HAMK kehitti KONEelle ratkaisun tuotantolinjan toiminnan tehostamiseksi - Hämeen ammattikorkeakoulu
HAMK kehitti KONEelle ratkaisun tuotantolinjan toiminnan tehostamiseksi
HAMK Smart -logo

HAMK kehitti KONEelle ratkaisun tuotantolinjan toiminnan tehostamiseksi

05.10.2020 07:48

HAMK kehitti kesän 2020 aikana hissiyhtiö KONEelle tilaustyönä ohjelmiston, joka järjestelee uudelleen tuotantolinjalle saapuvia tilauksia. Ohjelmiston tarkoitus on tehostaa tuotantoa. Työ toteutettiin HAMK Smart -tutkimusyksikössä HAMKin sähkö- ja automaatiotekniikan opiskelijan ja henkilökunnan yhteistyönä. KONEella on suunniteltu jo seuraaviakin projekteja HAMKin kanssa toteutettaviksi.

Array

Hissejä, liukuportaita ja ovia valmistavalla KONEella on kokoonpanolinjoja tehtaissa useissa eri maissa. Kullakin linjastolla valmistetaan asiakkaiden tilauksesta useita eri tuotteita, joissa käytetään eri komponentteja. Tuotteiden komponentit saapuvat linjaston työpisteille lavoilla.

Kun tehdään peräkkäin erilaisia tuotteita, syntyy tarve komponenttilavan vaihtamiselle. Lavan jatkuva vaihtaminen työllistää hyllynosturirobottia, mikä luo pullonkaulan tuotantolinjalle. Tämän vuoksi samankaltaiset tuotteet pyritään valmistamaan peräkkäin. KONE on aiemmin järjestellyt samankaltaiset tilaukset peräkkäin manuaalisesti. KONEella toteutettavassa tuotannonohjausjärjestelmien uudistuksessa tämä haluttiin automatisoida.

Automaatio tehosti merkittävästi

HAMK Smart -tutkimusyksikön data-analyytikko Olli Niemitalo tuotti KONEelle demon tilausten järjestyksen automaattisesta optimoinnista.

”Demossa ongelma ratkaistiin lähestymällä sitä kauppamatkustajan ongelmana, jossa kauppamatkustajan tulee kulkea kaikkien kaupunkien kautta lyhintä mahdollista reittiä. Koneen tapauksessa kaupunkeja vastasivat tuotteet, ja etäisyyksiä lavanvaihtojen määrä”, Olli Niemitalo kertoo.

Kesän 2020 aikana syntyi ohjelmisto, jolla tilausten järjestys voitiin optimoida automaattisesti. Optimoinnilla lavan vaihtojen määrän laskettiin vähenevän puoleen alkuperäisestä. Puolittuminen koski tapauksia, joissa tilauksia oli 50 kappaletta. Kun tilausten järjestys optimoitiin vielä suuremmalta tilausmäärältä, oli mahdollista saavuttaa vielä suurempia hyötyjä.

Ratkaisua testataan parhaillaan manuaalisessa ympäristössä sekä tutkitaan mahdollisuuksia jatkaa ohjelmiston kehitystä lisäämällä tuotantoympäristön muuttuvia tekijöitä algoritmiin.

”Kuluvan syksyn aikana rakennamme käyttöliittymän kokoonpanolinjan ja HAMKin rakentaman ohjelmiston välille”, Global Manufacturing Solution Expert Juha-Matti Kuparinen KONEelta kertoo.

Projektissa oli mukana 3. vuoden sähkö- ja automaatiotekniikan opiskelija Genrikh Ekkerman. Ekkerman päätyi ratkaisemaan kauppamatkustajan ongelman geneettisen algoritmin avulla, jonka häntä ohjannut Niemitalo hioi nopeaksi ja toimintavarmaksi. Mikäli tulevaisuudessa ongelma kuvataan yksityiskohtaisemmalla tavalla, esimerkiksi simuloimalla tuotantolinjan tapahtumia, taipuu toteutettu geneettinen algoritmi myös tähän tarkoitukseen.

”Geneettinen algoritmi ei tuota välttämättä parasta mahdollista ratkaisua, mikä ei tässä ongelmassa olekaan tarpeen, kunhan ratkaisu on riittävän lähellä parasta ratkaisua. Lähestymistapa sallii nopean sopeutumisen muuttuviin vaatimuksiin. Se tuottaa asiakkaalle suuremman hyödyn”, Niemitalo kertoo.

Uusia projekteja luvassa

KONE on tyytyväinen yhteistyöhön nyt ja aiempiin HAMKin kanssa toteutettuihin tutkimus- ja opiskelijaprojekteihin.

”Kaiken kaikkiaan työ valmistui todella nopeasti huomioiden, että työn varsinainen käynnistyminen tapahtui kesäloman ja koronatilanteen aiheuttaman vierailukiellon aikaan”, Juha-Matti Kuparinen KONEelta sanoo.

Kuparisen mukaan uusia yhteistyöhankkeita on jo KONEen puolelta mietitty.

”Tuomme niitä esille seuraavassa palaverissa, unohtamatta nykyisen kehitystyön jatkokartoitusta. Haluamme myös jatkossa tukea HAMKia kasvattamaan uusia osaajia työelämään.”

Lisätietoja:

Olli Koskela
Tutkimuspäällikkö
HAMK Smart -tutkimusyksikkö
Hämeen ammattikorkeakoulu
olli.koskela@hamk.fi

Juha-Matti Kuparinen
Global Manufacturing Solution Expert
Machinery Category
juha-matti.kuparinen@kone.com

Janne Rahunen
Global Manufacturing Solution Manager
Machinery Category
janne.rahunen@kone.com

HÄMEEN AMMATTIKORKEAKOULU