Possibility to utilize modularity for power electronic cabinet assembly
Hakuli, Timo (2019)
Diplomityö
Hakuli, Timo
2019
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019041712654
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019041712654
Tiivistelmä
The aim of this thesis is to study and analyze two existing cabinet assemblies of UPS devices in terms of modularity and design for manufacture and assembly aspects. Studied products were selected from two product lines of UPS devices offered by Eaton Power Quality Oy. The design philosophies of the two products are very different.
Requirements set in standards and the basic operation of UPS are explained in theory part of the thesis. Literature review explores design for manufacture and assembly aspects, definition and goals of modularity and challenges of these methods.
Research part introduces observations made about the construction of the studied devices and alternative designs for cabinets’ structure and geometries. Construction of the devices was noted to differ significantly. Proposals for improving the design are given in form of text, figures, tables and drawings.
Based on the research Eaton Power Quality Oy has the possibility to develop and unify the design basis and construction of electronic cabinet assemblies in the future. It is possible to reduce overall production costs with means introduced. Tämän diplomityön tarkoitus on tutkia ja analysoida kahden olemassa olevan UPS laitteen koteloiden modulaarisuutta ja rakennetta valmistus- ja kokoonpanoystävällisen suunnittelun keinoin. Tutkittavat laitteet on valittu Eaton Power Quality Oy:n UPS laiteperheen kahdesta eri sarjasta. Laitteiden suunnittelufilosofiat ovat olleet hyvin erilaiset.
Teoriaosassa kerrotaan UPS laitteiden toiminta ja laitteille standardeissa asetetut vaatimukset. Kirjallisuudesta löytyviä valmistus- ja kokoonpanoystävällisen suunnittelun keinoja, modulaarisuuden määritelmiä ja tavoitteita sekä menetelmien haasteita käydään läpi.
Tutkimusosassa esitellään lukijalle tuotteiden nykyisistä rakenteista tehtyjä havaintoja, sekä vaihtoehtoisia ratkaisuja kotelon rakenteeseen ja geometrioihin. Laitteiden rakenteen huomattiin poikkeavan toisistaan huomattavasti. Teoriaosioon pohjautuvat parannusehdotukset esitetään tekstin, kuvien, taulukoiden ja piirustusten avulla.
Tutkimuksen pohjalta Eaton Power Quality Oy:llä on tulevaisuudessa mahdollisuus kehittää ja yhtenäistää laitekoteloiden suunnitteluperusteita ja rakenneratkaisuja. Esitellyillä keinoilla on mahdollista saavuttaa säästöjä laitteiden valmistuksen kokonaiskustannuksissa.
Requirements set in standards and the basic operation of UPS are explained in theory part of the thesis. Literature review explores design for manufacture and assembly aspects, definition and goals of modularity and challenges of these methods.
Research part introduces observations made about the construction of the studied devices and alternative designs for cabinets’ structure and geometries. Construction of the devices was noted to differ significantly. Proposals for improving the design are given in form of text, figures, tables and drawings.
Based on the research Eaton Power Quality Oy has the possibility to develop and unify the design basis and construction of electronic cabinet assemblies in the future. It is possible to reduce overall production costs with means introduced.
Teoriaosassa kerrotaan UPS laitteiden toiminta ja laitteille standardeissa asetetut vaatimukset. Kirjallisuudesta löytyviä valmistus- ja kokoonpanoystävällisen suunnittelun keinoja, modulaarisuuden määritelmiä ja tavoitteita sekä menetelmien haasteita käydään läpi.
Tutkimusosassa esitellään lukijalle tuotteiden nykyisistä rakenteista tehtyjä havaintoja, sekä vaihtoehtoisia ratkaisuja kotelon rakenteeseen ja geometrioihin. Laitteiden rakenteen huomattiin poikkeavan toisistaan huomattavasti. Teoriaosioon pohjautuvat parannusehdotukset esitetään tekstin, kuvien, taulukoiden ja piirustusten avulla.
Tutkimuksen pohjalta Eaton Power Quality Oy:llä on tulevaisuudessa mahdollisuus kehittää ja yhtenäistää laitekoteloiden suunnitteluperusteita ja rakenneratkaisuja. Esitellyillä keinoilla on mahdollista saavuttaa säästöjä laitteiden valmistuksen kokonaiskustannuksissa.