Mekatronisen koestuslaitteiston järjestelmäsuunnittelu ja toteutus : asiakasvaatimuksista implementointiin

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa järjestelmä toimeksiantajayrityksen tuotteen tuotannonaikaisten koestusten automatisointiin. Manuaalisesti suoritettu koestusprosessi sisältää toistuvia vaiheita, joiden automatisoinnilla säästetään huomattavasti resursseja. Suunniteltavan järjestelmän on tarkoitus vapauttaa henkilöresursseja muihin tehtäviin, kasvattaa tuotantomäärää sekä lisätä testauksen aikana kerättävän datan määrää.

Työn teoriaosuudessa esitellään työhön liittyviä keskeisiä taustoja, kuten mekatroniikkaa, automaatiota ja järjestelmäsuunnittelua. Työssä suunnitellaan mekatroninen järjestelmä käyttäen järjestelmäsuunnittelun keinoja. Ensin pohditaan suunniteltavan järjestelmän toteutuskelpoisuutta, jonka jälkeen esitellään asiakasvaatimukset. Järjestelmälle esitellään kokonaisarkkitehtuuri, josta johdetaan vaatimukset ja suunnitelmat komponenttitasolle asti.

Työn keskeisenä tuloksena syntyi tavoitteena olleen järjestelmän suunnitelma. Mekaniikka, mittauselektroniikka sekä ohjauselektroniikka suunniteltiin valmiiksi asti ja ovat valmiina tuotantoon. Ohjausjärjestelmän lopullinen suunnittelu ja toteutus sekä koko järjestelmän integraatio jää jatkokehitykseen. Työssä laadittiin järjestelmä- ja komponenttitason vaatimukset, joita vastaan toteutus voidaan validoida.

The goal of this thesis was to design and implement system for automating production tests of commissioner’s product. The manually performed process consists of repeated actions that can be automated. Designed system will allow human resources to work more efficiently, and it increases production quantities and the amount of collected data.

The theoretical part of the thesis presents key backgrounds related to the thesis, such as mechatronics, automation, and system design. System design practices are used to design a mechatronic system. First, the feasibility of the planned system is considered, after which the customer requirements are presented. The architecture of the system is presented, from which the requirements and plans are derived down to the component level.

The main result of the work was the design for the target system. The mechanics, measurement electronics and control electronics were designed to completion. Further work is needed to design the control system and implement all the components and integration of the system. System and component level requirements can be used to validate the implemented components and full system.