Skivbytesrobotik i tuff miljö : Utvärdering och förslag på förbättringsåtgärder

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 min
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 le