• konepaja
• robotiikka
• teollisuus

Nykypäivän teollisuudessa automaatiolla on merkittävä rooli. Tuotantoprosessien kehitys tehokkaammaksi, laadukkaammaksi sekä turvallisemmaksi on jatkuva prosessi. Konepajateollisuudessa jäysteenpoisto on aikaa vievä prosessi, joka vaikuttaa tehokkuuteen, turvallisuuteen ja ergonomiaan. Käsin tehtynä se vie aikaa ja on fyysisesti kuormittavaa. Robotiikan hyödyntäminen tarjoaa mahdollisuuden kehittää kyseistä tuotantoprosessin vaihetta. Tässä opinnäytetyössä tarkasteltiin automaation mahdollisuuksia jäysteenpoistossa sekä investoinnin teknisiä ja taloudellisia näkökulmia.  

Turussa raskasta koneistusta tekevä konepaja tekee jäysteenpoiston useassa prosessin vaiheessa käsin. Tämä rasittaa työntekijöitä, huonontaa tehokkuutta ja kappaleiden läpimenoaikaa. Jäyste eli purse muodostuu koneistuksen aikana. Jäyste on pinnan reunaan muodostuva kappaleen repeämä, joka esiintyy terävinä piikkeinä. Jos jäystettä ei poisteta, niin kokoonpanossa komponenttien asennus vaikeutuu lähes mahdottomaksi. Ilman jäysteenpoistoa kappaleen laatuvaatimukset eivät täyty. Lisäksi jäyste luo työturvallisuusriskin viiltovaaran takia.  

Työvaiheen haasteet 

Prosessina jäysteenpoisto on tarkkuutta ja kestävyyttä edellyttävä työvaihe, koska kappaleet ovat suuria ja kaikki koneistetut pinnat on käytävä läpi. Monet pinnat ovat vaikeasti saavutettavissa ja ahtaita. Hionnan aikana ergonomia ei ole hyvä ja metallipölyä muodostuu paljon vaatien moottorimaskien käyttöä. Prosessin vaiheena tähän menee merkittävästi aikaa, joka sitoo työntekijöitä koko työvuoron ajaksi siihen.  

Automatisoinnin mahdollisuudet ja haasteet 

Prosessin automatisointi on houkutteleva vaihtoehto. Huomioonotettavia tekijöitä robottisolun suunnittelussa on koko, paino ja muoto. Nämä luovat haasteen robotin ulottuvuuden ja kappaleiden saapumisen kannalta. Näiden lisäksi turvallisuustekijät, kuten liikkeet, voimat, irtoavat tai lentävät asiat on otettava huomioon turvallisessa suunnittelussa aiheuttamatta vaaratilanteita.  

Investoinnin kannattavuus 

Automaatioinvestoinnin kannattavuus on tärkeä osa-alue tarkastelussa. Kustannukset ja saavutettavat hyödyt on vertailtava keskenään. Sen lisäksi on huomioitava, ettei yhden työvaiheen poistaminen luo muita työtehtäviä. Investointina robotti on merkittävä, mutta oikein suunniteltuna työvoimaa on mahdollista vapauttaa haastavampiin työtehtäviin. Jäysteenpoisto ei yksinään riitä perusteluksi investoinnille, vaan sen lisäksi on vähennettävä työstökoneiden kuormaa porauksilta sekä myös laadunvalvonta ja puhdistus. Näin robotin käyttöaste paranee ja kannattavuus samalla.  

Soveltuva robottityyppi 

Kyseiselle konepajalle sopivin automaatioratkaisu on siirrettävä CNC-robotti. Kyseinen robotti luo joustavuutta tuotantoon. Kappaleita ei tarvitse tuoda robottisoluun, vaan robotti viedään kappaleen luokse. Kappaleita siirretään paljon jo entuudestaan, mutta kyseisellä ratkaisulla siirtoja ei ainakaan tehdä enempää.  

Johtopäätökset

Robotiikan hyödyntäminen konepajateollisuudessa mahdollistaa tuotannon kehittämisen, jos suunnittelu, tekninen analyysi ja taloudellinen arviointi on tehty perusteellisesti. Hyvä suunnittelu luo kaikki edellytykset onnistuneelle integroinnille ja nopealle käyttöönotolle.  

Lähde

Sandberg, S. 2026. Robottisolun investoinnin teknistaloudellinen kartoitus jäysteenpoistoprosessiin – Theseus. Turun ammattikorkeakoulu, opinnäytetyö

Kuva: ChatGPT