Painelaitteen hitsauksen kehittäminen

Työ tehtiin Steris Finn Aqualle, joka oli ottanut tuotantoon uuden autoklaavimallin kevään 2007 aikana. Työn tavoitteena oli kehittää painelaitteen hitsausta vertailemalla kevytmekanisointi, mekanisointi ja robotisointiratkaisuja ja hankkia riittävät tiedot mahdollisen investointipaatoksen tueksi. Tarkastellut kevytmekanisointilaitteet koostuivat kuljetinkiskosta, kuljettimesta ja mahdollisesta railonseurantalaitteesta. Tarkasteltu mekanisointijärjestelmä oli asiakaskohtaisesti räätälöitävä kokonaisuus. Tarkasteltuun hitsausrobottijärjestelmään kuului kappaleenkäsittelylaite sekä etäohjelmointiohjelmisto. Työn teoriaosassa käsiteltiin painelaitelainsäädännön vaikutuksia tuotantoon, ruostumattoman ja haponkestävän teräksen ominaisuuksia hitsauksen kannalta, tuotannossa käytettäviä hitsausprosesseja, hitsauksen mekanisointia ja automatisointia sekä railonseurantaa. Työn käytännön osuudessa käytiin läpi painelaitevalmistuksen nykytila. Painelaitevalmistus jaettiin eri työvaiheisiin ja työvaiheet analysoitiin, millä varmistettiin, että kehitysresurssit suunnataan oikeisiin kohteisiin. Kehitysehdotuksena esitettiin joko railonseurannalla varustetun kevytmekanisointilaitteiston tai etäohjelmoitavan hitsausrobottijärjestelmän hankintaa. Kevytmekanisoinnilla on mahdollista saavuttaa samat edut kuin kalliimmillakin mekanisointilaitteilla ja kevytmekanisoinnin etuna on käyttöönoton helppous ja laitteiston edullisuus. Hitsausrobotin hankintaan liittyy epävarmuustekijöitä, joiden tarkempi selvittäminen on tarpeen, ennen hitsausrobotin hankintapaatosta. Suuremmilla tuotantomäärillä hitsausrobottisolu olisi ollut selkeästi parempi ratkaisu.

This thesis was made for Steris Finn Aqua which had taken a new autoclave model in production during summer 2007. The main object of this study was to advance the welding process of the pressure vessel by comparing light mechanization, mechanization and welding robot solutions and to gather the information needed for a possible investment decision. The light mechanization welding systems studied composed of a conveyor rail, a conveyor and a possible seam tracking. The mechanization system was specifically tailored for the client. The welding robot solution composed of a piece positioner and a off lineprogramming system. The theory section of this thesis covers pressure vessel manufacturing legislation, the characteristics of stainless and acid resistance steel for welding, the welding processes possibilities. The practical part of this thesis covers the current state of pressure vessel welding process. The welding process was divided into different stages. The stages were analyzed to ensure proper allocation of developing resources. The outcome of this thesis suggests investing in either a light mechanization system or a welding robot solution. It is possible to reach the same benefits with the light mechanization system as with a more expensive mechanization system. The light mechanization system is more economical and easier to implement. The welding robot solution carries a significantly higher risk. More study is needed before investing in a welding robot solution. The welding robot solution would have been clearly the best solution with larger production numbers.