• 3D mallinnus
• ergonomia
• kokoonpano

TH663-dumpperin reaktiotankojen varustelu oli työvaihe, joka aiemmin tehtiin puolivalmiin koneen päällä. Se oli hidasta sekä vaikeiden työasentojen takia erittäin kuormittavaa. Opinnäytetyössä suunniteltiin työpiste, jonka avulla varustelutyö voidaan suorittaa lattiatasolla turvallisemmin ja ergonomisemmin. Tämä tukee myös tuotannon sujuvuutta ja työvaiheen vakiointia.

TH663 on maanalaisessa kaivostoiminnassa käytettävä dumpperi eli raskas kuljetuskone, jonka tehtävä on kuljettaa malmia kaivoksesta maanpinnalle. Koneen etuosassa on runkoa vahvistavat reaktiotangot, jotka asennetaan ennen päällikansia. Näiden reaktiotankojen esivalmistelu on kriittinen työvaihe, jossa reaktiotangot yhdistetään toisiinsa välipalkeilla. Yhdistämisen jälkeen reaktiotankoihin kiinnitetään sähkösarjojen kannattimet, letkut ja automaattisen sammutusjärjestelmän suuttimet. Työvaihe suoritettiin aiemmin korkealla koneen päällä kaltevilla pinnoilla, mikä lisäsi fyysistä kuormitusta, hankalia työasentoja ja työn riskitekijöitä. Haasteet korostuivat erityisesti silloin, kun tuotantolinjalla oli dumpperi, johon oli myyty kaikki lisävarusteet. Tällöin koneen päällä työskenteli samanaikaisesti sekä sähköasentajia että koneasentajia, mikä johti helposti odottamiseen ja työn keskeytymiseen. Koneen päällä myös työvälineiden ja osien sijoittaminen oli hankalaa, mikä lisäsi turhaa liikkumista ja vaaratilanteita työvälineitä ja osia haettaessa ja pois vietäessä.

Muutostarve oli selkeä

Työpisteiden ergonomiaa ja turvallisuutta kehitettäessä on tärkeää mukauttaa työ, työympäristö ja työvälineet mahdollisimman vähän kuormittaviksi mutta samalla turvallisiksi ja tehokkaiksi (Launis & Lehtelä 2011). Koneturvallisuuden periaatteiden mukaan vaaroja pitäisi ehkäistä ensisijaisesti rakenteellisilla ratkaisuilla jo työvälineiden suunnitteluvaiheessa (SFS-EN ISO 12100:2010). Ratkaisuna kehitettiin esivalmistelupukki, jossa reaktiotangot voidaan koota ja varustella kokonaiseksi paketiksi ennen niiden nostamista koneeseen. Tavoitteena oli mahdollistaa reaktiotankojen esivalmistelu turvallisesti lattiatasolla. Suunnittelussa haluttiin huomioida myös työergonomia ja soveltuvuus eripituisille käyttäjille.

Suunnittelun alussa haastateltiin työtä suorittavia asentajia sekä työnjohtoa ja huomattiin, että ongelmat olivat jo pitkään olleet tuotannon tiedostamia. Uudelle työpukille asetettiin selkeät vaatimukset: sen tuli mahdollistaa työskentely turvallisesti lattiatasolla ja tukea ergonomisia työasentoja eri pituisille käyttäjille. Lisäksi rakenteen haluttiin olevan yksinkertainen, helposti valmistettava ja kustannustehokas toteuttaa.

Esivalmistelupukki muutti työtavan

Tuloksena suunniteltiin esivalmistelupukki, joka rakennetaan valmiin pyörillä liikkuvan nostopöydän pohjalle. Ratkaisun ideana on, että reaktiotangot voidaan esivarustella valmiiksi kokonaisuudeksi omassa työpisteessään, siirtää siitä helposti koneen viereen ja nostaa paikalleen kokonaisena pakettina. Runkorakenteeksi valittiin kustannustehokas ja helposti saatavilla oleva 50 × 50 × 3 RHS-profiili. Nostopöytä mahdollistaa pukin nopean korkeussäädön eripituisille käyttäjille sopivaksi. Nostopöydän sivussa on kuusiokanta, johon sopii adapterilla varustettu akkuporakone. Tämän ansiosta työskentelykorkeus voidaan säätää nopeasti optimaaliseksi, ja koneen päällä epäergonomisissa asennoissa tehtävä työ vähenee minimiin. Lisäksi pukkiin suunniteltiin kääntö- ja lukitusmekanismit, joilla reaktiotankoja voidaan kääntää ja ne voidaan lukita 45 asteen välein. Tämä helpottaa asennusvaiheen suorittamista, kun asentajan ei tarvitse kyyristellä tankojen alapuolella.

Tulokset näkyvät työn sujuvuudessa ja turvallisuuden parantumisessa

Työn tuloksena syntyneen esivarustelupukin hyödyt ovat jo nähtävissä prototyyppivaiheessa. Keskeisimpänä hyötynä voidaan pitää turvallisuuden parantumista. Kun työ siirrettiin pois koneen päältä lattiatasolle, väheni samalla koneen päällä tasapainoilu sekä epäergonomiset työasennot. Työ on hallitumpaa ja huomattavasti vähemmän fyysisesti kuormittavaa. Lisäksi nyt työvälineet ja osat löytyvät läheltä, mikä vähentää työvälineiden ja osien hakemiseen menevää aikaa merkittävästi.

Ratkaisulla tuetaan myös tuotannon sujuvuutta. Vakioidussa työpisteessä tehty työ on helpompaa, kun työvälineet ja osat on helposti saatavilla ja aina niille määritetyissä paikoissa. Tämä vähentää turhaa liikkumista ja helpottaa työvaiheiden vakiointia sekä tekee työstä ennakoitavampaa. Alustavien havaintojen perusteella työvaiheen varusteluaika on lyhentynyt jopa 30 prosenttia.

Työn tuloksena syntyi esivarustelupukin 3D-malli sekä valmistuspiirustukset, joiden avulla varsinainen pukki voidaan tilata helposti. Rakenne suunniteltiin yksinkertaiseksi valmistaa ja suunnittelussa haluttiin hyödyntää helposti saatavilla olevia materiaaleja sekä tavanomaisia konepajamenetelmiä, joilla pukki olisi käytännössä toteutettavissa.

Kyseessä ei ole pelkästään uusi työväline. Nyt yksi vaativa työvaihe voidaan suorittaa turvallisemmin, ergonomisemmin ja huomattavasti aikaisempaa työtapaa nopeammin. Samalla työstä tuli paremmin hallittava ja helpommin vakioitava.

Lähteet

Raunio, J. 2026. TH663 Dumpperin reaktiotankojen esivalmistelupukin suunnittelu. Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.

Launis, M. & Lehtelä, J. 2011. Ergonomia. Työterveyslaitos.

SFS-EN ISO 12100:2010. Koneturvallisuus – Yleiset suunnitteluperiaatteet – Riskin arviointi ja riskin pienentäminen. Suomen Standardisoimisliitto SFS.

Kuvatiedot
Pääkuva: tekijän ottama kuva prototyypistä tehtaalla.
Dumpperikuva, jossa reaktiotangot on korostettu: tekijän ottama kuvakaappaus