Viimeisimpien julkaisujen tiivistelmät 2/2

KOTEL 236  KIERRÄTETTÄVIEN MATERIAALIEN SOVELTUVUUS SÄHKÖLAITTEIDEN PAKKAAMISEEN

Raportin tavoitteena oli selvittää pakkausmateriaalien ominaisuuksia ja kierrätettävyyttä. Samalla tutkittiin pakkausten kykyä suojata tuotetta kuljetuksen ja varastoinnin aikana staattisen sähkön pur- kauksilta sekä mekaanisilta, ilmastollisilta ja biologisilta rasituksilta.

Kirjallisuusosan alussa käytiin läpi sähkö- ja elektroniikkatuotteille käytettäviä eri pakkausmateriaaleja sekä niiden valmistusta ja omi- naisuuksia. Niihin kuuluvat yksikkö- ja kuljetuspakkausten lisäksi erilaiset vaimennus- ja suojausmateriaalit sekä pakkaamisessa käytettävät aputarvikkeet kuten teipit, vanteet ja etiketit. Sen jälkeen selvitettiin pakkausdirektiivin pääkohdat, pakkausmateriaalien kierrätysmahdol-lisuudet ja kierrätyksen nykytilanne Suomessa. 

Kirjallisuusosan lopussa tarkasteltiin, mitä rasituksia tuotteeseen voi kohdistua käsittelyn, kuljetuksen ja varastoinnin aikana ja miten tuotetta voidaan suojata näiltä rasituk-silta. Rasitukset voidaan jakaa mekaanisiin, ilmastollisiin ja biologisiin rasituksiin sekä staattisen sähkön purkauksiin. Mekaanisia rasituksia ovat pinoamisesta aiheu- tuva puristus, putoaminen, erilaiset iskut ja tärinä. Ilmastollisiin rasituk- siin kuuluvat kosteus, lämpötila, ilman epäpuhtaudet, UV-säteily ja ilmanpaine. Biologisia rasituksia aiheuttavat lähinnä mikro-organi- smit ja tuhoeläimet.  Lisäksi sähkö- ja elektroniikka- tuotteet voivat vahingoittua staattisen sähkön purkauksista. 

Kokeellisen osan alussa esiteltiin testattavat tuotteet ja pakkausvaih- toehdot. Kullekin tuotteelle oli kah-desta kolmeen pakkausvaihto- ehtoa. Nykyisen pakkauksen lisäksi jokaiselle tuotteelle valmistettiin kuitupohjainen pakkaus. Testauksen tavoitteena oli vertailla nykyisen ja uuden pakkauksen kykyä suojata tuotetta mekaanisilta ja ilmas- tollisilta rasituksilta. 

Mekaanisista testeitä käytössä olivat jyskytys, tärinä ja pudotustesti. Jyskytys- ja tärinä-testeillä ei saatu eroja pakkausten välille. Pudotus- testeissä kuitupakkausten todettiin suojaavan tuotteita paremmin kuin nykyiset pakkaukset.

Ilmastollisten testien avulla tutkittiin pakkausten kykyä suojata tuotetta kosteus- ja lämpötilavaihtelujen aikana. Testien avulla pyrittiin selvit- tämään, voidaanko kuitupohjaisista pakkauksista jättää pois erilaiset kosteussuojakalvot ja kuivausaineet. Testit osoittivat, että alumiinifolio kuivausaineiden kanssa piti kosteuden kriittisen tason (50 %) ala- puolella suojaten tuotteita hyvin korroosiolta. Ilman kosteussuojakal- voja ja kuivausaineita olleissa pakkauksissa kosteus nousi yli kriit- tisen tason, mutta siitä huolimatta kuitu-pohjaisissa pakkauksissa olleista tuotteista ei löydetty korroosiota. Ainoat korroosiovauriot löy- dettiin tuotteista, jotka olivat nykyisissä muovia sisältävissä pakkauk- sissa ilman kosteusuojakalvoja ja kuivaus-aineita.

Yhdelle tuotteista tehtiin ilmastollinen testi, jonka avulla selvitettiin erilaisten kaasu-faasi-inhibiittien (VCI) suojauskykyä. Sekä VCI-nappi että VCI-kalvo suojasivat tuotetta hyvin verrattuna ilman VCI-suojausta olleeseen tuotteeseen. Parhaimman suojan antoi VCI-kalvo.

239  RASITUSKARSINTA

Tässä raportissa on esitetty rasituskarsinnan (ESS) perusteet standardin IEC1163-1 Reliability Stress Screening - Repairable Items Manufactured in Lots pohjalta. Rasituskarsinnan suunnit-telua ja menetelmiä on käsitelty tuotantoprosessin näkökulmasta ja lisäksi on vertailtu menetelmien tehokkuutta: satunnaisvärähtely ja vaihteleva lämpö -karsinta ovat tehokkaimmat me-netelmät. Melko lyhyillä altistusajoilla karsintatehokkuus on käytännön kannalta riittävää.
Raportissa on käsitelty myös vikamekanismeja tuotteen suunnittelu- ja valmistusprosessin kannalta sekä eri ympäristörasituksen seurauksena. Rasituskarsinnan käyttöönottoa ja siihen liittyviä tekijöitä kuten rasituskarsinnan taloudellisuutta on tarkasteltu omassa luvussaan. Taloudellinen tarkastelu on usein ongelmallista kustannustekijöiden vaikean arvioitavuuden takia, mutta sitä ei voi välttää, jos rasituskarsinnan halutaan olevan selkeästi perusteltua toimin-taa.
Lopussa on esimerkkejä rasituskarsinnan soveltamisesta tuotteiden valmistusprosessissa. Rasituskarsinnan toteutus liittyy kiinteästi yrityksen liikeideaan, markkinointiin, asiakastyytyväi-syyden hoitoon, takuuajan vikaantumisiin ja varsinkin vikatietojen keräämiseen. Lisäksi havaittiin, että olemassa olevat testauslaitteistot ja yrityksen rasituskarsintakokemus vaikuttavat voimakkaammin siihen millaista karsintaa uusille tuotteille aiotaan toteuttaa kuin perusteltu tarve. Laajan kirjallisuusviiteluettelon pohjalta lukija voi perehtyä syvemmin aiheeseen.



240  SÄHKÖKENTTÄTESTIT HÄIRIÖSUOJATUSSA MITTAUSHUONEESSA 

Raportissa on tarkasteltu näytteen ja testiantennin muodostamaa yhteysväliä ja heijastavien pintojen vaikutusta testitapahtumaan. Heijastusten vaimennusmateriaalien pääominaisuudet on käsitelty. Kentän mittaukseen ja synnyttämiseen käytetyt välineet on esitelty. Säteilevien häiriöiden emissio- ja immuniteettimittausten menetel- mien pääkohdat on kuvattu ja niiden  soveltamiseen liittyviä ongelmia on analysoitu sädeteoriaa soveltaen.

Emissiomittapaikan kelpoisuuden todentamisessa käytetyn norma- lisoidun yhteysvälivaimennuksen mittauksen perusteet ja laskukaavat on esitetty. Kaavojen perusteella on todettu, että maaheijastusmit- tapaikalla saadut tulokset vaihtelevat näytteen geometriasta riippuen. Samoja kaavoja käyttäen voidaan arvioida immuniteettitesteissä tarvittava lattiavaimennus. 

Raportissa on käsitelty häiriösuojatun huoneen rakentamiseen liittyviä asioita. Eri seinäratkaisujen suojausvaimennus ja vaimennusmate- riaalien ominaisuudet sekä huoneiden ominaisuuksien testaaminen on esitelty.


241   HÄIRIÖSUOJAUKSET MEKANIIKKASUUNNITTELUSSA

Häiriösuojaukset mekaniikkasuunnittelussa”-projekti kohdistuu yhteen laitetekniikan EMC-suunnittelun osa-alueeseen. Se on rajattu koske- maan mekaniikkasuunnittelua. Tutkimuksen tavoitteena on ollut luoda suunnittelijoiden käyttöön ohjeita, joiden avulla laitteen aiheuttamat ja laitteeseen kohdistuvat sähkömagneettiset häiriöt voidaan huomioida myös mekaniikassa jo heti suunnitteluprosessin alusta alkaen. Ohjei- den tarkoituksena on nopeuttaa suunnittelun läpimenoaikaa  tehos- tamalla elektroniikkasuunnittelun ja mekaniikka- suunnittelun välistä yhteistyötä suunniteltaessa EU:n EMC-direktiivit täyttäviä tuotteita. 

Projektin konkreettisena tavoitteena syntynyt ohje on muistilistan  tyyppinen esitys, jonka avulla suunnittelija pystyy valitsemaan perus- ratkaisut. Ohjeessa esitetään EMC-laadunvarmistuksen vaiheistus mekaniikkakehityksessä tuotekehityksen  V-mallin mukaisessa järjes- tyksessä. Siinä on esitetty tehtävät tuotteen määrittelyssä, teknisessä järjestelmäsuunnittelussa, mekaniikkaosien suunnit telussa, proto- tyyppien testauksessa ja tuot-teen hyväksynnässä.

Projektin aikana selvitettiin  ja kokeiltiin mekaniikkasuunnitteluun soveltuvia EMC- laskentaohjelmia, arvioitiin niiden soveltuvuutta mekaniikan suunnittelijoiden käyttöön, räätälöitiin yksi ohjelma projektiin osallistuneiden  yritysten käyttöön, koottiin tietoja maadoi- tusperiaatteista sekä häiriöiden vaimentamiseen soveltuvista meka- niikan materiaaleista ja komponenteista. Laskentaohjelmalla saatuja tuloksia verifioitiin mittaamalla kolmea kehitysvaiheessa olevaa tuotetta. Mittaukset tehtiin VTT ProTechnon EMC-labo- ratoriossa.

EMC-vaatimukset koskettavat nykyään lähes kaikkia elektroniikka- tuotteita. Sitä koskevan EU:n direktiiviin soveltaminen on tullut pakol- liseksi vuoden 1996 alusta alkaen.



242  VALMISTUSMENETELMÄT JA MATERIAALIVALINNAT MEKANIIKKASUUNNITTELUSSA 

"Valmistusmenetelmät ja materiaalivalinnat mekaniikka-suunnittelussa" -projekti on rajattu koskemaan elektroniikan mekaniikkaa. Tutkimuksen tavoitteena on ollut kerätä tuotekehityksessä tarvittavaa tietoa materiaaleista ja valmistusmenetelmistä. Tavoitteiden täsmennyksen yhteydessä päätettiin jättää hankkeen ulkopuolelle monia tunnettuja materiaaleja ja valmistusmenetelmiä, joita vielä tulevaisuudessakin käytetään, mutta joista kirjallisuudessa on saatavilla riittävästi tietoa.

  Tutkimuksen yhtenä osana on ollut ympäristömääräysten selvitys, koska niiden merkitys tuotesuunnittelussa korostuu EU:n elektroniikkaromudirektiivin (Waste Electrical and Electronic Equipment amending Directive 76/69/EEC) vaikutuksesta. Direktiivin tavoitteena on vähentää jätettä, joka syntyy käytöstäpoistetuista elektroniikkalaitteista. Euroopan komissio ei ole vielä hyväksynyt direktiiviä, mutta se astuu voimaan 20 päivää sen jälkeen, kun sen hyväksymisestä on tiedotettu "Official Journal of the European Communities" -julkaisussa. Suurimpia muutoksia mekaniikan valmistuksessa ja suunnitellussa aiheuttavat heksavalenttisen kromin käyttökielto ja kierrätystavoitteet, jotka direktiivin mukaan astuvat voimaan 1.1.2004. Tutkimuksessa kartoitetaan myös ankarimmat EU:n ulkopuliset ympäristömääräykset ja koottiin niistä yhteenveto tutkimusraporttiin.

  Elektroniikan valmistukseen on tulossa uusia tekniikoita, joista raporttiin on koottu perustietoa mekaniikkasuunnittelijan yleistiedon parantamiseksi. Näistä uusista teknologioista esimerkiksi LTCC-monikerrosteknologia (Low Temperature Co-fired Ceramics) tarjoaa mahdollisuuden valmistaa 3D-rakenteita, joita käytetään erilaisissa mikrokerrossysteemmeissä ja stabiileissa anturipakkauksissa.

  Elektroniikan pakkaustiheyden edelleen kasvaessa laitekoot pienenevät. Sen seurauksena mekaniikkasuunnittelijat joutuvat suunnittelemaan pieniä tarkkuusosia. Tätä varten projektissa on selvitetty uusien ja perinteisten mikrotyöstötekniikoiden käyttömahdollisuuksia. Raporttiin on koottu tietopaketti myös prototyyppien valmistuksessa käytettävistä pikavalmistus-menetelmistä sekä sarjatuotteiden valmistuksessa tarvittavista menetelmistä.
 

244  ELEKTRONIIKKASUUNNITTELUN TARKISTUSLISTA 

Tässä raportissa on tarkasteltu tuotekehitysprosessin eri vaiheissa tehtäviä tärkeimpiä toimenpiteitä. Vaiheet määriteltiin seuraavasti: - Esitutkimus - Määrittely - Suunnittelu - Suunnittelun varmennus - Tuotantoon vienti - Tuotanto, tuotteen korjaus ja ylläpito Joka vaiheesta listattiin matriisin (liite 1) muotoon tärkeimmät toimenpiteet em. vaiheis-sa ja liittyen tarkasteltaviksi valittuihin suunnittelun osa-alueisiin. Tarkasteltaviksi suun-nittelun osa-alueiksi valittiin: - Yleistä (vaiheen "selitys" - tunnuspiirteet, kukin vaihe/tehtävä päättyy kat-selmukseen, joka hyväksyy vaiheen tuloksen) - Taloudellinen kannattavuus - Asiakastyytyväisyys - Vaatimustenmukaisuus - Ympäristöarvojen huomioiminen - Tuotannollisuus - Käyttövarmuus Muidenkin kuin luotettavuuteen (käyttövarmuuteen) liittyvien asioiden sisällyttäminen tehtiin sen takia, että luotettavuuden suunnittelu ei ole irrallinen osa tuotekehitysprosessia. Raportin tekstiosassa matriisitaulukon jokaisen elementin sisältö ja tavoite on lyhyesti selitetty.
 

245  MEKANIIKKASUUNNITTELIJAN LÄMPÖSUUNNITTELUOHJEISTO 

Elektroniikan pakkaustiheyden kasvun seurauksena laitteiden lämpöongelmat ovat jatkuvasti lisääntyneet ja lämpösuunnittelun merkitys mekaniikkasuunnittelijan näkökulmasta katsottuna on tullut lähes jokapäiväiseksi asiaksi, johon suunnittelutyössä on kiinnitettävä huomiota. KOTELin Mekaniikksuunnittelutyötyhmän aloitteen pohjalta käynnistettiin "Mekaniikasuunnittelijan lämpösuunnitteluohjeisto"-niminen projekti, jossa päivitettiin suunnittelussa tarvittavaa tietoa ja hankittiin kokemusta eri suunnittelumenetelmistä. Tutkimuksen konkreettisena tavoitteena on ollut kerätä käytännönläheistä tietoa lämpösuunnittelun alueelta, selvittää lämpösuunnittelumenetelmiä ja kokeilla niitä käytännön esimerkkien avulla olemassaoleviin elektroniikkatuotteisiin, joissa tiedettiin olevan lämpöongelmia. Projektissa kartoitettiin lämpösuunnittelumenetelmiä, kokeiltiin niitä käytännössä projektin alussa valittuihin esimerkkeihin ja saatuja tuloksia verrattiin mittaamalla saatuihin tuloksiin. Lisäksi projektin aikana hankittin muuta lämpösuunnittelutietoa jäähdytys- ja lämmityskomponenteista, materiaaleista, sekä mittausmenetelmistä. Projektissa saatu tieto on koottu lyhyesti tähän loppuraporttiin ja tavoitteena on, että raportti omalta osaltaan lyhentäisi suunnittelun läpimenoaikaa helpottamalla mekaniikasuunnittelussa tehtävää lämpösuunnittelutyötä.
 

246  UUDET LAMINAATTIMATERIAALIT 

Elektroniikkateollisuus on siirtymässä yhä ympäristöystävällisempiin tuotteisiin, minkä takia myös tuotetaan ns. halogeenittomia laminaatteja. Tuleva RoHS direktiivi ei suoraan kiellä piiri-levyis--sä pääosin käytettävää palonestoainetta tetrabromibisfenoli-A:ta, mutta siitäkin halutaan päästä eroon. Tässä projektissa halo-geenittomia laminaatteja käytettiin komponenttilevyjen valmistamiseen. Valmistettujen levyjen käyttäytymistä reflow- ja aaltojuottamisessa verrattiin bro-mat-tui-hin levyihin. Tutkimuksessa selvitettiin myös valittujen halogeenittomien laminaatti-materiaalien valmistettavuutta moniker-rospiirilevyjen tapauksessa. Projektissa tutkittiin useiden valmistajien laminaatteja juotoskokei-den ja erilaisin luotettavuustestien avulla. Luotettavuus-testeinä olivat lämpösyklaus, lämpö-shokki, lämpö/kosteus ja kuparijohtimien vetolujuus. Projektin tulosten perusteella tutkitut laminaatit soveltuvat yhtä laminaattia lukuunottamatta hyvin aalto- ja reflowjuotettaviksi.
 

248  YMPÄRISTÖOLOSUHDETIIVISTELMÄT IEC-60068-2-sarja 

Tämä käsikirja on tarkoitettu tiivistetyksi lähdekirjaksi testaus-spesifkaation suunnittelijalle, joka tarvitsee ainoastaan tiedon eri testausmenetelmien pääpiirteistä, rasitusasteista ja sovelluskoh-teista. Tiivistetyt testausmenetelmät perustuvat International Electrotechnical Committee, IEC 60068-2 testisarjan standardeihin ja lisäksi tiivistelmissä viitataan muihin vastaaviin standardeihin. Testin suorittamisen yksityiskohdat sekä asiaankuuluvat taustatiedot kuten esimerkiksi testauslaitteelta vaadittavat ominaisuudet on tarkistettava varsinaisista testimenetelmästandardeista. Tiivistelmät toimivat kuitenkin myös hyvänä perusoppaana testin tekijöille. Testitiivistelmät julkaistiin aikaisemmin Suomen Sähköteknillisen Standardoimisyhdistyksen SESKOn Ympäristötestauskomitean toimesta SFS-Käsikirjana no. 92: Ympäristötestien tiivistelmät. Viimeisin julkaistu 5. painos on ilmestynyt vuonna 1993.
 

249  ENVIRONMENTAL TEST TAILORING HANDBOOK 

Tässä käsikirjassa on esitetty ympäristö testien räätälöintiprosessi sotilas ja siviilikäyttöön. Työ perustuu kirjallisuustutkimukseen sekä käytännön sovellutusten tutkimukseen. Kehitetty käsikirja on tarkoitettu eri ympäristötekijöille kuten iskuille, värähtelyille, lämpötilalle jne. Lisäksi käsikirjan prosessia voidaan soveltaa kokonaiselle loppu-tuotteelle tai sen osarakenteille ja komponenteille. Aihealueen laajuuden takia yksittäisiä ympäristötekijöitä ei ole käsitelty tarkem-min, mutta on annettu puitteet ja tarvittavat vaiheet räätälöintityölle. Koska kehitetty lähestymistapa on yleinen, voidaan tämän käsikirjan kanssa käyttää rinnalla tarvittaessa muita standardeja tai tarkempia menetelmäkuvauksia eri ympäristötekijöille. Käytön helpottamiseksi mukaan on liitetty räätälöintiprosessin kuluessa täytettävät lomakkeet sekä esimerkkitapaus esitäytettyine lomakkeineen. Kehitetyn käsi-kirjan toivotaan helpottavan ympäristötestien räätälöinnin periaattei-den omaksumista, helpottavan kommunikointia ja auttavan käytännön sovellutusten toteutusta.
 

251  LEAD-FREE SOLDERING 

RoHS Directive demands manufacturers to use alternative solders instead of lead in component boards from 1 July 2006. Many metal combinations as solders and as the metallization of component terminations have been evaluated but the only one clearly overcoming SnPb in every respect does not exist. In this project the vast examined SnAgCu was evaluated as a ratio Sn3.5Ag0.75Cu for reflow soldering and Sn4.0Ag0.74Cu for wave soldering. The solder joints of the soldered boards with lead-free components were compared to those of SnPb soldered boards. Lead-free component board reliability was evaluated with temperature cycling test and accelerated life test (85/85 test). Fatigue life of a few BGA components was defined. The shear strength of chip components after soldering and after temperature cycling was measured. According to these tests, lead-free reflow soldering and wave soldering can be proceeded without any major obstacles. On the whole, solder joint quality was satisfactory and reliability was comparable to that of SnPb soldered boards.
 

252  MUOTOILUN JA MEKANIIKKASUUNNITTELUN INTEGROINTI 

"Muotoilun ja mekaniikkasuunnittelun integrointi"- projektin tavoitteena on ollut ohjeiston luominen mekaniikkasuunnittelijan ja muotoilijan välisen yhteistyön tehostamiseksi. Suomalainen teollisuus on hyödyntänyt muotoilua jo elektroniikkakehityksen alkuajoista asti, mutta siitä huolimatta uusille menettelytavoille on olemassa tarvetta edelleen, koska esimerkiksi työmenetelmät ovat vuosien varrella kehittyneet jatkuvasti tuotteiden elinkaarten lyhentyessä saman-aikaisesti. Tekniikan nopeasta kehityksestä aiheutuu vaatimuksia suunnittelun läpimenoajan lyhentämiseksi, johon tässäkin projektissa on etsitty ratkaisuja. Suunnittelussa ei ole enää varaa tehdä turhia iterointikierroksia, vaan suunnitteluprosessin on tuotettava kerralla tai pienillä muutoksilla lopullinen tuote, joka tyydyttää myös tulevaa käyttäjää. Projekti jakautui osatehtäviin, joissa ensimmäisessä tarkennettiin hankkeen sisältöä osallistuvien yritysten kanssa ja valittiin käsittelyyn otettavat caset. VTT:n pitkäaikaista kokemusta testauksessa kerääntyneestä kumulatiivisesta tiedosta hyödynnettiin ohjeistuksessa korostamalla rasitustestauksista saatavan palautteen hankkimista riittävän ajoissa muotoilijoiden ja mekaniikkasuunnitteli-joiden tietoon. Muissa osatehtävissä selvitettiin muotoilu- ja käytettävyysasioihin liittyvää kirjallisuutta kokoamalla niistä hyödyllisiä vinkkejä yritysten käyttöön, tarkasteltiin valittujen suunnitteluohjelmien ominaisuuksia ja laadittiin suunnitteluohjeita koko suunnittelu-prosessin aikaiseen yhteistyöhön. Käytännöstä saatujen kokemusten jälkeen tehtiin lopuksi vielä tarkennukset ohjeistukseen. Tämä raportti sisältää muistilistan tyyppistä aineistoa, josta suunnittelija voi tarkistaa suunnittelun edetessä tarvittavia toimenpiteitä. Sellaisenaan se ei välttämättä sovellu suoraan kaikkiin kehityshankkeisiin, koska hankkeiden luonne voi elektroniikkateollisuudessa vaihdella hyvinkin suuresti, mutta raporttia voi soveltaa tapauskohtaisesti erilaisiin projekteihin. Kaikille projekteille yhteisiä asioita ovat kuitenkin muotoiluhankkeen briefauksen ennakkosuunnittelu, yhteensopivien työkalujen valinta ja tehokas käyttö, kierrätys- ja purettavuusasioiden huomioiminen EU-direktiivien edellyttämällä tavalla sekä rasitustestauksella varmistettu käytön luotettavuus.
 

253  CMMI Structured Comparison of Agile & Ad Hoc SE Practices 

"Agile practices have raised interest in the field of SW engineering recently. There has been a lot of discussion of linking these new practices in the context of existing mainstream SW engineering practices. To clarify agility in SW engineering a comparison effort was made by a group of SW engineering specialists from Finnish industry. The point of view selected for this comparison was to use an existing de facto standard CMMI as a framework in order to find out distinctive characteristics of agile practices compared to ad hoc SW engineering. Results were collected into a spreadsheet tool which can be tailored for various applications. The spreadsheet tool is structured according to the key process areas of CMMI. Recognized key concepts of agile SW engineering practices were placed under the key process areas. Each practice is characterized by both distinctive features of agile practices and ad hoc practices. The tool helps to position new practices against existing SW knowledge and also raises distinctive characteristics of new agile practices to help recognizing them among ad hoc practices. The spreadsheet application can be tailored primarily in two ways. A row can be added when a new agile practice is recognized. A column can be added to characterize a practice from a new point of view. The tool can be applied for instance in assessments to ease the recognition and positioning findings related to new agile practices.


254  PROTO-JA PIENSARJAVALMISTUS 

"”Proto- ja piensarjavalmistus”- projekti täydentää KOTELin vuonna 2000 toteuttamaa projektia ”Valmistusmenetelmät ja materiaalivalinnat mekaniikkasuunnittelussa”. Projekti käynnistettiin koska monet valmistustekniikat ovat kehittyneet tämän jälkeen. Myös uudet vasta voimaan tulleet ja lähitulevaisuudessa voimaan tulevat ympäristödirektiivit aiheuttavat materiaalien valintaan kohdistuvia muutostarpeita. Kilpailu globaalissa taloudessa on kiristynyt ja suursarjavalmistus on yhä enemmän siirtymässä halvan työvoiman maihin. Tämän vastapainoksi projektissa on pyritty hankkimaan elektroniikan mekaniikkaan sellaista tietoa, joka omalta osaltaan tukee proto- ja piensarjavalmistuksen säilymistä kotimaassa.
Projekti jakautui kymmeneen osatehtävään. Projektin alussa tarkennettiin osatehtävien yksityiskohdat niin, että ne mahdollisimman hyvin vastasivat siihen osallistuvien yritysten tarpeita. Uuden ympäristölainsäännön kehittymistä seurattiin aktiivisesti koko projektin ajan ja uusien säädösten soveltamiseen sekä muutosten seuraamiseen luotiin valmiudet. Materiaaliselvityksen kohteena olivat erityisesti kumi- ja elastomeerituotteiden uudet materiaalit. Pikavalmistustekniikat ovat kehittyneet uusien materiaalien ja laitetekniikan ansiosta niin, että niiden avulla pystytään tekemään nykyään monia käyttökelpoisia työkaluja ja sarjatuotetta vastaavia prototyyppejä sekä piensarjoja. Metallien ruiskuvalun (MIM) käyttömahdollisuuksien osalta havaittiin, että tekniikan soveltaminen on ratkaistava aina tapauskohtaisesti. Kustannusvaikutusten takia tämä teknologia soveltuu ensisijaisesti suursarjatuotantoon, mutta piensarjoissa sen käyttöä voi puoltaa esimerkiksi jokin tekninen ominaisuus. MIM-tekniikassa käytettävät muottien valmistustekniikat soveltuvat myös muuhun muottivalmistukseen. Mekaniikkasuunnittelussa konstruktioiden monimutkaistuessa toleranssianalyysin käyttö on tullut tärkeäksi osaamisvaatimukseksi ja sen käyttö on yleistymässä. Tästä syystä projektin aikana yhdessä casessa sovellettiin toleranssianalyysin käyttöä.
Projektin keskeiset tulokset on koottu tähän KOTEL-raporttiin. Raporttiin on liitetty myös runsaasti www-linkkejä, joista löytyy helposti ajan tasalla olevaa lisätietoa. Niistä on apua käytännön suunnittelutyössä. Raportin liitteessä on luetteloitu yhteystietoja elektroniikan mekaniikan valmistajista sisältäen tietoja ohutlevytekniikan- sekä muovi- ja elastomeeritekniikan valmistajista.

255 TUPA HANDBOOK - OPTIMIZED MECHANICAL STRUCTURE FOR PRODUCTION, PACKAGING AND LOGISTICS  

"This handbook gives a general process and methodology for cost effectively manufactured transported and assembled environmentally compatible product design and packaging. An effort is made to take into account the modern industrial challenges with networked product design, packaging, transportation and assembly. The work is based on literary reviews, studies of reallife applications and brainstorming of expert groups. It is seen, that with the given methodology it is possible to obtain competitive benefit by more optimized product design for civil and military applications. The given engineering material, references and examples are hoped to support the implementation of the methodology into successful enterprise practices..



.