Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Skivbytesrobotik i tuff miljö: Utvärdering och förslag på förbättringsåtgärder
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Technology, Department of Engineering Sciences, Industrial Engineering & Management.
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Technology, Department of Engineering Sciences, Industrial Engineering & Management.
2017 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Robotics for change of abrasives in tough environment : Evaluation and improvement suggestions (English)
Abstract [sv]

Examensarbetet har utförts under 10 veckor i uppdrag av Outokumpu Stainless AB via Uppsala universitet. Outokumpus produktion i Avesta tillverkar rostfritt stål, där en del av det producerade stålet slipas för att få en finare yta och minska defekter. I sliphallen finns 8st slipmaskiner som alla måste servas med nya slipskivor när de gamla är nedslipade. Detta utförs av två robotar som automatiskt ska åka ut i sliphallen och byta ut de gamla slipskivorna. Problematiken ligger i dessa robotar, vars automation endast fungerar fullt ut ett fåtal av gångerna. Examensarbetet gick således ut på att utvärdera dessa robotar samt generera förslag på förbättringsåtgärder.

En stor del av arbetet fokuserades på analys av den befintliga skivbytesprocessen. Efter att förståelse erhållits för dagens process utfördes undersökningar i syfte att finna de faktorer som orsakar stopp i automationen samt dess konsekvenser. Till sist genererades lösningsförslag vars syften är att öka andelen automatiska byten.

De huvudsakliga orsakerna till stoppen i automationen grundar sig i processens utformning, dess krav på precision och att ett flertal komponenter måste harmoniera för att byten ska fungera automatiskt. Bortsett från processens utformning är smuts, slitage, ej anpassad reglering och bristande rutiner faktorer som sätter stopp för automationen. Konsekvenser av problemet är säkerhetsrisker, frustration, tidsförluster för operatörer och ekonomiska förluster. Den instabila skivbytesprocessen påverkar i dagsläget inte nödvändigtvis ledtider på produkterna, men tvingar operatörer att byta slipskivor för tidigt vilket resulterar i outnyttjade slipskivor. Att öka andel automatiska byten är möjligt men kräver mycket arbete. Rutiner är viktigt, särskilt angående linjering av slipmaskinerna, vilket är en förutsättning för att det ska fungera. Även utbyte av slitna komponenter, optimering av reglertekniken och mindre programändringar är lösningar till en ökad andel automatiska byten. För att minska kostnaden för outnyttjade slipskivor krävs det att processen kan utföras snabbare och utan att påverka produktionen. Om företaget ska implementera en alternativ lösning är det viktigt att denna lösning inte kräver att operatörer behöver befinna sig i sliphallen. Detta grundar sig i säkerhetsrisker och minskad produktionskapacitet. Lösningen bör vara adaptiv för att ej behöva förlita sig på linjerade maskiner eller snäva toleranser.

Abstract [en]

This thesis in Mechanical engineering has been performed at the stainless steel manufacturer Outokumpu Stainless AB, through Uppsala University. At the company's production site some of the produced steel slabs are going through hot grinding in order to get the required surface finish, depending on the customer's demand on quality. There are 8 grinding machines in the grinding station, each of those needs to be provided with new abrasives when the old ones get to worn out. Two robots are installed to execute the abrasives change operation automatically, where each robot maintains 4 grinding machines, two coarse and two fine. This changing process is currently working fully automatically around one percent of the times which constitutes a problem. The thesis is about evaluation and improvement suggestions of this process, where the proportion of succeeded automatically replaced abrasives is in focus.

A big part of the work has been based on analysing the existing process in purpose of understanding it fully. After enough knowledge about the process was achieved, investigations about the deficiencies of the process were conducted. Finally improvement suggestions were generated.

The main cause of the automation failure is based on the process design and its precision requirements. The environment is tough and the forces are big which affects the process negatively. In addition there are a several components that need to harmonize in order for the abrasives replacement to work properly. Aside from the design of the process other critical factors are dust, component wear, deficient adapted regulation and lacking of alignment routines.

Consequences of the failed automatically abrasive replaces are reduced safety, frustration among operators, time loss and economical losses. When the automation stops, the operators have to manually correct the errors alongside the grinding machines in the grinding area. The unstable processes does not necessarily affect the value-adding lead time but forces operators to change the abrasives too early which results in losses in form of non-fully utilized abrasives. Increasing the proportion of automatically fulfilled replaced abrasives is possible but requires much work. Routines are important, especially with alignment of the grinding machines which is a prerequisite for the process to succeed. Replacing of wear damaged components, optimizing the regulation and smaller programming changes are also solutions that contribute to an increasing proportion. To minimize the cost of unutilized abrasives the process is required to perform faster and without interfering with the production.  

If the company wants to implement a different solution in form of an investment it is important that the solution does not require operators to be inside the grinding area. This is based on safety issues, also the risk of interrupting the production and creating a bottleneck, which can be crucial under more demanding periods. The solution should be a faster, more adaptive system and should not have to rely on alignment and narrow tolerances.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 83
Keywords [en]
Grinding, abrasives, robotics, steelworks, automation, evaluation, improvement suggestions
Keywords [sv]
Slipning, slipskivor, robotik, stålverk, automation, utvärdering, förbättringsförslag
National Category
Production Engineering, Human Work Science and Ergonomics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-325064ISRN: UTH-INGUTB-EX-M-2017/10-SEOAI: oai:DiVA.org:uu-325064DiVA, id: diva2:1113250
External cooperation
Outokumpu Stainless AB
Educational program
Bachelor Programme in Mechanical Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-21 Created: 2017-06-21 Last updated: 2017-06-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3028 kB)84 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3028 kBChecksum SHA-512
a228748e2b15b25fd05fbef56d8b1ddd560dfbf415a525fa652b4236e28e913a45a093493ac728f64820de66da99b9faf95649844e6790c0f3cd9ce6c8f5f760
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Industrial Engineering & Management
Production Engineering, Human Work Science and Ergonomics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 84 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 351 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf