Digitalization of pipe spool prefabrication
Yliaho, Olli (2017-12-19)
Digitalization of pipe spool prefabrication
Yliaho, Olli
(19.12.2017)
Tätä artikkelia/julkaisua ei ole tallennettu UTUPubiin. Julkaisun tiedoissa voi kuitenkin olla linkki toisaalle tallennettuun artikkeliin / julkaisuun.
Turun yliopisto
Tiivistelmä
The steel pipelines used in the shipbuilding industry, process industry and power plants are assembled from prefabricated pipe spools, which are produced by specialized pipe shops. The prefabricated spools are unique pieces that are manufactured according to isometric drawings provided by the customer. A large cruise ship’s steel pipelines can comprise between 30,000 and 40,000 prefabricated spools with a total mass of up to 2000 metric tons.
Since both the pipe spools and their applications, such as cruise ships and power plants, are unique, the prefabrication is labor intensive. Machine tools such as bending and cutting equipment are used in manufacturing where possible, but the spool assembly is handcrafted.
To maintain cost competitiveness, the pipe spools are often ordered from the least expensive supplier who meets the quality standards. Suppliers located close to the customer will benefit somewhat from their location, but in the global market even they need to strive to provide high-quality products and good service at a competitive price.
This thesis serves to present a solution to improve the production efficiency at a Finnish machine shop through digitalization. The solution relies on the Industry 4.0 vision, where software, system integration and the Internet of Things are utilized to increase automation, optimize processes, manage the production chain, and develop new data-based business models. Putkiesivalmisteiden tuotannon digitalisointi
Telakkateollisuudessa, prosessiteollisuudessa ja voimalaitoksissa tarvittavat putkilinjat kootaan esivalmisteista, jotka tuotetaan niiden tuotantoon erikoistuneissa konepajoissa. Esivalmisteet ovat uniikkeja yksittäiskappaleita ja ne valmistetaan tilaajan toimittamien isometristen piirustusten mukaisesti. Suuren risteilyaluksen teräsputkistot voivat käsittää 30 000 – 40 000 esivalmistetta, massaltaan yhteensä jopa 2000 tonnia.
Koska sekä putkiesivalmisteet että niiden käyttökohteet, kuten risteilyalukset ja voimalaitokset, ovat uniikkeja, on putkien valmistaminen työvoimaintensiivistä. Esivalmisteiden tuotannossa käytetään mahdollisuuksien mukaan koneita, kuten taivutus- ja katkaisulaitteita, mutta kokoonpano on käsityötä.
Kustannuskilpailukyvyn säilyttämiseksi putkiesivalmisteet tilataan usein kokonaisedullisimmalta laatukriteerit täyttävältä toimittajalta. Lähellä asiakasta sijaitsevat toimittajat hyötyvät jonkin verran sijainnistaan, mutta globaalissa markkinassa myös niiden on pyrittävä tarjoamaan laadukkaita tuotteita ja hyvää palvelua kilpailukykyiseen hintaan.
Tämän diplomityön tarkoituksena on esitellä ratkaisu, jossa suomalaisen PK-yrityksen putkiesivalmisteiden tuotantoa on tehostettu digitalisaation avulla. Ratkaisu nojaa Teollisuus 4.0 –visioon, jossa ohjelmistoja, järjestelmäintegraatiota ja esineiden Internetiä hyödynnetään automaation lisäämiseksi, prosessien optimoimiseksi, tuotantoketjun hallitsemiseksi ja uusien dataan perustuvien liiketoimintamallien kehittämiseksi.
Since both the pipe spools and their applications, such as cruise ships and power plants, are unique, the prefabrication is labor intensive. Machine tools such as bending and cutting equipment are used in manufacturing where possible, but the spool assembly is handcrafted.
To maintain cost competitiveness, the pipe spools are often ordered from the least expensive supplier who meets the quality standards. Suppliers located close to the customer will benefit somewhat from their location, but in the global market even they need to strive to provide high-quality products and good service at a competitive price.
This thesis serves to present a solution to improve the production efficiency at a Finnish machine shop through digitalization. The solution relies on the Industry 4.0 vision, where software, system integration and the Internet of Things are utilized to increase automation, optimize processes, manage the production chain, and develop new data-based business models.
Telakkateollisuudessa, prosessiteollisuudessa ja voimalaitoksissa tarvittavat putkilinjat kootaan esivalmisteista, jotka tuotetaan niiden tuotantoon erikoistuneissa konepajoissa. Esivalmisteet ovat uniikkeja yksittäiskappaleita ja ne valmistetaan tilaajan toimittamien isometristen piirustusten mukaisesti. Suuren risteilyaluksen teräsputkistot voivat käsittää 30 000 – 40 000 esivalmistetta, massaltaan yhteensä jopa 2000 tonnia.
Koska sekä putkiesivalmisteet että niiden käyttökohteet, kuten risteilyalukset ja voimalaitokset, ovat uniikkeja, on putkien valmistaminen työvoimaintensiivistä. Esivalmisteiden tuotannossa käytetään mahdollisuuksien mukaan koneita, kuten taivutus- ja katkaisulaitteita, mutta kokoonpano on käsityötä.
Kustannuskilpailukyvyn säilyttämiseksi putkiesivalmisteet tilataan usein kokonaisedullisimmalta laatukriteerit täyttävältä toimittajalta. Lähellä asiakasta sijaitsevat toimittajat hyötyvät jonkin verran sijainnistaan, mutta globaalissa markkinassa myös niiden on pyrittävä tarjoamaan laadukkaita tuotteita ja hyvää palvelua kilpailukykyiseen hintaan.
Tämän diplomityön tarkoituksena on esitellä ratkaisu, jossa suomalaisen PK-yrityksen putkiesivalmisteiden tuotantoa on tehostettu digitalisaation avulla. Ratkaisu nojaa Teollisuus 4.0 –visioon, jossa ohjelmistoja, järjestelmäintegraatiota ja esineiden Internetiä hyödynnetään automaation lisäämiseksi, prosessien optimoimiseksi, tuotantoketjun hallitsemiseksi ja uusien dataan perustuvien liiketoimintamallien kehittämiseksi.