, joka lisää mahd. puuttuvat osat ja palauttaa kennon välivarastoon. Täydellisesti pakatut paketit menevät linjan loppupäätä hoitavalle henkilölle, joka liimaa tarrat myyntipaketteihin ja pakkaa paketin laatikkoihin ja siitä lavalle. Hätäseis -nappia painettaessa lukitustapit nousevat ylös, robotit pysähtyvät ja linjaa pyörittävät moottorit pysähtyvät. Punainen häiriövalo käy. 4
3.1.1 Lastauspiste Kun jigi saapuu valoanturille tunnistin antaa tiedon logiikalle ja logiikka antaa ohjaustiedon pysäytystapille, pysäytystapin ohjaustieto menee robotille, joka sen saatuaan lastaa tavaran kennoon. Pysäytystappi on ylhäällä vähintään 5 sekuntia tai niin kauan kun seuraavalla pisteellä on tavaraa. Lastauspisteitä on 6 kpl, kenno1-, kenno2-, laturi-, käyttöohjekirja-, puhelin- ja akkulastauspisteet. 3.1.2 Punnitus Kun puntarin valotunnistin tunnistaa, että puntari on tyhjä ja edellisen lastauspisteen valotunnistin tunnistaa, että siinä on tuote, robotti nostaa jigin ja kennon puntarille, puntari antaa analogisen tiedon logiikalle. Punnituksen perusteella päätetään onko kenno vajaa vai täysi. Jos punnituksen tulos on väärä, robotti siirtää tuotteen operaattorille manuaaliseen täyttöön, täytettyään kennon operaattori siirtää sen välivarastoon. Tuloksen ollessa hyväksytty robotti siirtää tuotteen suoraan välivarastoon 3.1.3 ssa on kaksi valotunnistinta, tulevat ja lähtevät jigit lasketaan ja sen perusteella lasketaan montako tuotetta välivarastossa on. 3.1.4 Nopeuden säätöjärjestelmä jen perusteella säätöjärjestelmä mittaa, ohjaa ja säätää kummankin linjan nopeuden välivarastojen ruuhkautumisen mukaan. Tämä tulisi tehdä PID-säätöä käyttäen. 3.1.5 Vikaantuminen Järjestelmä varmistetaan sähkökatkon varalta. Virhetoiminnon sattuessa syttyy punainen 5Hz taajuudella vilkkuva valo, samalla lähtee hälytys linjan val- 5
vontakeskukseen. Muita vikoja ei ole, koska järjestelmän tulee olla täysin toimintavarma. 3.1.6 Turvallisuus Linjastossa tulee olla hätäseis-nappi. Linjasto on kokonaisuudessaan suojattu, ettei muut kuin koulutetut huoltohenkilöt pääse työntämään käsiään robottien ym. väliin. 3.2 Tiedot 3.2.1 Tietojen määrittely Asiakkaina ovat maailman suurimmat teleoperaattorifirmat, muut yritykset, sekä yksityisasiakkaat. Miellyttävä ensisilmäys pakkauksesta on äärimmäisen tärkeää, ja linjaston on osaltaan huolehdittava siitä, että virheetön myyntipakkaus päätyy asiakkaalle moitteettomassa kunnossa.? 3.2.2 Kapasiteettivaatimukset Linjastolla työskentelee henkilö, joka liimaa pakkaukseen viivakooditarrat ja pakkaa valmiit myyntilaatikot laatikoihin ja lavalle. Sama henkilö myös seuraa tilannetta hälyttävien tilanteiden varalta, ja tarvittaessa kutsuu huoltomiehen paikalle. Linjaston nopeus määräytyy operaattorin pakkausnopeuden perusteella. 3.2.3 Käsittelynopeusvaatimukset Robottien nopeuden ja liikkeiden tulee olla optimoituja linjan nopeuden ja tavaran tulo- ja lähtövirran mukaisesti. Mutta kuitenkin niin, että linjan loppupää pysyy mukana ja nopeuksia voidaan säätää joko käsin tai automaation 6
avulla. Tavaravirran mahdolliseksi tasaamiseksi järjestelmässä on välivarastoja, jotka mahdollisen vian sattuessa takaavat kennojen tasaisen kulun. 3.2.4 Arkistointivaatimukset Järjestelmän hälytykset ja vikatilat arkistoidaan hälytyslokiin. 3.3 Liittymät Järjestelmän toimintaa tulee pystyä seuraamaan etänä. Käyttöliittymän täytyy olla suomenkielinen, helppokäyttöinen ja selkeä. Turhat hälytykset täytyy olla kuitattavissa käyttöliittymästä. Jokaisessa linjaston modulissa on kättelyominaisuus edellisen ja seuraavan modulin kanssa. Stopparit pysäyttävät linjalla kulkevat jigit optisen anturin huomatessa ne. 3.4 Ympäristö Järjestelmän tulee kattaa ja myötäillä ympäristön vaatimuksia. 7
4 IO-LISTA Sisääntulot INPUTIT Ulosmenot OUTPUTIT Positiotunnus Nimi Signalointi Positiotunnus Nimi Signalointi GSI-100 Optinen anturi Kenno1 Binääri GSC-110 Lukitustappi1 on/off Kenno1 Binääri GSI-101 Optinen anturi Laturi Binääri GSC-111 Lukitustappi2 on/off Laturi Binääri GSI-102 Optinen anturi Käyttöohje Binääri GSC-112 Lukitustappi3 on/off Käyttöohje Binääri GSI-103 Optinen anturi Punnitus1 Binääri XNI-113 Tieto robotille Lastaa kenno1 Binääri WI-104 Vaaka Punnitus1 Analoginen 4-20mA WI-114 Punnitus OK? Punnitus1 Binääri GSI-105 Optinen anturi Laskuri1 sis. Binääri SC-115 Taajuusmuuttajalle Moottorin säätö Analoginen 4-20mA GSI-106 Optinen anturi Laskuri1 ulos Binääri GSC-210 Lukitustappi4 on/off Kenno2 Binääri GSI-200 Optinen anturi Kenno2 Binääri GSC-211 Lukitustappi5 on/off Puhelin Binääri GSI-201 Optinen anturi Puhelin Binääri GSC-212 Lukitustappi6 on/off Akku Binääri GSI-202 Optinen anturi Akku Binääri XNI-213 Tieto robotille Lastaa kenno2 Binääri GSI-203 Optinen anturi Punnitus2 Binääri WI-214 Punnitus OK? Punnitus2 Binääri WI-204 Vaaka Punnitus2 Analoginen 4-20mA SC-215 Taajuusmuuttajalle Moottorisäätö Analoginen 4-20mA GSI-205 Optinen anturi Laskuri2 sis. Binääri GSI-206 Optinen anturi Laskuri2 ulos Binääri XNI-310 Tieto robotille Ala paketoida Binääri XI-311 Vihdeä ledi Linjasto käy Binääri GSI-300 Optinen anturi Paketti Binääri XI-312 Punainen vilkkuvalo Häiriövalo Binääri GSI-301 Optinen anturi Lastaustieto Binääri GSI-302 Optinen anturi Laskuri3 sis. Binääri GSI-303 Optinen anturi Laskuri3 ulos Binääri SC-315 Taajuusmuuttajalle Moottorisäätö Analoginen 4-20mA GSI-304 Kaksianentoinen kytkin Häiriön kuittaus Binääri HSI-305 Sulkeutuva kytkin Start Binääri HZ-306 Avautuva kytkin HätäSEIS Binääri 8
1