Pyörivien sähkökäyttöjen ennakoiva kunnossapito reaaliaikaisen värähtelymittauksen avulla

Teollisuuden pyörivien sähkökäyttöjen ennakoivaan kunnossapitoon investoidaan jatkuvasti enemmän ja enemmän, jotta käytönaikaisia sähkökäyttöjen rikkoontumisia saataisiin ehkäistyksi. Lisäksi huoltojen ajoittamista halutaan optimoida siten, että suunniteltujen tuotantoseisokkien aikana saataisiin tehdyksi oleelliset ja tarpeelliset huoltotoimenpiteet. Pyörivien sähkökäyttöjen kunnonvalvontamenetelmiä ja -tapoja on erilaisia ja yhtenä vaihtoehtona voisi olla reaaliaikainen värähtelymittaus. Tässä diplomityössä tarkastellaan kunnossapidon käsitteitä, värähtelymittaukseen liittyviä suureita ja menetelmiä, sekä reaaliaikaisen värähtelymittauksen hyödyntämistä teollisuudessa.

Kunnossapito-ohjelman rakentaminen RCM - menetelmän avulla

Työn tarkoituksena oli luoda UPM Kaukaan sellutehtaan kaustisointi- ja meesauunialueelle kunnossapito-ohjelma, RCM eli luotettavuuskeskeinen kunnossapitomenetelmää käyttäen. Tavoitteena oli luoda ennakkohuolto-ohjelma, joka pohjautuu laitekriittisyyksiin sekä optimoida kohdealueen laitteiden varaosien varastointia. Perustaksi työlle luotiin uusi kriittisyysluokittelumalli, joka perustuu PSK 6800 standardiin. Tarvittavien ennakkohuoltotoimenpiteiden määrittämisen apuna käytettiin toimenpiteiden määritysmatriisia. Varaosavaraston optimointia varten luotiin varaosien varastointitarpeen määritysmatriisi. Prosessin suorittamisessa korostui laaja ja osaava projektiryhmä, jonka avulla asioiden läpikäynnissä oli tarvittavat tiedot saatavilla. Projektiryhmässä oli mukana sekä kunnossapidon että käytön henkilöitä. Kunnossapito-ohjelmasta muodostui erittäin kattava. Seisokkia vaativat toimenpiteet ovat aikataulutettu siten, että niitä suoritetaan tasaisesti vuoden aikana. Uusien huoltorivien ansiosta alueen kunnossapito selkeytyy paljon.

Betonielementtitehtaan tuottavuuden parantaminen kunnossapidon keinoin

Työn teoriaosassa käsitellään suorituskyvyn osa-alueita, suorituskyvyn mittaamista ja kunnossapitoa. Suorituskyvyn osa-alueiden avulla pyritään osoittamaan, että kunnossapidon kehittäminen kannattaa tuottavuuden kasvamisen ja kannattavuuden paranemisen johdosta. Suorituskyvyn mittaamisella ja sen lähtökohdilla luodaan mittarit, joilla pystytään havaitsemaan muutokset näissä osa-alueissa. Kunnossapidolla haetaan keinot, joilla suorituskyvyn osa-alueet kehittyvät. Käytännön osiossa kuvataan kohdeyrityksessä havaittuja tapahtumia kunnossapidon kehittämisessä ja mittariston käyttöönotossa. Tämän lisäksi tämä empiirinen osa kertoo tehdyistä toimenpiteistä tehtaalla. Empiirisen osion päättää jatkoehdotuslista projektin jatkamisesta tämän tutkimuksen jälkeen.

Venttiilien kunnossapidon optimointi

Tässä työssä tarkastellaan venttiilien kunnossapitoa ja erityisesti niiden kunnonvalvontaa. Työssä on kerrottu perusteita venttiileiden kunnonvalvonnan suorittamiseksi, venttiili- ja toimilaitevikojen perussyistä ja niiden havaitsemisesta. Työn pääpaino on kuitenkin kunnonvalvontamenetelmissä ja niiden käytössä. Mittauksia venttiilivuodon havaitsemiseksi suoritettiin akustisen emission, ultraäänen ja lämpötilan pistemittauksen avulla. Venttiilien yleistä kuntoa määritettiin värähtelyn, venymäliuskojen ja laitoksella jo toimivan moottoritoimilaitteen virtamittauksen avulla. Työssä on annettu suuntaviivat tulosten tulkitsemiselle, mutta yksityiskohtainen ja tarkempi tulosten tulkinnan määrittäminen jätetään laitoksen henkilökunnasta sille henkilölle joka mittauksia tulee tekemään tai jonka työnkuvaan muuten kuuluu kyseisten tulosten tulkitseminen.

Hitsauskoneen kunnonvalvontajärjestelmän kehittäminen

Teollisuuden kasvavien laatuvaatimusten johdosta valmistava teollisuus joutuu tiukentamaan laatuvaatimuksiaan täyttääkseen asiakasvaatimukset. Laatujärjestelmät asettavat valmistajille erilaisia vaatimuksia, kuten valmistuksessa käytettävien laitteistojen huoltodokumentaatioiden tuottaminen. Standardi SFS-EN ISO 3834-2 Metallien sulahitsauksen laatuvaatimukset: Kattavat laatuvaatimukset tuo edellä mainitut vaatimukset myös hitsaustuotantoon. Ennakoivaa kunnossapitoa käytetään monilla teollisuuden aloilla, koska tuotannon yllättävät keskeytymiset halutaan ennaltaehkäistä. Käsinhitsaukseen ei ole ollut toistaiseksi työkaluja, jotka mahdollistaisivat ennakoivan kunnossapidon hitsauskoneille. Kemppi Oy kehittää hitsauksen monitorointiratkaisua, jonka yhtenä päämääränä on kunnonvalvontajärjestelmän kehittäminen hitsauslaitteistolle. Järjestelmä ottaa huomioon myös laatujärjestelmien asettamat vaatimukset hitsauskoneiden huoltodokumentaation tuottamisesta. Diplomityön tavoitteena oli tehdä vaatimusmäärittely hitsauskoneiden kunnonvalvontajärjestelmälle. Tässä diplomityössä perehdyttiin kunnossapidon ja vikaantumisen lajeihin, laatujärjestelmiin sekä hitsauslaitteistoon. Tutkimuksessa syvennyttiin hitsauskoneiden kunnossapidon ja vikaantumistapauksien kautta suunnitteilla olevan järjestelmän tarpeisiin. Haastatteluiden avulla kartoitettiin hitsauslaitteiden kunnonvalvontajärjestelmältä vaadittavia piirteitä, järjestelmälle asetettavia vaatimuksia sekä järjestelmän monitorointikohteita. Tutkimuksen pohjalta laadittuun vaatimusmäärittelyyn saatiin muodostettua toiminnalliset vaatimukset, joista muodostetaan tuotekehityksen aikana tuotteen ominaisuudet. Lisäksi vaatimusmäärittelyyn luotiin käyttäjäryhmät, käyttötapaukset sekä alustavat monitorointikohteet. Vaatimusten täyttämiseksi kunnonvalvontajärjestelmään on suunnitteilla myös laitetietokanta, johon sisällytetään hitsauslaitteille suoritettujen huoltojen ja validointien tiedot. Varsinaisen tuotekehitystyön alkaessa nyt laadittua vaatimusmäärittelyä tullaan käyttämään suuntaviivojen näyttäjänä projektissa.

Hankintastrategia prosessiteollisuuden kunnossapito- ja palveluyrityksessä

Työn tavoitteena oli luoda Stora Enson Varkauden tehtaille hankintastrategia käyttäen hyväksi siihen tarkoitukseen kehitettyjä työkaluja sekä etsiä kustannussäästöjä kilpailun lisäämisellä. Työkaluiksi valittiin yksinkertainen ostosalkkuanalyysi ja SWOT-analyysi. Tarvittava analysointimateriaali saatiin hakemallatoimittaja- ja nimikeraportteja SAP R/3 -toiminnanohjausjärjestelmästä. Työssä käytiin läpi nimikkeistöä niin, että sieltä etsittiin sellaiset tuotteet, joilla ei ole kilpailua tai vaihtoehtoista toimittajaa. Näissä nimikkeissä keskityttiin sellaisiin tuotteisiin, joissa on mahdollisimman helposti saatavissa kustannussäästöjä eli pääasiassa kemikaaleihin. Tämän työn tarkoitus ei ollut etsiä vaihtoehtoisia tuotteita/toimittajia, vaan luoda ostolle edellytysnäiden etsimiseen. Hankintastrategian avulla osto voi selkeyttää ja rationalisoida toimintaansa paremmin yritykselle lisäarvoa tuovaksi organisaatioksi. Kullekin ostosalkun matriisille luodun strategian avulla ostajat voivat kehittää toimintaansa tehokkaammaksi. Strategia ei kuitenkaan ole vain kertaluontoinen prosessi, vaan sitä on myös muistettava ylläpitää.

Ennakoiva vikojen havaitseminen liityntäverkosta

Tässä diplomityössä on tutkittu mahdollisuuksia ennakoida ja havaita kaapelivikoja mahdollisimman varhaisessa vaiheessa teleoperaattorin liityntäverkosta, joka käsittää optisen rajapinnan ja asiakkaan välisen parikaapeleilla toteutetun osan verkkoa. Liityntäverkon ikääntyessä kaapeleiden ja liitosten viat yleistyvät sekä niiden korjauskustannukset kasvavat. Mahdollisimmanvarhaisessa vaiheessa vikoja havaitsemalla ehkäistään vikojen laajentumista sekä asiakkaiden palveluiden katkeamista. Kannattavin tapa toteuttaa liityntäverkon vikoja ennakoiva järjestelmä Elisa Oyj:n tapauksessa on hyödyntää yrityksessä uudistettua DSL-tekniikkaa. DSLAM:eilla päivittäin suoritetuilla mittauksilla voidaan havaita liityntäverkon kaapeleiden kunnon heikkeneminen sekä vikaantumiset. Työssä on tutkittu vikatapausten aiheuttamia muutoksia linjojen sähköisiin ominaisuuksiin sekä niiden näkymistä mittaustuloksissa. Työssä löydettiin menetelmät toteuttaa liityntäverkon kuntoa mittaava ja tarkkaileva järjestelmä. Ennakoivalla toiminnalla voidaan aikaansaada merkittäviä kustannussäästöjä viankorjausprosessin eri vaiheissa sekä parantaa palveluiden laatua.

Kunnossapito käyttöomaisuuden arvon ja tuottokyvyn ylläpidon tukena laitoksen elinkaaren aikana

Työssä tutkittiin kunnossapidon mahdollisuuksia vaikuttaa laitoksen elinkaareen ja elinkaaren aikaisiin kustannuksiin. Lisäksi tutkittiin teknisen suunnittelun vaikutusta kunnossapidettävyyteen ja laitoksen elinkaarikustannuksiin. Työn kirjallisuusosassa on tarkasteltu nykyaikaisia kunnossapidon menetelmiä.Erityisesti on tutkittu luotettavuuskeskeistä kunnossapitoa ja kunnossapidon tehtäviä laitoksen elinkaaren aikana. Investoinnin laitevalinnoilla ja niiden suunnittelulla on myös merkittävä vaikutus käyttöön ja erityisesti kunnossapitoon. Työn empiirisessä osassa selvitettiin Botnia Mill Servicen jaMetsä - Botnian toimintamalleja Joutsenon sellutehtaalla. Erityisesti keskityttiin suuriin korjauksiin ja niiden kustannusten hallintaan. Myös kunnossapidon toimintamallia ja sen kehittämistä on tutkittu. Kokeellisessa osassa selvitettiin kunnossapidolle tyypillinen toimintamalli laitoksen elinkaaren hallintaa varten. Tehdyn selvityksen pohjalta voidaan todeta, että pitkän tähtäimen suunnittelu luo pohjaa kustannusten hallinnalle ja laitteiden kunnon ylläpidolle. Suunnittelun aikajänne tulisi olla laitteiden kunnostusten osalta vähintään kolme vuotta. Koko laitoksen kattava elinkaarisuunnitelma on hyvä laatia joheti käyttöönottovaiheen jälkeen. Pitkäjänteisellä suunnittelulla ja sen toteutuksella pystytään parhaalla mahdollisella tavalla ylläpitämään käyttöomaisuuden arvo. Kunnossapidolla on mahdollisuus vaikuttaa laitoksen käyttöomaisuuden arvonylläpitoon hallitsemalla elinkaarikustannuksia. Kunnossapidon onnistuneen toteutuksen takaa oikeanlainen johtaminen ja jatkuva osaamisen ylläpito. Myös kunnossapidossa sovitut toimintamallit ja järjestelmien jatkuva ylläpito ja kehittäminen takaavat onnistuneen toiminnan.

Kaasutuslämpölaitoksen käyttö-, kunnossapito- ja turvallisuusohjeet

Tämä työ tehtiin Kiteen Lämpö Oy:lle. Kiteen Lämpö Oy on kaukolämpöä Kiteen taajama-alueella tuottava ja toimittava yritys. Työn lähtökohtana oli yhtenäisten käyttö-, kunnossapito- ja turvallisuusohjeiden puuttuminen Kiteen Lämpö Oy:n Arppentien kaasutuslämpölaitokselta. Tämän lisäksi kyseiselle yritykselle täytyi luoda ympäristöpolitiikka. Käyttöohjeissa on esitelty sekä laitoksen prosessi että toimintaohjeet tyypillisimmissä tilanteissa. Kunnossapito-ohjeissa on käyty läpi yleistä asiaa kunnossapidosta sekä esitelty lämpölaitoksen kunnossapitotoimenpiteet. Turvallisuusohjeisiin on koottu yhtenäiset ohjeet laitoksella työskentelevien henkilöiden turvallisuuden varmistamiseksi. Ympäristöpolitiikkaosiossa on esitelty lämpölaitoksen ympäristöstrategia, -tavoitteet, -vaikutukset ja -riskit. Tämä diplomityö on samalla Kiteen Lämpö Oy:n perehdyttämisopas uusille työntekijöille sekä kesätyöntekijöille.

Nikkilän ja Savion sähkönjakeluverkkojen kunnossapito- ja saneeraussuunnitelma

Keravan Energian ja Etelä-Suomen Energian sähkönjakeluverkot sijaitsevat kasvavalla alueella Etelä-Suomessa ja varsinkin Etelä-Suomen Energian alueelle Sipooseen on ennustettu suurta väestönkasvua. Sipoossa sähköverkko on pääasiassa avojohtovoittoista maaseutuverkkoa kun taas Keravalla sähköverkko on kaapeloitua kaupunkiverkkoa. Väkiluvun ja sähkön kulutuksen kasvu tuovat omat vaatimuksensa sähkönjakeluverkolle varsinkin Sipoon Nikkilässä. Diplomityössä selvitetään Etelä-Suomen Energia Oy:n ja Keravan Energia Oy:n keskijänniteverkkojen nykytila Nikkilän ja Savion alueilla sekä alueiden kasvuennusteet ja uusien asuinalueiden tehontarpeet vuonna 2025. Näiden pohjalta laaditaan keskijänniteverkkojen rakentamiseen ja mahdollisimman tehokkaaseen käyttöön johtava suunnitelma seuraavien viiden vuoden aikana tehtäville saneerauksille.

Huolto– ja kunnossapitoliiketoiminnan tuotteistaminen

Tässä diplomityössä pyritään selvittämään, mitä kaikkea huolto– ja unnossapitosopimuksiin perustuvan liiketoiminnan tuotteistamiselta vaaditaan. Kyseisiä palveluita halutaan markkinoida uusien kerrosleiju–teknologiaan (BFB) perustuvien voimakattilatoimitusten yhteydessä. Diplomityön kirjallisessa osiossa asiaa tutkitaan ensin palveluliiketoimintaan ja tuotteistamiseen liittyvien seikkojen näkökulmasta sekä esitellään kunnossapidon teoriaa ja eri strategiakonsepteja sekä tunnuslukuja. Tutkimuksen empiirisessä osassa luodaan toimintamalli huolto– ja kunnossapitosopimuksia varten. Toimintamallissa pyritään löytämään laitekohtaisesti optimaalinen kunnossapitostrategia soveltaen RCM–menetelmään eli luotettavuuskeskistä kunnossapitotapaa. Käytettäviä kunnossapitostrategioita ovat parantava, ennakoiva, kuntoon perustuva ja korjaava kunnossapito. Optimoinnin päämäärä on saavuttaa mahdollisimman korkea tuotantovarmuus kustannustehokkaasti. Lisäksi työssä arvioidaan eri kunnossapitoresurssien tarve ensimmäisen kymmenen käyttövuoden ajalle. Toinen tutkimustavoite on saattaa elinkaarenseurantatyökalun kehittämisprojekti alkuun. Elinkaarenseurantatyökalulla halutaan seurata eri laitteiden elinkaaren vaihetta sekä löytää paras mahdollinen ajotapojen ja elinkaaren suhde. Työssä saavutettiin kunnossapito–ohjelma ja arvio eri resurssien tarpeesta voimakattilan laitteille. Resurssitarvearvio sisältää arvion työvoiman tarpeesta henkilötyötunteina sekä vaihdettavien vara– ja kulutusosien määrän.

Tiestön kunnossapito Pohjois-Suomessa, Pohjois-Ruotsissa, Pohjois-Norjassa ja Luoteis-Venäjällä 2010-2011

Tällä tutkimuksella haettiin tietoa tienkäyttäjien tyytyväisyydestä pohjoiseen tieverkostoon Pohjois-Suomen, Pohjois-Ruotsin, Pohjois-Norjan ja Luoteis-Venäjän alueilla. Tutkimusaineiston keruu toteutettiin kymmenellä eri rajanylityspaikalla ja keruumenetelmänä käytettiin informoitua kyselyä, eli haastattelija jakoi kyselylomakkeen vastaajalle ja oli mukana opastamassa vastaajaa tarvittaessa. Tutkimuksen kohderyhmänä olivat sekä ammattimaiset että yksityiset tienkäyttäjät, joista kesätutkimukseen vastasi 827 henkilöä ja talvitutkimukseen 862 henkilöä eli tutkimuksen kokonaisotos oli 1689 henkilöä. Kesäkunnossapidon kohdalla maakohtaiset erot olivat säilyneet selvinä ja osin jopa lisääntyneet entisestä. Suomen osalta asiakastyytyväisyyden taso on hienoisessa laskussa ja ensimmäistä kertaa kymmenen vuoden aikana Suomi jäi keskiarvolla mitattuna hieman Ruotsia heikommaksi. Kriittisimpiä olivat suomalaiset ja ruotsalaiset tienkäyttäjät, jotka arvioivat kokonaisuutena Suomen pohjoisen tieverkon kesäkunnossapitoa arvosanalla 3,0. Positiivisimmin kesäkunnossapitoa arvioivat venäläiset, jotka antoivat kokonaisuudelle arvosanan 4,6. Norjalaiset arvioivat Suomen pohjoisen tieverkon kesäkunnossapidon hyvälle tasolle (3,3). Ruotsin pohjoisen tieverkon kesäkunnossapidon tasoa koskevat arviot ovat jatkaneet positiivista kehitystä ja kokonaisuudessaan Ruotsin tieverkkoa koskevat arviot ohittivat nyt ensimmäistä kertaa Suomen vastaavat arviot. Ruotsin kunnossapitoa pidetään kohtalaisen hyvänä. Norjan pohjoisen tieverkon kesäkunnossapidon taso on kohtalainen ollen samalla tasolla kuin vuosien 2000 ja 2005 tutkimuksissa. Venäjän pohjoisen tieverkon kesäkunnossapito arvioitiin kokonaisuutena edelleen huonohkoksi. Talvikunnossapidon tasossa muutokset ovat kokonaisuutena varsin pieniä ja pitkälti samansuuntaisia kuin kesäkunnossapidon osalta. Käytännössä tyytyväisyys Suomen talvikunnossapitoon on heikentynyt eniten, mutta Suomi on pysynyt edelleen kärkisijalla. Suomen pohjoisen tieverkon talvikunnossapitoa koskeva kokonaisarvosana on pudonnut hieman vuosien 2001 ja 2005 tasoilta. Eniten ovat pudonneet ruotsalaisten ja norjalaisten antamat arviot, mutta talvikunnossapitoa pidetään edelleen hyvänä (3,4 ja 3,7). Venäläiset pitävät Suomen pohjoista tieverkkoa aikaisempien tutkimusvuosien tapaan erittäin hyvin hoidettuna (4,6). Heikoimmaksi tilanteen kokivat itse suomalaiset (2,9). Arvio Ruotsin pohjoisen tieverkon talvikunnossapidon tasosta on parantunut selvästi vuodesta 2001 ja erityisesti vuodesta 2005. Ruotsi onkin noussut talvihoidon tasossa Suomen rinnalle. Ruotsin kokonaisarvosana nousi tasaisesti kaikkien kansalaisuuksien mielestä. Norjassa ja Venäjällä tieverkon talvikunnossapitoa koskeva kokonaisarvosana on pysynyt suunnilleen vuosien 2001 ja 2005 tasolla. Norjan heikoimpina talvihoidon osa-alueina pidetään edelleen liukkaudentorjuntaa ja polanteen höyläämistä, joissa se saa selvästi huonommat arviot kuin Suomi ja Ruotsi. Venäjän talvihoidon taso on kokonaisuutena edelleen kohdemaiden huonoin, mutta pääteiden osalta ero on kaventunut selvästi. Venäjällä päätieverkon talvikunnossapito arvioitiin aikaisempia vuosia paremmin hoidetuksi ja sitä pidettiin jopa hieman parempana kuin Norjassa.