Robot versus operaator detaili vahetusoperatsiooni käigus Radius Machining OÜ näitel

Antud lõputöö eesmärk oli tuvastada, kas ettevõtte Radius Machining OÜ tootmises oleks detaili vahetusoperatsiooniks mõistlik kasutada operaatorit või tõsterobotit. Oma igapäevases tootmises kasutab ettevõte Lean metoodikat. Radius Machining OÜ omab tööstusrobotit, mida igapäevaselt tootmises ei kasutata. Samal ajal mõjuvad pidev oskustööjõu puudus ning kiirelt kasvavad palgakulud negatiivselt tootmisvõimekusele. Uurimustöö sisuks oli erineva suuruse ja keerukusega partiide detaili vahetusoperatsiooni protsessi tulemuste analüüsimine. Vaatluse all olid oma olemuselt erinevad toodetavad artiklid, mille puhul võrreldi vahetusoperatsiooni teostamist nii roboti kui ka operaatoriga. Lõputöö käigus otsiti vastust küsimustele, kas detaili vahetusoperatsiooniks on kuluefektiivsem ja kiirem kasutada operaatorit või robotit ning kas töö teostaja mõjutab toote kvaliteeti. Uurimustöö küsimuste adresseerimiseks sai välja valitud kolm täiesti erinevate parameetritega ettevõttes Radius Machining OÜ töödeldavat toodet. Vaadeldavate valmistoodete detaili vahetusoperatsioone teostati nii roboti kui ka operaatoriga ning tulemusi analüüsiti põhjalikult. Tulemuste paremaks interpreteerimiseks sai loodud MS Exceli baasil tööriist, mis aitas arvutada iga vaadeldud partii puhul koguse, millest alates oli roboti kasutamine detaili vahetusoperatsiooniks mõistlikum operaatori kasutamisest. Kõigi analüüsitud artiklite puhul oli kogu partii puhul kuluefektiivseim kasutada detaili vahetusoperatsiooniks robotit. Tööriist võimaldas leida ka kogu partii tootmiseks kuluva aja. Lisaks selgus, et kõigi valimis olnud tööde puhul teostas detaili vahetusoperatsiooni kiiremini operaator, pika seadistusaja ja ühetaoliste liigutuste tõttu oli roboti tööaeg pikem. Peale selle võimaldas analüüs välja selgitada, et töö kvaliteeti mõjutas teostaja vaid kõrgete kvaliteedinõuete puhul - operaator suutis, erinevalt robotist, käidelda detaile kriimu vabalt. Uurimustöö tulemusena saab soovitada Radius Machining OÜ-l kasutusele võtta tööstusrobot, et hoida tootmisega seotud kulusid madalamal ning kasutada vabanenud operaatorite tööjõudu muudes tootmisprotsessi osades. Abistava vahendina soovitab lõputöö autor ettevõttel kasutusele võtta ka uurimustöö raames loodud tööriist.

The purpose of this thesis was to determine whether manufacturing company Radius Machining OÜ should use operaator or robot to perform part exchange operation. In its daily production, the company uses the Lean methodology. Radius Machining OÜ owns a manufactoring robot that is standing idle and not being used on daily bases in producttion process. At the same time constant shortage of skilled labor and rapidly growing wage costs have a negative effect on a companies production capacity. The aim of this research work was to analyze the results of part exchange operation process for batches of distinct sizes and complexity. The articles under consideration were inherently different in terms of production, comparing the execution of an exchange operation with both a robot and an operator. During the thesis, an answer was sought to the questions of whether it is more cost-effective and faster to use an operator or a robot for the replacement operation of a part, and whether the person performing the work affects the quality of the product. In order to address the reasearch questions, three actual products (with completely different parameters) manufactured by Radius Machining OÜ were selected. Detail replacement operations were carried out with both the robot and the operator and the results were thoroughly analyzed. In order to interpret the results better, an MS Excel based tool was created. The self developed calculator was used to help determine the quantity, from which the use of the robot (for the detail replacement operation) made more sense than the use of the operator. It was most cost-effective to use a robot for the detail replacement for all the articles analyzed. The tool also helped to calculate the time spent on the production of the entire batch. In addition, it turned out that for all the batches, the detail replacement operation was performed faster by the operaator. The robots total production time was longer due to long setup time and uniform movements. In addition, the analysis made it possible to find out that the quality of the work was influenced by the executor only in the case of high quality requirements - the operator, unlike the robot, was able to handle parts without scratching. As a result of this thesis paper, it can be recommended that Radius Machining OÜ starts using their industrial robot in order to keep production-related costs lower and use operators in other parts of the production process. Author of this thesis also recommends using the tool created as part of this research paper.