Opinnäytetyössä suunniteltiin ja valmistettiin sekä ohjelmoitiin ja testattiin uusi käämintäkone, jolla valmistetaan kuparikäämejä. Opinnäytetyö tehtiin Oulussa sijaitsevalle Sähkö-Rantek Oy:lle, jolla oli vanha 2000-luvulla valmistettu käämintäkone käytössä. Uusi kone tulee korvaamaan vanhan koneen. Työ tehtiin kokonaisuudessaan opinnäytetyönä, vaikka työn raportointi keskittyi käämintäkoneen ohjausjärjestelmän suunnitteluun, ohjelmointiin ja testaukseen.

Työssä perehdyttiin koneiden ja niiden ohjausjärjestelmien turvalliseen suunnitteluun SFS-EN ISO 12100 -standardin ja Tapio Siirilän koneturvallisuuskirjallisuuden avulla, joissa käsitellään koneiden turvallistamista ja riskin arviointia. Työn alussa tiedettiin, että ohjausjärjestelmänä käytetään Beckhoff-ohjausjärjestelmää, koska Sähkö-Rantek käyttää samaa järjestelmää monissa muissakin sovelluksissaan. Lisäksi järjestelmä on tuttu opintojen aikana suoritetuista Beckhoff-kursseista.

Työ aloitettiin tutustumalla vanhaan, vielä käytössä olevaan koneeseen, jolla ajettiin muutama testituote. Vanha kone ei täyttänyt enää voimassa olevia turvallisuusvaatimuksia, joten koneeseen tehtiin riskin arviointi. Riskin arviointia seurasi uuden koneen mekaniikkasuunnittelu ja mallinnus hyödyntäen SolidWorks-mallinnusohjelmaa, komponenttien ja toimilaitteiden valinta, sähkötyöt, lähdekoodin kirjoittaminen Beckhoffin kehittämällä TwinCAT3-kehitysympäristöllä sekä testaus. Lopuksi uusi kone luovutettiin tilaajalle. Työssä hyödynnettiin systemaattisen tuotekehitysprosessin menetelmiä.

Työn tuloksena saatiin valmistettua käämintäkone, joka sisältää nykyaikaiset komponentit ja toimilaitteet sekä modernin ohjausjärjestelmän. Uusi kone on myös toiminnallisuuksiltaan monipuolisempi kuin vanha kone, koska se sisältää automaattiominaisuuden, jonka avulla useita tuotteita voidaan ajaa peräkkäin ilman katkoksia. Automaattiominaisuutta ei ole kuitenkaan vielä mahdollista käyttää, koska uudessa koneessa käytetään vanhan koneen työkaluja, jotka eivät ole vielä soveltuvia automaattiajoon. Uudella käämintäkoneella voidaan myös tuotteen rakennetta muokata kääminnän yhteydessä. Lisäksi uudesta koneesta saatiin käyttäjäystävällinen sekä työskentelymenetelmistä ergonomisia. Kone tulee yrityksen sisäiseen käyttöön, ja se täyttää koneasetuksen mukaiset olennaiset terveys- ja turvallisuusvaatimukset.

Opinnäytetyön jälkeen työ jatkuu koneen koekäytöllä ja kehittämisellä. Lisäksi vanhojen työkalujen muokkaaminen tai uudelleen suunnitteleminen ja valmistaminen mahdollistaisi automaattiajon ajamisen, jolloin vältyttäisiin turhilta pysäytyksiltä tuotteiden valmistuksen välissä.