Ohutlevyn taivuttaminen pienerätuotannossa

Abstract

Tutkimuksessa on selvitetty ohutlevyn taivuttamismenetelmien tärkeimmät kustannustekijät ja menetelmien taloudelliset käyttöalueet. Vertailtavina menetelminä on käsinsärmäys, robotisoitu särmäys, taivutusautomaatti ja taivutuskone. Tulosta on sovellettu Hackman Metos Oy:n keittiölaitteiden tuotantoon. Tutkimusmenetelminä oli haastattelututkimus, kirjallisuustutkimus, työntutkimustulosten käyttö, ryhmäteknologian soveltaminen ja kokeellinen tutkimus.

Särmäysrobotin tärkein kustannustekijä on ohjelmointiaika, mikä vaikuttaa ratkaisevasti sen soveltuvuuteen pienerätuotantoon. Nykyisten särmäyssolujen taloudellinen käyttöalue on tuhansien kappaleiden vuosivolyymi satojen kappaleiden eräkoolla.

taivutusautomaatin ohjelmointi- ja asetusajat ovat erittäin lyhyet ja sen tärkein kustannustekijä on käyttöaste. Mikäli käyttöaste on korkea, taivutusautomaatti on kannattava pienerätuotannossa pienille vuosivolyymeille. Taivutusautomaatin käyttöönotossa tuotteiden suunnittelu on tärkeä tekijä, sillä särmättäväksi suunnitellut osat eivät välttämättä sovellu taivutusautomaatilla taivutettavaksi. Taivutuskoneen investointikustannus on alhaisempi kuin särmäyspuristimen, mutta sillä on paljon tuotteen valmistettavuuden liittyviä rajoituksia. Taivutuskone on kannattava investointi, mikäli tuotannossa on paljon levyjä, joiden taivutukset ovat samaan suuntaan ja ne vaativat kaksi särmääjää.

Tutkimuksen perusteella Hackman Metso Oy:ssä teknis-taloudellisin taivutusmenetelmä on käsinsärmäys. Tuotannon kasvaessa taivutusautomaatti tulee olemaan särmäysrobottia edullisempi. Taivutuskoneella on niin paljon valmistettavuusrajoituksia, että se ei sovellu yrityksen tuotantoon.

This paper discusses factors that affect cost effectiveness in sheet metal bending. A comparison is made between four pieces of equipment, namely a manual press brake, a robot bending cell, a panel bender and a folding machine. The result is applied to the production of catering equipment at Hackman Metos Oy. Methods of study include interviews, literature study, workflow analysis , group technology and practical experiments.

The most important factor in a robot vending cell is programming time, which radically affects the feasability of its use in job shop manufacturing. Current robot bending cells are economical for production volumes of thousands in batchsizes of hundreds.

The programming and set-up times of a panel bender are very low, which makes it suitable for production urns in small volumes, if he overall running rate is high. A key factor is the re-designing of products since components designed for a press brake do not necessarily suit a panel bender.

The investment cost of a folding machine is lower than that o a press brake. However, it brings restrictions in the manufacturing of complex components. A folding machine is an economically feasible investment, if production involves producing large numbers of large panels with bends in the same direction.

Based on the results of the study, the conclusion is drawn that currently the most economical bending method for Hackman Metos Oy is manual press brake bending. As production increases a panel bender will become more economical than a robot bending cell. A folding machine doesn’t meet the manufacturing demands and therefore cannot be used in this case.