Pumppujen valukomponenttien mitta- ja muototarkastusvaihtoehtojen käytettävyysvertailu
Ryhänen, Mikko (2017)
Kandidaatintyö
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201705196662
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201705196662
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä vertailtiin kohdeyrityksen pumppujen valukomponenttien mitta- ja muototarkastusvaihtoehtojen käytettävyyttä. Vertailu tehtiin yrityksen käytössä olevien mekaanisten menetelmien ja nivelvarsikoordinaattimittauskoneen (NVKMK) (kaupallinen sovellus: FARO Edge) välillä. Mekaanisiin menetelmiin kuuluivat työntömitta, mikrometri, teräsviivain, piirtojalka ja pinnankarheusmittari. Käytössä olevat menetelmät haastettiin sisällyttämällä tutkimukseen kaksi uutta mittausvaihtoehtoa: koordinaattimittauskone (KMK) (kaupallinen sovellus: Hexagon DEA GLOBAL Performance) ja optinen 3Dskanneri (kaupallinen sovellus: ATOS Triple Scan). Käytettävyyttä vertailtiin asettamalla vertailukriteereiksi turvallisuus, mittaustulosten luotettavuus, helppokäyttöisyys, mittaustulosten esitettävyys, riippumattomuus olosuhteista ja tarkastusnopeus.
Työn tutkimusmetodina käytettiin kirjallisuustutkimuksen, avainhenkilöiden haastattelujen ja mittaustapahtumien havainnoinnin muodostamaa triangulaatiota. Kirjallisuustutkimus kohdistui valuvirheiden tyyppeihin, mekaanisiin ja koordinaattimittaukseen perustuviin mittausmenetelmiin sekä valukappaleiden tarkkuusluokkiin ja tarkastusohjeistukseen.
Mittausmenetelmien vertailun tuloksista huomattiin, että mekaaniset menetelmät ja NVKMK olivat keskinkertaisia käytettävyydeltään. Käytettävyydessä oli kuitenkin merkittäviä eroja eri vertailukriteerein tarkasteltaessa. NVKMK:n käytettävyyttä voidaan parantaa työntekijöiden perehdyttämisellä laitteen käyttöön ja mittaustulosten tulkintaan. KMK:lla voidaan kehittää mitta- ja muototarkastuksia, mutta se ei välttämättä tuo merkittävää hyötyä verrattuna nykyisiin menetelmiin. Optisella 3D-skannerilla voidaan mahdollisesti toteuttaa valukomponentin kokonaisvaltainen tarkastus, mutta sen käyttö on haastavaa varsinkin työkappaleen kokoluokan pienentyessä. The main purpose of this Bachelor’s thesis was to compare the usability of measurement and shape inspection options for pumps’ cast components. Comparison was done between mechanical measuring methods and articulated arm coordinate measuring machine (AACMM) (commercial application: FARO Edge) used at target company. Mechanical measuring methods included in this comparison were vernier caliper, micrometer screw gauge, steel ruler, height gauge and surface roughness tester. Used measuring methods at target company were challenged in the research by coordinate measuring machine (CMM) (commercial application: Hexagon DEA GLOBAL Performance) and optical 3D-scanner (commercial application: ATOS Triple Scan). Usability of the methods was compared by following criteria: safety, reliability of measurement results, ease of use, clearness of measurement result display, dependence on circumstances and inspection speed.
Research methods used in this thesis were literature research, interviewing of key personnel and observation of measurement inspections. These three methods formed a triangulation. Literature research was focused on cast flaws, mechanical and coordinate measuring methods, accuracy classes of cast components and measurement inspection instructions.
According to the results of the comparison, mechanical measuring methods and AACMM were both average on usability. However, significant differences emerged between certain comparison criteria. AACMM’s usability can be improved by briefing the workers more at target company. Measurement inspections can be improved by using CMM, but significant assets compared to AACMM could not be proven. Total measurement inspection can possibly be performed with optical 3D-scanner, but inspecting small cast components could be a challenge due to their blind spots.
Työn tutkimusmetodina käytettiin kirjallisuustutkimuksen, avainhenkilöiden haastattelujen ja mittaustapahtumien havainnoinnin muodostamaa triangulaatiota. Kirjallisuustutkimus kohdistui valuvirheiden tyyppeihin, mekaanisiin ja koordinaattimittaukseen perustuviin mittausmenetelmiin sekä valukappaleiden tarkkuusluokkiin ja tarkastusohjeistukseen.
Mittausmenetelmien vertailun tuloksista huomattiin, että mekaaniset menetelmät ja NVKMK olivat keskinkertaisia käytettävyydeltään. Käytettävyydessä oli kuitenkin merkittäviä eroja eri vertailukriteerein tarkasteltaessa. NVKMK:n käytettävyyttä voidaan parantaa työntekijöiden perehdyttämisellä laitteen käyttöön ja mittaustulosten tulkintaan. KMK:lla voidaan kehittää mitta- ja muototarkastuksia, mutta se ei välttämättä tuo merkittävää hyötyä verrattuna nykyisiin menetelmiin. Optisella 3D-skannerilla voidaan mahdollisesti toteuttaa valukomponentin kokonaisvaltainen tarkastus, mutta sen käyttö on haastavaa varsinkin työkappaleen kokoluokan pienentyessä.
Research methods used in this thesis were literature research, interviewing of key personnel and observation of measurement inspections. These three methods formed a triangulation. Literature research was focused on cast flaws, mechanical and coordinate measuring methods, accuracy classes of cast components and measurement inspection instructions.
According to the results of the comparison, mechanical measuring methods and AACMM were both average on usability. However, significant differences emerged between certain comparison criteria. AACMM’s usability can be improved by briefing the workers more at target company. Measurement inspections can be improved by using CMM, but significant assets compared to AACMM could not be proven. Total measurement inspection can possibly be performed with optical 3D-scanner, but inspecting small cast components could be a challenge due to their blind spots.