Juhtmeköidiste tootmise digitaliseerimine ettevõttes Interconnect Product Assembly AS

Juhtmestik on kaasaegse auto üks olulisematest osadest. Juhtmestiku abil edastatakse ja jaotatakse elektrilisi signaale auto erinevates osades ja nende vahel. Armatuurlaua elektrilised ja elektroonilised komponendid, esituled ja aknad on vaid mõned komponendid, mis on omavahel ühendatud juhtmestiku abil. Auto juhtmestik on mahukas ja keerukas organiseeritud juhtmete võrgustik, mis on kinnitatud ja kaitstud väliste mõjude eest. Autode juhtmeköidiste valmistamisel lähtutakse tänapäeval rahvusvahelistest ja kohalikest tootmisstandarditest. Üheks levinumaks autode juhtmestiku valmistamise üldstandardiks on IPC/WHMA-A-620, milles kirjeldatakse materjale, meetodeid, katseid ja vastuvõetavuse kriteeriume pressitud, mehaaniliselt kinnitatud ja joodetud ühenduste tootmiseks ning kaabli- ja juhtmestiku komplektidega seotud koostetegevusi (vastavaid nöörimis-/tõkestamiskriteeriume). Tootmisel võib kasutada mis tahes meetodit, mis toodab käesolevas standardis kirjeldatud vastuvõetavuse nõuetele vastava koostu. Standard- või tavalahenduseks peetakse arvutis koostatud juhtmeköidiste jooniste printimist ja ülekandmist vineerplaadile ning juhtmete ladumist sellele plaadile vastavalt eelnevalt prinditud ja ülekantud joonistele. Paljud ettevõtted koostavad oma toodangut seda meetodit kasutades kuigi seda võib pidada iganenud lahenduseks . IPA AS-ile selline lahendus aga ei sobi, kuna ettevõte ei tegele suurekoguselise seeriatootmisega ning tootmises on hõivatud vähe operaatoreid. Rasketehnika juhtmeköidiste tootmine, millega muuhulgas tegeleb IPA AS, on tihti raskendatud tellija sooviga teha muudatusi joonistel ning enamus nendest muudatustest on sellised, mis vajavad uut koostamisplaati. Eeltoodud põhjustel on muudatuste rakendamine standardlahenduse kasutamisel raskendatud ning võtab rohkem aega kui võtaks digitaalse lahenduse kasutamise korral. Digitaalse lahenduse kasutamise korral oleks võimalik lühendada muudatuste juurutamise aega ühest nädalast paari tunnini. Seetõttu juhtmeköidiste koostamise digitaliseerimine aitaks IPA AS-il tõsta tootlikkust, lihtsustada muudatuste rakendamist ja korrastada ettevõtte laoruumi. Käesoleva lõputöö autor tutvustab kolm erinevat digitaalset lahendust, millest kaks on juba erinevates ettevõtetes kasutusel olevad lahendused (digitaalne interaktiivne ekraan ja projektoriga lahendus) ja üks on autori poolt väljatöötatud lahendus (digitaalne laud). Viimasena pakub autor oma lahendusele alternatiivlahendust (lao korrastamise viisi). 39 Digitaalse interaktiivse ekraani kasutamise süsteem asendab elektrijuhtmete tootmisprotsessi juhtimiseks paberdiagrammid dünaamilise teabekuvaga. Igal etapil kontrollib operaator töö edenemist, skannides ekraanil olevaid vöötkoode. Ekraani katvale kaitsepinnale kinnitatud iminappadele paigaldatud tarvikud hoiavad juhtmeid tootmise ajal paigal. See on hea valmislahendus, kuid on mõned aspektid, mis ettevõttele ei sobi. Esiteks, lahenduse hind algab umbes 50 000 eurost, mis paneb sellise lahenduse tasuvuse suure küsimuse alla. Teiseks, iminappadega hoidjad on liiga suured selleks, et sobida ettevõttes kasutavate montaažplaatide ja juhtmeköidistega. Projektoriga lahendus lihtsustab juhtmestiku ehitamise protsessi, projitseerides samm-sammult juhised otse juhtmestiku plaadile. Tänu koostamise protsessi jagamisele mitmeks loogiliseks operatsiooniks, kasvab tootmise tootlikus. Selle lahenduse kasutamisel puudub vajadus suuremahuliste jooniste printimiseks ning vastavate masinate hooldamiseks. Projektoriga lahenduse peamiseks puuduseks on see, et juhtmeköidiste koostamisel tekib plaadile vari, mis põhjustab ebamugavusi operaatori töös. IPA AS-ile ei sobi ka see, et kogu laud projektoriga võtab palju ruumi. Tasuvuse analüüsi poole pealt on see lahendus soodsam võrreldes eelmainitud digitaalse interaktiivse ekraani lahendusega, kuna spekulatiivne hind jääb vahemikusse 15 000 – 20 000 eurot ühe raami eest. Autori poolt väljatöötatud ja pakutud lahendus ehk digitaalaua lahendus on esimesena kirjeldatud digitaalse interaktiivse ekraani variatsioon, mis aga koosneb neljast ülimalt kitsa raamiga 55" monitoridest, mis moodustuvad videoseina. Lauad on kokkupandavad selleks, et saaks nende kuju ja suurust kohendada vajaliku juhtmestiku joonise jaoks. Majanduskulu arvutuse käigus sai käesoleva lõputöö autor pakutava lahenduse kogumaksumuseks 11 457,57 eurot. Traditsioonilise lahenduse kasutamise korral saab IPA AS tuluna keskmiselt 450 eurot kuus. Autori poolt pakutava digitaallahendusega tõuseb aga ettevõtte tulu 750 euroni kuus. Peale tulu suurenemist saaks IPA AS pakkuda kliendile ka madalama hinnaga muudatuste rakendamise teenust - kliendi võit oleks sel korral keskmiselt 450 eurot kuus. Digitaallaua süsteemi tasuvusaeg on 15,3 kuud ehk umbes üks aasta ja neli kuud, peale seda lahendus hakkab tooma tulu keskmiselt 750 eurot kuus, mis on 300 euro võrra rohkem, kui traditsiooniline lahendus. Juhuks kui autori poolt pakutud ja ülalkirjeldatud digitaallaua lahendus mingil põhjusel ei sobi ettevõtte tootmisprotsessi kasutusele võtmiseks, pakub käesoleva lõputöö autor alternatiivlahendust, mis vähemalt parandaks koosteplaatide laoseisu ning lihtsustaks nende hoiustamist ja kättesaadavust. Lao korrastamiseks pakub käesoleva lõputöö autor alternatiivlahendust, mille põhimõte baseerub liuguste tehnoloogial ehk koosteplaate lükatakse alumiiniumsiinide sisse ning plaadid rippuvad nende peal. Uue laoriiuli liugsiinidega valmistamise kulu tuleks umbes 1200 eurot. Arvestades seda, et 40 ettevõte peab mõnikord ostma samas hinnaklassis ka käsitööriistu (näiteks käsipresstange terminalide pressimiseks juhtmetel), oleks selline ühekordne investeering põhjendatud. Toetades käesolevas lõputöös autori poolt läbiviidud analüüsile võib järeldada, et autori poolt väljatöötatud lahendus sobib IPA AS-i tootmisprotsessidesse juurutamiseks nii tootmise optimeerimise (aja ja laoruumi kokkuhoid) kui ka tasuvuse (lühike tasuvusaeg) poolest. Digitaallaua lahenduse rakendamisest võidab ka ettevõtte klient, kuna lahenduse kasutamisel saab kliendile võimaldada kiiremat tellimuse kättesaamist ja väiksema hinna temapoolse suure muudatuse sisseviimise soovi korral. Digitaallaua lahendus oli autori poolt tutvustatud IPA AS-i juhatuse liikmele ning sai positiivse tagasiside.

Wiring harness is one of the most important parts of a modern car. The harness is used to transmit and distribute electrical signals to and between different electrical modules of the car. The electrical and electronic components of the dashboard, headlights and windows are just some of the components that are interconnected by wiring. Car wiring harness is a large and complex network of organized wiring that is secured and protected from external environment conditions. Today, car wiring harnesses are manufactured according to international and local production standards. One of the most common general standards for automotive wiring is IPC/WHMA-A-620, which describes materials, methods, tests, and acceptance criteria to produce crimped, mechanically fastened, and soldered joints, and assembly activities related to cable and wiring harnesses. Any method that produces an assembly that meets the acceptance requirements described in this standard may be used in the manufacture. In the performance of his duties as a production engineer, the author of this thesis Digitalization of Wiring Harness Manufacturing at Interconnect Product Assembly AS sees that there are currently several problems in assembling wiring harnesses. The current standard solution for assembling wiring harnesses does not allow large-scale changes to be made quickly, prolongs the production process by successively changing the products in production and does not ensure rational and safe use of storage space. potential impact on solving existing problems. The aims of the author of this thesis are to develop and describe his own solution for the digitalization of the production of wiring harnesses, to describe its advantages and to justify its suitability for use in the production process at IPA AS. A common solution is to print and transfer CAD software wiring harness drawings to a plywood board and lay the wires on that board according to the printed and transferred drawings. Many companies build their products using this method, although it can be considered an obsolete solution. However, such a solution is not suitable for IPA AS, as the company is not engaged in large-scale series production and few operators are involved in production. The production of Off-Highway and commercial vehicles wiring harnesses, which is carried out by IPA AS, among others, is often hampered by the customer's desire to make changes to the drawings, and most of these changes require each time a new assembly board. 42 For the above reasons, it is difficult to implement changes when using a standard solution and takes more time than if a digital solution was used. Using a digital solution could reduce engineering change order time from one week to a few hours. Therefore, the digitalization of the assembly of wiring harnesses would help IPA AS to increase productivity, simplify the implementation of changes and reorganize the company's storage space. The author of this thesis introduces three different digital solutions, two of which are already in use in different companies (digital interactive screen and projector solution) and one is the solution developed by the author (digital desk). Lastly, the author offers an alternative solution (changing the way the harness boards are stored). The digital interactive screen system replaces paper diagrams with a dynamic information display to control the production process of wiring harness. At each stage, the operator checks the progress of the work by scanning the barcodes on the screen. Accessories mounted on suction cups attached to the protective surface covering the screen hold the wires in place during production. This is a good turnkey solution, but there are some aspects that are not suitable for the company. Firstly, the price of the solution starts at around EUR 50 000, which reduces the cost-effectiveness of this solution. Secondly, the wire holders with suction cups are too large to fit the harness boards used at IPA AS. The projector solution simplifies the wiring process by projecting step-by-step instructions directly onto the wiring board. Due to the division of the assembly process into several logical operations, the productivity of production increases. With this solution, there is no need to print large-scale drawings and maintain the corresponding machines. The main disadvantage of the projector solution is that the shadow of operator appears on the board, which causes inconveniences to their work. It is also not suitable for IPA AS that the whole table with the projector takes up a lot of space. In terms of costeffectiveness analysis, this solution is more advantageous than the digital interactive screen solution mentioned above, as the speculative price is between EUR 15 000 and EUR 20 000 per frame. The solution developed and proposed by the author, the digital desk solution, is the variation of the digital interactive screen solution, which consists of four ultra-narrow bezel 55" monitors forming a a large digital desk. The desks can be organized to the shape and size for the required wiring harness size. The author of this thesis calculated a total cost of EUR 11,457.57 for the proposed solution, and IPA AS earns an average of EUR 450 per month from the traditional solution, while the digital one offered by the author can increase the company's revenue to EUR 750 per month. The customer's profit would be an average of EUR 450 per month, with a payback period of 15.3 months, after which 43 the solution will generate an average revenue of EUR 750 per month, which is EUR 300 more than the traditional one. Supporting the analysis carried out by the author of this thesis, it can be concluded that the solution developed by the author is suitable for the implementation in production processes at IPA AS both in terms of production optimization (saving time and storage space) and profitability (short payback period). The customer of the company also benefits from the implementation of the digital desk solution, because by using the solution, the customer can be given a faster order and a lower price if they want to make a big change in terms of engineering change order. The digital desk solution was introduced by the author to a member of the management board of IPA AS and received positive feedback.