Kokonaistaloudellisin tapa valmistaa modulaarisen paperikoneen lineaaripuristimen rungosto
Nurminen, Lasse (2022)
Diplomityö
Nurminen, Lasse
2022
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022092059627
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022092059627
Tiivistelmä
Valmet Technologies Oy on kehittänyt viime vuosien aikana paperikoneen modulaarisen lineaaripuristimen konseptia, jonka mukaisia toimitusprojekteja on jo valmistettu. Lineaaripuristinosan sisältämät runkorakenteet on kehitetty osittain aikaisempien räätälöityjen puristimien pohjalta, jolloin kaikkia rakenneratkaisuja ei ole täysin optimoitu. Tämän tutkimuksen tavoitteena on kartoittaa lineaaripuristimen runkorakenteita ja niiden kokonaistaloudellisuuteen vaikuttavia tekijöitä, joiden perusteella runkojen kokonaistaloudellisuutta voidaan parantaa.
Tutkimuksen kirjallisuusosiossa perehdytään modulaarisuuteen, modulaarisen tuoterakenteen käsitteeseen ja paperikoneen puristinosaan. Tutkimusosassa tarkastellaan lineaaripuristimen modulaarista tuoterakennetta ja modulaarisuuden tuomia vaatimuksia rungostolle. Rungoston päärakenne, runkoliitokset ja liitospinnat tutkittiin, sekä niiden taloudellisuuteen vaikuttavat tekijät arvioitiin. Runkojen suunnittelu- ja tuotehallintaprosessit selvitettiin arvovirtakartoituksen avulla sekä runkojen materiaalinhankinta- ja valmistusprosessit käytiin läpi. Tutkimusaineisto kerättiin Valmetin suunnittelujärjestelmistä ja projektien kustannustiedoista.
Tutkimuksessa tehtiin havaintoja runkorakenteiden yhtenäistämiseksi ja rakenteiden varianssin vähentämiseksi. Runkojen tuotemallivarianttien hallinnan taloudellisimmaksi vaihtoehdoksi osoittautui suunnittelun ja tuotehallinnan kannalta vain yhden variantin hallinnointi runkoa kohden. Myös runkojen suunnittelurakenteeseen tehtiin kehitysehdotus materiaalien hankinnan toistettavuuden parantamiseksi. Valmet Technologies Oy has been developing modular linear press section concept for paper machines during last years and modular press sections have been already manufactured and delivered. Linear press section frame structures have been developed partly based on tailored press sections, in which all structural solutions have not been fully optimized. The aim of the study is to survey linear press section frame structures and the factors which are inflicting in manufacturing of the frames in macroeconomic perspective.
In the literature review section of the study, concepts of modularity, modular product struc-tures and paper machine press section are introduced. The research section of the study explores modular product structure of linear press section and the requirements that modularity sets to frame structures. Main structure of frames, frame joints and connection surfaces were examined with the factors which are affecting in those economically. Press frame design and product management processes were clarified with value stream mapping. Also, material procurement and manufacturing processes of frames were reviewed. Data for study was collected from Valmet’s design systems and cost data of delivery projects.
Observations were done in thesis to improve the unity of frame structures and to reduce variety. It was concluded that the most economical solution to manage the product model variants of frames in terms of design and product management is to maintain only one variant per frame part. Also, development proposal for frame design structure was made to improve repeatability of material purchasing.
Tutkimuksen kirjallisuusosiossa perehdytään modulaarisuuteen, modulaarisen tuoterakenteen käsitteeseen ja paperikoneen puristinosaan. Tutkimusosassa tarkastellaan lineaaripuristimen modulaarista tuoterakennetta ja modulaarisuuden tuomia vaatimuksia rungostolle. Rungoston päärakenne, runkoliitokset ja liitospinnat tutkittiin, sekä niiden taloudellisuuteen vaikuttavat tekijät arvioitiin. Runkojen suunnittelu- ja tuotehallintaprosessit selvitettiin arvovirtakartoituksen avulla sekä runkojen materiaalinhankinta- ja valmistusprosessit käytiin läpi. Tutkimusaineisto kerättiin Valmetin suunnittelujärjestelmistä ja projektien kustannustiedoista.
Tutkimuksessa tehtiin havaintoja runkorakenteiden yhtenäistämiseksi ja rakenteiden varianssin vähentämiseksi. Runkojen tuotemallivarianttien hallinnan taloudellisimmaksi vaihtoehdoksi osoittautui suunnittelun ja tuotehallinnan kannalta vain yhden variantin hallinnointi runkoa kohden. Myös runkojen suunnittelurakenteeseen tehtiin kehitysehdotus materiaalien hankinnan toistettavuuden parantamiseksi.
In the literature review section of the study, concepts of modularity, modular product struc-tures and paper machine press section are introduced. The research section of the study explores modular product structure of linear press section and the requirements that modularity sets to frame structures. Main structure of frames, frame joints and connection surfaces were examined with the factors which are affecting in those economically. Press frame design and product management processes were clarified with value stream mapping. Also, material procurement and manufacturing processes of frames were reviewed. Data for study was collected from Valmet’s design systems and cost data of delivery projects.
Observations were done in thesis to improve the unity of frame structures and to reduce variety. It was concluded that the most economical solution to manage the product model variants of frames in terms of design and product management is to maintain only one variant per frame part. Also, development proposal for frame design structure was made to improve repeatability of material purchasing.