Utilization of Automated Guided Vehicles : CASE ABB Drives
Makkonen, Emil Pyry Iisakki (2020-06-21)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062145101
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020062145101
Tiivistelmä
Automaatio kasvattaa jatkuvasti suosiotaan valmistamisteollisuudessa. Se auttaa yrityksiä vastaamaan kilpailuun alhaisempia kustannuksia omaavia maita vastaan. Nykypäivän nopeasti vaihtuvat teknologiat sekä lyhyemmät tuotteiden eliniät vaativat joustavaa tuotantoa, joka on mahdollista automaation avulla. Automaatio on halvempaa, turvallisempaa ja tarkempaa kuin manuaalinen työ.
Materiaalin hallinta on yksi alue, jossa automaatiota pystytään tehokkaasti hyödyntämään. Automated Guided Vehicle, eli AGV, on automaattitrukki, jota käytetään kasvavassa määrin hyödyksi materiaalin hallinnassa. Tämä tutkimus kertoo niissä käytettävästä teknologiasta sekä niiden käyttökohteista ja hyödyistä. Tutkimuksessa käydään läpi myös minkä takia AGV -laitteiden kehittynyt teknologia ja niiden avulla syntyneet entistäkin kehittyneemmät AGV -laitteet, mobiilirobotit, ovat olleet suurin yksittäinen syy niiden nopeasti kasvavaan suosioon. Mobiilirobottien tulevaisuuden näkymiä käydään myös erikseen läpi Robots as a Service -konseptin avulla, joka saattaa olla tulevaisuuden läpilyöjiä automaatioteollisuudessa.
Tämä tutkielma on tehty tutkimaan AGV -laitteiden mahdollista implementaatiota ja käyttöä ABB Oy Drives Production yksikön tuotannossa Helsingissä. Työn laajuus on rajattu koskemaan Drives Production yksikön Corinth R6, R8, ja R11 laitteita. Muiden laitteiden tuotantoa työssä ei käydä läpi. Teoriaa automaation, materiaalin hallinnan ja AGV -laitteiden osalta käydään läpi tutkimuksessa, jotta on mahdollista luoda eheä kokonaisuus Case-yrityksen automatisoidulle ratkaisumallille materiaalin ja keskeneräisten tuotteiden hallintaa varten AGV -laitteiden avulla. Tässä työssä käytetty kirjallisuus on suurelta osin verkosta saatua.
Case-yrityksen yksikön nykyinen tila ja toiminta on arvioitu empiirisen tutkimuksen, kuten esimerkiksi haastatteluiden ja havainnoinnin avulla. Tässä työssä käytetty AGV -malli on Omron LD-250 mobiilirobotti. Automaattinen ratkaisumalli AGV -laitteiden avulla on simuloitu 3D-maailmassa Visual Components simulaatio-ohjelman avulla. Simulaation tueksi työssä on käytetty hyväksi myös analyyttisia metodeja kuten jonoteoriaa ja heuristiikkaa. Kustannuslaskelmat, joilla on arvioitu investoinnin rahallinen kannattavuus yritykselle, on suoritettu Microsoft Excel -ohjelmalla. Kustannuslaskelmat ovat tehty monen eri metodin avulla sekä monissa eri skenaarioissa, jotta investointiin liittyvä riski ja epävarmuus on myös huomioitu. Työssä käytetyt kustannuslaskelmametodit ovat nettonykyarvo, pääoman tuottoaste sekä takaisinmaksuajan periaate.
Tämän tutkimuksen tuloksena oli Case-yritykselle toimiva, tehokas sekä rahallisesti kannattava automaattinen ratkaisumalli materiaalin tai keskeneräisten tuotteiden hallintaa varten AGV -laitteiden avulla sekä myös yleinen viitekehys tai malli AGV -laitteiden implementointia varten. Lisäksi työssä on esitetty jatkosuunnitelmia Case-yritykselle mikäli heillä on suunnitelmana laajentaa AGV -laitteiden käyttöä tehtaassaan. Automation is increasing in manufacturing industry. It can help companies face the competition from low-cost countries. Today’s rapidly changing technologies and shortening life cycles require flexible manufacturing which is enabled with automation. Automation is cheaper, safer, and more accurate than manual labour. Material handling is one area where automation can be efficiently used. Automated Guided Vehicles are transport equipment that are increasingly used in material handling. This research explains their technology, utilization and benefits. Future considerations for the use of Automated Guided Vehicles are also being discussed with Robots as a Service emerging as a potential breakthrough in automation.
This research is made to study the possibilities to implement Automated Guided Vehicles for ABB Oy Drives Production unit in Helsinki.
Theory about automation, material handling and Automated Guided Vehicles are being discussed in the research to build a coherent background for the automated solution for the case company. The literature used in this research is mostly online. The evaluation of the current state in the factory is made by empirical research. The automated solution is visualized and simulated with Visual Components 3D simulation software. Cost calculations to evaluate the financial profitability of the investment are made by Microsoft Excel.
The result from this research was a financially profitable automated solution for the case company and a general academic framework for implementing Automated Guided Vehicles. The automated solution for the case company was built on Omron LD-250 autonomous mobile robot.
Materiaalin hallinta on yksi alue, jossa automaatiota pystytään tehokkaasti hyödyntämään. Automated Guided Vehicle, eli AGV, on automaattitrukki, jota käytetään kasvavassa määrin hyödyksi materiaalin hallinnassa. Tämä tutkimus kertoo niissä käytettävästä teknologiasta sekä niiden käyttökohteista ja hyödyistä. Tutkimuksessa käydään läpi myös minkä takia AGV -laitteiden kehittynyt teknologia ja niiden avulla syntyneet entistäkin kehittyneemmät AGV -laitteet, mobiilirobotit, ovat olleet suurin yksittäinen syy niiden nopeasti kasvavaan suosioon. Mobiilirobottien tulevaisuuden näkymiä käydään myös erikseen läpi Robots as a Service -konseptin avulla, joka saattaa olla tulevaisuuden läpilyöjiä automaatioteollisuudessa.
Tämä tutkielma on tehty tutkimaan AGV -laitteiden mahdollista implementaatiota ja käyttöä ABB Oy Drives Production yksikön tuotannossa Helsingissä. Työn laajuus on rajattu koskemaan Drives Production yksikön Corinth R6, R8, ja R11 laitteita. Muiden laitteiden tuotantoa työssä ei käydä läpi. Teoriaa automaation, materiaalin hallinnan ja AGV -laitteiden osalta käydään läpi tutkimuksessa, jotta on mahdollista luoda eheä kokonaisuus Case-yrityksen automatisoidulle ratkaisumallille materiaalin ja keskeneräisten tuotteiden hallintaa varten AGV -laitteiden avulla. Tässä työssä käytetty kirjallisuus on suurelta osin verkosta saatua.
Case-yrityksen yksikön nykyinen tila ja toiminta on arvioitu empiirisen tutkimuksen, kuten esimerkiksi haastatteluiden ja havainnoinnin avulla. Tässä työssä käytetty AGV -malli on Omron LD-250 mobiilirobotti. Automaattinen ratkaisumalli AGV -laitteiden avulla on simuloitu 3D-maailmassa Visual Components simulaatio-ohjelman avulla. Simulaation tueksi työssä on käytetty hyväksi myös analyyttisia metodeja kuten jonoteoriaa ja heuristiikkaa. Kustannuslaskelmat, joilla on arvioitu investoinnin rahallinen kannattavuus yritykselle, on suoritettu Microsoft Excel -ohjelmalla. Kustannuslaskelmat ovat tehty monen eri metodin avulla sekä monissa eri skenaarioissa, jotta investointiin liittyvä riski ja epävarmuus on myös huomioitu. Työssä käytetyt kustannuslaskelmametodit ovat nettonykyarvo, pääoman tuottoaste sekä takaisinmaksuajan periaate.
Tämän tutkimuksen tuloksena oli Case-yritykselle toimiva, tehokas sekä rahallisesti kannattava automaattinen ratkaisumalli materiaalin tai keskeneräisten tuotteiden hallintaa varten AGV -laitteiden avulla sekä myös yleinen viitekehys tai malli AGV -laitteiden implementointia varten. Lisäksi työssä on esitetty jatkosuunnitelmia Case-yritykselle mikäli heillä on suunnitelmana laajentaa AGV -laitteiden käyttöä tehtaassaan.
This research is made to study the possibilities to implement Automated Guided Vehicles for ABB Oy Drives Production unit in Helsinki.
Theory about automation, material handling and Automated Guided Vehicles are being discussed in the research to build a coherent background for the automated solution for the case company. The literature used in this research is mostly online. The evaluation of the current state in the factory is made by empirical research. The automated solution is visualized and simulated with Visual Components 3D simulation software. Cost calculations to evaluate the financial profitability of the investment are made by Microsoft Excel.
The result from this research was a financially profitable automated solution for the case company and a general academic framework for implementing Automated Guided Vehicles. The automated solution for the case company was built on Omron LD-250 autonomous mobile robot.