Varastoautomaatin sähköautomaatiokustannusten vähentäminen
Miinalainen, Markus (2019)
Diplomityö
2019
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019111438198
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019111438198
Tiivistelmä
Työn tavoitteena on saada minimoitua varastoautomaatin sähköautomaatiokustannusrakenteita. Työssä paneudutaan sähköautomaation kustannuksien syntyperään ja pyritään vähentämään niitä, niin työmäärää vähentämällä kuin myös teknisillä ratkaisuilla. Tavoitteena on saada yksittäisen laitteen valmistushintaa edullisemmaksi, kuitenkaan vaarantamatta laitteen muita ominaisuuksia.
Työn teoriaosuudessa syvennytään tuotekehitysprosessiin ja sen eri metodeihin. Samalla perehdytään sähkösuunnittelun ja ohjelmoinnin periaatteisiin sekä katsotaan mitkä asiat ohjaavat niitä.
Nykytilanteen kartoituksessa käytetään haastattelututkimusta, jossa haastatellaan yrityksen työntekijöitä eri osastoilta. Haastattelujen lisäksi käytetään yrityksessä olevia tietokantoja, joista voidaan tarkistaa esimerkiksi käytetyt työtunnit tietyssä työvaiheessa, huollettujen komponenttien määrät ja tyypit sekä yksittäisten komponenttien hinnat. Nykytilanteen kartoituksen jälkeen syvennytään hakemaan korjausta kriittisimpiin ongelmiin ja tehdään näille kehityssuunnitelma. Kehityssuunnitelman tuloksena saadaan päivityksestä kustannusarvio kehitykselle, tuleva säästö kehityksen jälkeen ja takaisinmaksuaika.
Työn tuloksena saatiin useita eri kehitysideoita, joille tehtiin laskelmat niiden toteuttamisesta ja niiden tuomasta säästöstä. Työn tuloksena saatuja potentiaalisia säästövaihtoehtoja ei tämän työn puitteissa päästy vielä toteuttamaan. Kehitysideoiden jatkojalostus riippuu yrityksen strategisista suunnitelmista, ja valmiuksista lähteä tukemaan kehitysideaa.
Työn tulokset auttavat yritystä ymmärtämään varastoautomaattien kustannuksia automaation näkökulmasta ja antavat käsityksen, mistä nykyiset kulut muodostuvat. Työn tuloksia voidaan hyödyntää myös mekaniikkasuunnittelussa, kun haetaan optimaalisinta ratkaisua liikkuvien osien painon ja hinnan suhteen. Automaatiokustannusten minimointiin vaikuttavat suuresti mekaaniset ratkaisut, minkä takia sähkö- ja mekaniikkasuunnittelun on tärkeää puhaltaa yhteen hiileen optimaalisimman ratkaisun löytämiseksi. Jatkuvasti kehittyvän automaation osalta myös suunnittelijalta vaaditaan perehtymistä uusimpiin innovaatioihin. The main goal of this thesis is to minimize the cost structure of electrical automation in storage automation. The thesis explores the origin of the expenses of the electrical automation and aims to lower them. Methods used for lowering the expenses are decreasing the amount of work and developing technical solutions. The aim is to lower the manufacturing costs of a single device without compromising the other features of the device.
The theory part of the thesis concentrates on the product development process and different methods used during the process. Also, basic principles of electrical design and programming are introduced.
The current situation is examined through a study where employees from different departments of the company are interviewed. In addition to the interviews also databases used in the company are utilized. The databases reveal working hours spent for certain work phases, amounts and types of components under service, and prices for individual components. After the current situation is examined corrections are sought for the most critical problems. A development plan to fix the most critical problems is also created. As a result of the development plan a cost estimate for the development activities, a payback period, and an estimation of future savings are introduced.
The thesis revealed several development ideas that were examined further. Calculations about what is needed to realize the ideas and about the savings the ideas might bring were made. During the time reserved for the thesis it was anyway not possible to put the ideas into practice. It is up to the company and its strategic plans how the development ideas are going to be utilized in the future.
The results of the thesis help the company to understand the current expenses of storage automation. The results can also be utilized in mechanical design when thinking about the most optimal solution what comes to the weight and price of moving parts. Decisions made in mechanical design have a huge effect on the expenses of automated solutions. For this reason, it is extremely important for the mechanical and electrical design to work together in order to find the most optimal solutions. Automation is developing constantly which requires the designers to make themselves familiar with the newest innovations all the time.
Työn teoriaosuudessa syvennytään tuotekehitysprosessiin ja sen eri metodeihin. Samalla perehdytään sähkösuunnittelun ja ohjelmoinnin periaatteisiin sekä katsotaan mitkä asiat ohjaavat niitä.
Nykytilanteen kartoituksessa käytetään haastattelututkimusta, jossa haastatellaan yrityksen työntekijöitä eri osastoilta. Haastattelujen lisäksi käytetään yrityksessä olevia tietokantoja, joista voidaan tarkistaa esimerkiksi käytetyt työtunnit tietyssä työvaiheessa, huollettujen komponenttien määrät ja tyypit sekä yksittäisten komponenttien hinnat. Nykytilanteen kartoituksen jälkeen syvennytään hakemaan korjausta kriittisimpiin ongelmiin ja tehdään näille kehityssuunnitelma. Kehityssuunnitelman tuloksena saadaan päivityksestä kustannusarvio kehitykselle, tuleva säästö kehityksen jälkeen ja takaisinmaksuaika.
Työn tuloksena saatiin useita eri kehitysideoita, joille tehtiin laskelmat niiden toteuttamisesta ja niiden tuomasta säästöstä. Työn tuloksena saatuja potentiaalisia säästövaihtoehtoja ei tämän työn puitteissa päästy vielä toteuttamaan. Kehitysideoiden jatkojalostus riippuu yrityksen strategisista suunnitelmista, ja valmiuksista lähteä tukemaan kehitysideaa.
Työn tulokset auttavat yritystä ymmärtämään varastoautomaattien kustannuksia automaation näkökulmasta ja antavat käsityksen, mistä nykyiset kulut muodostuvat. Työn tuloksia voidaan hyödyntää myös mekaniikkasuunnittelussa, kun haetaan optimaalisinta ratkaisua liikkuvien osien painon ja hinnan suhteen. Automaatiokustannusten minimointiin vaikuttavat suuresti mekaaniset ratkaisut, minkä takia sähkö- ja mekaniikkasuunnittelun on tärkeää puhaltaa yhteen hiileen optimaalisimman ratkaisun löytämiseksi. Jatkuvasti kehittyvän automaation osalta myös suunnittelijalta vaaditaan perehtymistä uusimpiin innovaatioihin.
The theory part of the thesis concentrates on the product development process and different methods used during the process. Also, basic principles of electrical design and programming are introduced.
The current situation is examined through a study where employees from different departments of the company are interviewed. In addition to the interviews also databases used in the company are utilized. The databases reveal working hours spent for certain work phases, amounts and types of components under service, and prices for individual components. After the current situation is examined corrections are sought for the most critical problems. A development plan to fix the most critical problems is also created. As a result of the development plan a cost estimate for the development activities, a payback period, and an estimation of future savings are introduced.
The thesis revealed several development ideas that were examined further. Calculations about what is needed to realize the ideas and about the savings the ideas might bring were made. During the time reserved for the thesis it was anyway not possible to put the ideas into practice. It is up to the company and its strategic plans how the development ideas are going to be utilized in the future.
The results of the thesis help the company to understand the current expenses of storage automation. The results can also be utilized in mechanical design when thinking about the most optimal solution what comes to the weight and price of moving parts. Decisions made in mechanical design have a huge effect on the expenses of automated solutions. For this reason, it is extremely important for the mechanical and electrical design to work together in order to find the most optimal solutions. Automation is developing constantly which requires the designers to make themselves familiar with the newest innovations all the time.