Sisälogistiikan kehittäminen esineiden internetin avulla
Pohjolainen, Heikki (2020)
Diplomityö
Pohjolainen, Heikki
2020
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20201215100682
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20201215100682
Tiivistelmä
Sisälogistiikkaa tarvitaan, jotta tavaravirrat ja informaatio liikkuvat tehokkaasti oman organisaation sisällä. Raskaan metalliteollisuuden toimialalle on ominaista, että käsiteltävät kappaleet ovat kookkaita ja painavia, eikä niillä sen vuoksi ole vakioituja hyllypaikkoja varastossa, vaan kappaleita säilytetään siellä missä on vapaata tilaa. Tavaraa saatetaan myös siirrellä uuteen paikkaan, mikä hankaloittaa niiden seurantaa ja löytämistä. Lisäksi kappaleet saattavat muistuttaa toisiaan, jolloin niiden tunnistaminen voi olla hankalaa. Esineiden internetin hyödyntäminen on viime vuosina yleistynyt teollisuudessa. Esimerkiksi olosuhdeantureilla voidaan mitata työskentelytilojen lämpötilaa, melua, ilman laatua ynnä muuta ja kerättyä tietoa voidaan välittää toisille laitteille analysoitavaksi. Analyysin perusteella toimintaa voidaan ohjata ja kehittää.
Tämän diplomityön tavoitteena oli esineiden internetin avulla kehittää ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n konepajan sisälogistiikkaan paikannin, joka voidaan liittää kuljetusalustaan tai itse paikannettavaan kappaleeseen ja jonka avulla kappaleiden löytämistä ja tunnistamista tehostettaisiin. Paikantimelle asetettavien vaatimusten kartoittamiseksi haastateltiin yrityksen sisälogistiikasta ja kehityksestä vastaavia henkilöitä, tutustuttiin tarjolla oleviin sisäpaikannusteknologioihin ja lopuksi ohjelmoitiin ensimmäinen versio sisäpaikantimesta. Teknologiaksi valittiin Bluetooth Low Energy ja kehitysalustaksi Arduino Nano BLE 33 Sense. Teknologian ja alustan valintaan vaikutti konepajalla käytössä oleva suljettu IoT-verkko, laitteiden integroitavuus jo aiemmin käytössä oleviin järjestelmiin, kustannukset sekä jatkokehitysmahdollisuudet.
Työn tuloksena valmistui sisäpaikannusjärjestelmä, joka pystyy itsenäisesti paikantamaan kappaleita teollisuusalueen sisällä ilman että tarvitaan manuaalista skannausta. Paikannustarkkuus saavutti yrityksen vaatiman tason. In-house logistics is needed to manage the internal material and information flow of organization. In manufacturing industry it is common that items are so big and heavy that they don’t have dedicated warehouse space but they are stored where there is enough free space. Occasionally items are transferred to other locations which makes tracking and finding them more difficult. Items might also look alike which makes it harder to identify them. Over the last few years, the use of Internet of Things has became more common in manufacturing industry. For example various condition sensors can measure temperature, noise, air quality and so on of working environment and this information can be transmitted to other devices to be analyzed. Operations can be controlled and developed through analysing collected information.
The objective of this thesis was to develop a location tracker for ANDRITZ Savonlinna Works Oy by utilizing IoT principles. The tracker would be used in in-house logistics and could be attached to a pallet or to the item itself. The aim of the tracker development was to improve finding and identifying items. The requirements for the tracker were defined by interviewing development and logistics personnel, different indoor positioning technologies were researched and finally a proof of concept was produced. Bluetooth Low Energy was chosen to be the base technology for the positioning system and Arduino Nano BLE 33 Sense as the development platform. Selection was influenced by the closed IoT network used in the workshop, easy integration of the devices with existing systems, expenses and future development potential.
The result of the thesis was an indoor positioning system, which can independently locate items in the workshop without the need of outside assistance. Positioning accuracy reached the level set by the company.
Tämän diplomityön tavoitteena oli esineiden internetin avulla kehittää ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n konepajan sisälogistiikkaan paikannin, joka voidaan liittää kuljetusalustaan tai itse paikannettavaan kappaleeseen ja jonka avulla kappaleiden löytämistä ja tunnistamista tehostettaisiin. Paikantimelle asetettavien vaatimusten kartoittamiseksi haastateltiin yrityksen sisälogistiikasta ja kehityksestä vastaavia henkilöitä, tutustuttiin tarjolla oleviin sisäpaikannusteknologioihin ja lopuksi ohjelmoitiin ensimmäinen versio sisäpaikantimesta. Teknologiaksi valittiin Bluetooth Low Energy ja kehitysalustaksi Arduino Nano BLE 33 Sense. Teknologian ja alustan valintaan vaikutti konepajalla käytössä oleva suljettu IoT-verkko, laitteiden integroitavuus jo aiemmin käytössä oleviin järjestelmiin, kustannukset sekä jatkokehitysmahdollisuudet.
Työn tuloksena valmistui sisäpaikannusjärjestelmä, joka pystyy itsenäisesti paikantamaan kappaleita teollisuusalueen sisällä ilman että tarvitaan manuaalista skannausta. Paikannustarkkuus saavutti yrityksen vaatiman tason.
The objective of this thesis was to develop a location tracker for ANDRITZ Savonlinna Works Oy by utilizing IoT principles. The tracker would be used in in-house logistics and could be attached to a pallet or to the item itself. The aim of the tracker development was to improve finding and identifying items. The requirements for the tracker were defined by interviewing development and logistics personnel, different indoor positioning technologies were researched and finally a proof of concept was produced. Bluetooth Low Energy was chosen to be the base technology for the positioning system and Arduino Nano BLE 33 Sense as the development platform. Selection was influenced by the closed IoT network used in the workshop, easy integration of the devices with existing systems, expenses and future development potential.
The result of the thesis was an indoor positioning system, which can independently locate items in the workshop without the need of outside assistance. Positioning accuracy reached the level set by the company.