Tippukastelusuutinten asennusprosessin ja -työvälineiden kehittäminen

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Authors

Wilkman, Ville

Date

2017-08-28

Department

Major/Subject

Koneensuunnittelu

Mcode

K3001

Degree programme

Konetekniikan koulutusohjelma

Language

fi

Pages

75 + 2

Series

Abstract

Vedestä on tullut maailmanlaajuisesti vähenevä luonnonvara. Kastellun maanviljelyksen osuus sekä veden kulutuksesta että hukkakäytöstä on suurta, mikä on aikaansaanut tarpeen tehostaa viljelmien vedenkäyttöä. Vesiviljelyn eli hydroponisen kasvatuksen perusta on kastelujärjestelmä. Mikäli kastelussa on ongelmia, seuraukset näkyvät kasvatettavassa tuotteessa välittömästi ja vaikutusten korjaamiseen voi mennä kuukausia. Jokaista rakennettua kasvatusjärjestelmää kohti tulee useista sadoista metreistä useisiin kilometreihin kasteluputkea, joihin asennetaan paikan päällä tuhansista useisiin kymmeniintuhansiin tippukastelusuutinta. Perinteisesti tämä asennustyö on tapahtunut käsin paikallisten työntekijöiden useiden viikkojen ponnistuksena. Vaihtoehtoisia menetelmiä on kokeiltu, mutta ne ovat osoittautuneet toimimattomiksi. Tämän työn tarkoitus on perehtyä tarkemmin erilaisiin vaihtoehtoihin suuttimien liittämiseksi ja kehittää automatisoidumpi asennusmenetelmä työmaalla tarvitun ajan lyhentämiseksi, virheiden karsimiseksi ja työmäärän vähentämiseksi. Työ syntyi osana asentajien käyttöön suunnitellun tippukastelusuuttimien asennuskoneen tuotekehitys- ja vaatimusmäärittelyprosessia. Asennuskoneen avulla oli tarkoitus lyhentää kasvatusjärjestelmän rakentamisaikaa ja pienentää työmäärää, jotta kokonaiskustannukset laskisivat. Kasvatuslaitteiston valmistaja hyötyy, koska projektien läpimenoaika lyhenee. Mikäli uusi tapa tuottaa kasteluputkistoja vähentää riskiä työvaiheen epäonnistumiselle, voidaan ylimääräisten jälkitoimitusten määrää vähentää ja siten säästää kustannuksissa huomattavasti ja vähentää myöhästymisten riskiä. Työssä käydään vaihe vaiheelta läpi asennuskoneen kehitys aina kehitystyön lähtökohtien määrityksestä valmiiksi prototyypiksi saakka. Lisäksi työssä esitellään koneen kehitystyöhön liittyvää taustaa sekä entuudestaan tunnettu menetelmä systemaattiselle ongelmanratkaisulle. Kokeellinen tutkimus oli tärkeässä asemassa aina konseptisuunnitteluvaiheesta lähtien

Water is an increasingly scarce resource worldwide and irrigated agriculture remains one of the largest and most inefficient users of this resource. Irrigation systems are the base of hydroponic growing systems. If the irrigation system would fail the consequences would be imminent and it will take months to replace the suffocated plants. For every built growing system there is hundreds of meters of irrigation pipe and there is from thousands to tens of thousands drip emitters that are installed to irrigation pipes onsite. This is usually done by hand as a multi week effort of several local employees. Tests of alternative methods have failed so far. The aim of this paper is to take a closer look into what options there might be to connect drip emitters and to develop more automatized way to speed up the building process and to cut the amount of assembly related errors and manual labor. This paper is part of product development process and requirement analysis of drip emitter installation machine. The purpose of this machine is to decrease both time and labor needed to build a growing system. Thus it should reduce costs. Assembly time of projects will be shorter thus enabling the manufacturer of growing system to have more projects. If this new method for producing irrigation lines will reduce risks of errors there will be less shipments to replace broken parts. Thus costs will be lower and risk of delays smaller. This paper follows the design process of drip emitter installation machine step by step from situation analysis to prototype testing. Backgrond for this development process and one of the known procedures for systematic problem solving are presented in this paper. Experimental research was essential part of this research from the beginning.

Description

Supervisor

Kuosmanen, Petri

Thesis advisor

Kantola, Juhana

Keywords

koneensuunnittelu, tuotekehitys, maanviljely, mekatroniikka

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201709046830

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG