Ehkäisevän kunnossapidon suunnittelun työkalujen kehittäminen terästehtaassa

Imatra Steel Oy Ab:n Imatran terästehtaan tuotantonopeudet ja -määrät ovat nousseet selvästi alkuperäistä tasoa korkeammiksi toteutettujen investointien ja käytettävyyden parantamisen myötä. Lisäksi yrityson asettanut yhä tiukemmat käytettävyystavoitteet. Ehkäisevän kunnossapitojärjestelmän käyttöaste ei ole riittävä, jotta asetettuihin tavoitteisiin päästäisiin. Kunnossapidon rooli on myös muuttunut tärkeäksi kilpailutekijäksi jolla voidaan suoraan vaikuttaa yrityksen kilpailukykyyn. Työn avulla pyritään helpottamaan tulevaa systemaattista yrityksen koko laitekannan ehkäisevien kunnossapitotoimenpiteiden läpikäyntiä. Tässä työssä pyritään etsimään sopivia työkaluja ehkäisevän kunnossapidon suunnittelulle ja kehittämään ehkäisevää kunnossapitoa. Työssä on tavoitteisiin pääsemiseksi tutkittu erilaisia kunnossapitostrategioita, kunnossapitostrategioiden valintamenetelmiä, tunnuslukuja, vikaantumista ja kriittisyysanalyysejä. Yrityksen ehkäisevän kunnossapidon nykytilaa ja ongelmakohtia selvitettiin haastattelututkimuksen avulla. Työssä on kehitetty erilaisten kunnossapitostrategioiden valintamenetelmien pohjalta oma laitekannan kriittisyyden huomioiva menetelmä ehkäisevän kunnossapidon kohteiden päivittämiselle. Menetelmän helppokäyttöisyyttä on lisätty kehittämällä menetelmälle suunnittelukortti. Lisäksi työssä on esitelty muita ehkäisevään kunnossapitoon liittyviä kehityskohteita.

Kunnossapidon tuotteistus Stora Enson Kymenlaakson tehtailla ja sen vaikutukset kunnossapidon johtamiseen

Kansainvälinen kilpailu pakottaa metsäteollisuusyritykset jatkuvasti etsimään keinoja, joilla pystytään parantamaan tuotantolaitosten kannattavuutta ja kilpailukykyä. Kannattavalle ja kilpailukykyiselle toiminnalle eräs tärkeimmistä tekijöistä on osaava, tehokas ja suunnitelmallinen kunnossapito. Tämän diplomityön kirjallisuusosassa tavoitteena oli tarkastella kemiallisen metsäteollisuuden kunnossapitoa, sen tehokkuutta ja erityisesti sen erilaisia toimintamalleja. Kirjallisuusosuudessa on käsitelty kunnossapidon palvelutuotteistamista ja sen vaikutuksia kunnossapidon johtamiseen. Tämän työn käytännön osiossa on vertailtu Stora Enson Suomen tehtaiden, ja erityisesti Kymenlaaksossa Kymenson toimipisteiden eroja kunnossapitoresurssien käytössä kunnossapidon palvelutuotteisiin. Johtopäätöksissä on annettu suosituksia kunnossapidon palvelutuotteistuksen jatkokehittämiseen.

Kunnossapidosta aiheutuvien epäsuorien kustannusten, laatuvaikutusten ja tuotannon toteutumattomien tuottojen liiketaloudellinen vaikutus

Työn tavoitteena on selvittää välillisten kunnossapitokustannusten rakennetta, selkeyttää kunnossapitokonseptin myyntiä ja luoda benchmarking- työkalu kunnossapitoliiketoiminnan jatkuvaan kehittämiseen. Kunnossapidon palvelukonseptin tarjoamiseen liittyen tutkimuksessa kartoitetaan kunnossapidon asiakkaan näkemyksiä kunnossapidon vaikutuksista asiakkaan edustamassa organisaatiossa, jolloin voidaan saada työkaluja kunnossapitotuotteiden ja kunnossapitokonseptien edelleen kehittämiseksi paremmin asiakkaan tarpeita tyydyttävään suuntaan ja näin nostaa asiakkaan ostaman palvelun laatua ja saada tuotetuksi lisäarvoa asiakkaalle. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta kunnossapidon vaikutuksen yrityksen talouteen ja menestykseen olevan huomattava. Kun tarkastellaan kunnossapitoa vain välittömien kustannusten osalta, ei yrityksen toimintoja voida optimoida tehokkaimman mahdollisen toiminnan mahdollistavalla tavalla. Kunnossapito voidaan siis kehittää aidosti lisäarvoa tuottavaksi palveluksi, kun saadaan epäsuoria kustannuksia asteittain vähennetyksi.

Paineellisten rumpusuodinten kunnossapitostrategian kehittäminen ja implementointi

Tutkimuksen tavoitteena oli luoda UPM-Kymmene Oyj:n Kaukaan sellutehtaalle tuotannolliset näkökulmat huomioiva ja kunnossapitokustannukset optimoiva paineellisten rumpusuodinten kunnossapitostrategia. Paineelliset rumpusuotimet on sellutehtaan kuitulinjan keskeinen laiteryhmä, jonka vuosittaiset kunnossapitokustannukset ovat merkittävät. Tarkastelu työssä keskittyi paineellisen rumpusuotimen päätytiivistyksen kunnossapitostrategian kehittämiseen, koska päätytiivistys muodostaa laitteen vuosittaisista kustannuksista suurimman osan. Kunnossapitokustannusten optimointi suoritettiin strategisen johtamisen periaatteiden mukaisesti eri teknistaloudelliset näkökulmat huomioiden. Kunnossapidon toteutukselle määriteltiin tuotannon tavoitteet, jonka perusteella luotiin uusi kunnossapitostrategia. Työssä tehdyn tutkimuksen perusteella siirtymällä korjaavasta kunnossapidosta ehkäisevään kunnossapitoon, voidaan saavuttaa säästöjä kunnossapitokustannuksissa. Uuden strategian toteutumisen mahdollistamiseksi määriteltiin strategiset projektit, jotka käsittelivät muun muassa uusien tiivistemateriaalien käyttöönottoa, alajärjestelmien muutostöitä sekä toimintatapojen muutoksia. Strategian ja strategisten projektien toteutusta varten laadittiin kirjalliset dokumentit, joiden perusteella implementointi suoritetaan. Toimenpiteille määriteltiin vastuuhenkilöt ja toteutusajat, joiden mukaisesti eri organisaatiotasot toimivat. Strategia laadittiin seuraavalle kymmenelle vuodelle, mutta strategian toteutusta ja tuloksia on seurattava vuosittain. Muuttuvassa liiketoimintaympäristössä kunnossapidon optimitila ei ole staattinen, joten strategiaa on oltava valmis päivittämään. Aktiivisella ja suunnitelmallisella toiminnalla on mahdollista saavuttaa merkittäviä säästöjä tuotannon ja kunnossapidon näkökulmasta.

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.

Käyttöomaisuuden hallinta elinjakson operointivaiheessa

Kunnossapidon kustannustehokkuuden tavoitteleminen on ollut pitkäjänteinen trendi, joka on siirtynyt teollisuusyrityksistä puolustusvoimiin. Kumppanuuksien avulla on pyritty tilanteeseen, jossa voidaan keskittyä ydintoimintoihin sekä saavutetaan kustannussäästöjä. Puolustusvoimissa on myös tarve lisätä kustannusten läpinäkyvyyttä sekä tietoisuutta kustannusten muodostumisesta suorituskyvyn koko elinjakson ajalta. Samalla järjestelmät, joista suorituskyky rakennetaan, ovat muuttuneet yhä monimutkaisemmiksi. Tarve laitetoimittajan tai kunnossapitoyrityksen erikoistuneelle asiantuntijuudelle ongelmien ratkaisemiseksi kustannustehokkaalla tavalla on ilmeinen. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kunnossapitostrategian perusteita maanpuolustukseen tarkoitetun suorituskykyomaisuuden hallinnan kautta. Kunnossapitostrategian lähtökohtana käytetään fyysisen käyttöomaisuuden hallintaa. Strategian päämääränä on systemaattisella ja ennakoivalla tilannekuvaan perustuvalla suunnittelulla saavuttaa toiminnalliset tavoitteet kustannukset minimoiden. Tilannekuva antaa perusteet sekä suorituskyvyn tehokkaalle käytölle että suorituskykytason ylläpitämiselle ja kehittämiselle. Ennakoivan kunnossapidon suunnittelu perustuu järjestelmälle asetettuista mittareista saatavaan luotettavaan ja oikea-aikaiseen tietoon. Tutkimuksessa käsitellään myös suorituskyvyn, kunnossapidon ja käyttöomaisuuden hallinnan käsitteitä ja perusteita. Tutkimusmenetelmänä oli kirjallisuustutkimus, jossa kunnossapitoon sekä elinjaksoon ja sen kustannuksiin liittyvän aineiston avulla pyrittiin löytämään käyttöomaisuuden hallintaan liittyviä riskejä sekä mahdollisuuksia. Tutkielman tärkeimpinä kirjallisina lähteinä olivat Jyri Kosolan Suorituskyvyn elinjakson hallinta sekä Jorma Järviön Kunnossapito. Aineistoa täydennettiin käyttöomaisuuden hallintaan liittyvillä tutkimuksilla ja artikkeleilla. Aikaisemmista tutkimuksista keskeisinä lähteinä olivat Petteri Hemmingin Vaatimustenhallinta elinjakson operointivaiheen aikana, Maanpuolustustuksen tieteellisen neuvottelukunnalle tehty tutkimus Elinkaarenaikainen kustannustehokkuus- ja suorituskykytieto päätöksenteon tukena ja Teknologian kehittämiskeskuksen katsaus Fyysisen käyttöomaisuuden hallinnan taustaselvitys. Tutkimuksen keskeisenä tuloksena ilmeni, että tarve käyttöomaisuuden hallinnalle kunnossapitostrategian kautta on ilmeinen. Kasvavat kustannukset ja järjestelmien monimutkaistuminen suhteessa suorituskyvyn kokonaistehokkuuden vaatimuksiin asettavat kunnossapidon yhdeksi maanpuolustuksen avainprosessiksi. Hyvin valmisteltu kunnossapitostrategia mahdollistaa pitkäjänteisen kehityksen, jolloin suorituskykyyn liittyvälle päätöksenteolle löytyvät systemaattisen suunnittelun ja analysoinnin avulla selkeät perusteet.

A simulation model of the optimal maintenance strategy: conceptual agent-based approach

In this Master’s thesis agent-based modeling has been used to analyze maintenance strategy related phenomena. The main research question that has been answered was: what does the agent-based model made for this study tell us about how different maintenance strategy decisions affect profitability of equipment owners and maintenance service providers? Thus, the main outcome of this study is an analysis of how profitability can be increased in industrial maintenance context. To answer that question, first, a literature review of maintenance strategy, agent-based modeling and maintenance modeling and optimization was conducted. This review provided the basis for making the agent-based model. Making the model followed a standard simulation modeling procedure. With the simulation results from the agent-based model the research question was answered. Specifically, the results of the modeling and this study are: (1) optimizing the point in which a machine is maintained increases profitability for the owner of the machine and also the maintainer with certain conditions; (2) time-based pricing of maintenance services leads to a zero-sum game between the parties; (3) value-based pricing of maintenance services leads to a win-win game between the parties, if the owners of the machines share a substantial amount of their value to the maintainers; and (4) error in machine condition measurement is a critical parameter to optimizing maintenance strategy, and there is real systemic value in having more accurate machine condition measurement systems.