Kunnossapito ja huolto

Tehdasprojekti (Kon-15.4197)
Kunnossapito ja huolto
Juha Huuki
Tuotantotekniikka
06.11.2015
Kunnossapitoa
• Termodynamiikan toinen laki
sanoo: kaikki järjestelmät
hakeutuvat ajan myötä
energiaminiinsä ->ajan
kysymys milloin laitteet
lakkaavat toimimasta.
• Joko laitteet annetaan
rikkoutua, hankitaan uudet tai
tehdään kunnossapitoa
kustannustehokkaasti
2
Kunnossapitokäsitteestä
•
Kunnossapitokäsite on varsin laaja, monitahoinen ja -tasoinen.
Kunnossapidon tavoitteena on huolehtia koneiden, laitteiden ja rakennusten
kunnosta, jotta tuotanto voi tapahtua olosuhteissa, jotka ovat edullisimmat
nettotuottojen, turvallisuuden, ympäristön ja laadun kannalta (tuotteiden
tuottaminen).
TUOTANTOTOIMINNAN KUNNOSSAPIDOSSA
•
•
•
Asetus 400/2008 ja asetus 403/2008 määrittävät koneiden turvallisen toiminnan Lain
mukaan on pakko järjestää toimiva laitteiden kunnossapito ja kunnonvalvonta.
Suoritetaan kunnonvalvontaa, huoltoja, varsin erilaisten koneiden ja laitteiden
korjaamista ja modifiointia.
On pystyttävä korjaamaan syntynyt vika mahdollisimman nopeasti ja edullisesti.
YLEISESSÄ KUNNOSSAPIDOSSA
•
•
Varmistetaan seurannalla ja ennakoinnilla erilaisten toimintojen perusedellytysten
saatavuus (sähkö, vesi, ilma, lämmitys jne.).
Varmistetaan huoltamalla ja korjaamalla laitteiden toimintakyvyn säilyminen (koneet,
nosturit, kulkuvälineet, telat, pumput, puhelimet jne).
3
Kunnossapidon määritelm(i)ä
•
Yleisesti kunnossapito ymmärretään toimintojen joukkona, joilla pyritään pitämään
käyttöomaisuus halutussa toiminnallisessa kunnossa tai palauttamaan omaisuus kyseiseen
tilaan. (Pintelon & Parodi-Herz, 2008) Käyttöomaisuutena pidetään esimerkiksi erilaisia
prosessilaitteistoja, koneita, laitteita, rakennuksia, teitä, tieverkostoja, laivaväyliä sekä vesi ja
viemäriverkostoja.
•
SFS-EN 13306 (2001) standardi määrittelee kunnossapidon seuraavasti: ”Kunnossapito
koostuu kaikista kohteen elinajan teknisistä, hallinnollisista ja liikkeenjohdollisista
toimenpiteistä, joiden tarkoituksena on ylläpitää tai palauttaa kohteen toimintakyky
sellaiseksi, että kohde pystyy suorittamaan vaaditun toiminnon.”
•
John Moubray (1992) määrittelee kunnossapidon tavoitteeksi tuotantovälineiden toiminnan
varmistamisen koko niiden elinkaaren ajalla. Tavoite tulisi saavuttaa niin, että omistajat,
käyttäjät ja yhteiskunta ovat tyytyväisiä.
•
Kunnossapidossa tulisi käyttää mahdollisimman kustannustehokkaita menetelmiä,
joilla hallitaan vikaantumisia ja niiden seurauksia. Kunnossapitoon osallistuvien
ihmisten aktiivinen tuki toteutetulle kunnossapidolle on erityisen tärkeää.
Kunnossapidon tavoitteena on huolehtia koneiden, laitteiden ja rakennusten kunnosta, jotta
tuotanto voi tapahtua olosuhteissa, jotka ovat edullisimmat nettotuottojen, turvallisuuden,
ympäristön ja laadun kannalta (tuotteiden tuottaminen).
•
4
Miksi kunnossapitoa ja huoltoa ?
• Tuotantolaitosten prosessien, koneiden ja laitteiden
moitteeton kunto ja häiriötön toiminta lisää laitoksen
tuottavuutta, varmistaa lopputuotteiden laadun sekä
asiakastyytyväisyyden.
• Maintenance / kunnossapito / huolto on laitteen
vikaantumisen estämistä ja vikaatumisen sattuessa
haitallisten vaikutusten minimointia (nopea korjaus, pienet
tuotannonmenetykset)
5
Kunnossapito lukuina
• Thomasin (2005) mukaan
koko maailman
bruttokansantuotteesta (BKT)
noin yhdeksän prosenttia
tulee kunnossapidosta.
Suomessa kunnossapidon
osuus on ollut korkeampi.
• Teollisuusyrityksien
kunnossapitokustannukset
vaihtelevat 2 - 14 % välillä
yrityksen liikevaihdosta
Lähde: Kunnossapitoyhdistys
6
Suomessa teollisuus panostaa
kunnossapitoon 3,5 mrd€/v
Lähde: Kunnossapitoyhdistys
7
• Kunnossapidon ensisijainen tehtävä on pitää laitteet jatkuvasti
käyttökunnossa
• Korjaustoiminta kuuluu kunnossapitoon, mutta ei ole
päätarkoitus
• Nykykäsityksen mukaan kunnossapito ei ole kustannus, vaan
tärkeä kustannustekijä, jolla varmistetaan tuotantolaitoksen
kilpailukyky
8
• Tuotannolliset yritykset arvioivat kunnossapidon taloudellista
merkitystä lähinnä kustannusten tai siitä johtuvien
tuotannonmenetysten kautta
• Kunnossapito ei ole toimiala, vaan se on läsnä kaikenlaisessa
teollisuudessa
9
Kunnossapitolajit
• Kunnossapito jaetaan:
10
Kunnossapitolajit
•
Ehkäisevä kunnossapito (Preventive Maintenance)
Säännöllisin välein, pyritään vähentää laitteen rikkoontumisen mahdollisuutta tai toimintakyvyn heikkenemistä.
•
Jaksotettu kunnossapito (Scheduled Maintenance)
Ehkäisevää kunnossapitoa, jossa tehtävien jaksottaminen perustuu kalenteriaikaan, käyttöaikaan, käyttömääriin, taloudellisesti edulliseen
ajankohtaan, tuotettuun määrään, työjaksojen määrään jne.
•
Kuntoon perustuva kunnossapito (Condition Based Maintenance)
Ehkäisevää kunnossapitoa, jossa seurataan kohteen suorituskykyä tai suorituskyvyn parametrejä. Seuranta voi olla aikaan jaksotettu,
tuotannon tilaamaa tai jatkuvaa

Ennakoiva kunnossapito (Predictive Maintenance)
Kuntoon perustuva kunnossapito, perustuu niiden tekijöiden tarkkailuun ja analysointiin, jotka kuvaavat kohteen suorituskyvyn heikkenemistä
•
Korjaava kunnossapito (Corrective Maintenance)
Korjaava kunnossapito: se suoritetaan vikaantuneelle kohteelle joko välittömästi tai erikseen suunniteltuna
ajankohtana. Tarkoituksena on palauttaa kohteen toimintakunto. Korjaava kunnossapito voi olla suunniteltua tai suunnittelematonta
•
Välitön kunnossapito (Immediate Corrective Maintenance)
Korjaava kunnossapito. Häiriökorjauksessa kohde palautettaan välittömästi häiriön jälkeen toimintakuntoon esimerkiksi komponenttia
vaihtamalla tai jollakin muulla toimenpiteellä, jotta tuotantomenetykset minimoituisivat.
•
Kunnostaminen
Kuuluu korjaavaan kunnossapitoon, mutta se on suunniteltu toimenpide. Se voi kohdistua esimerkiksi
vikaantuneeseen tai vaurioituneeseen komponenttiin työpajassa tai matalan käyttöasteen koneen korjaukseen tuotannossa.

Käyttäjän kunnossapito
Lähde: Kunnossapitoyhdistys
11
Kunnossapitolajit
12
Lähde: Komonen 2005
Kunnossapidon jakautuminen
13
Osa-alueiden kehitystrendi
• Kunnossapidon osa-alueiden kehitystrendi
teollisuuden % käytetyistä työtunneista
Lähde: Kunnossapitoyhdistys
14
Kunnossapidon kehitys
•
Teknisestä näkökulmasta katsottuna kunnossapito on muuttunut
vikojen korjauksesta ennakoivaan kunnossapitoon, ja toisaalta
liikkeenjohdon näkökulmasta kunnossapito on muuttunut
välttämättömästä kustannuksesta strategisesti tärkeäksi
kokonaisuudeksi.
Lähde: Hatinen
15
Lähde: Petri Salo
16
Kunnossapidon vaikutus
yrityksen toimintaan
•
•
•
Kunnossapito mielletään tärkeäksi tuotannontekijäksi, varmistetaan
tuotantolaitoksen kilpailukyky
Kunnossapito on yksi suurimmista yrityksen kustannuksista, pääoma ja
raaka-ainekustannusten jälkeen.
Kunnossapito on yrityksen suurin kontrolloimaton kustannuserä
Lähde: Promaint
17
Vaikutus kannattavuuteen
•
•
Kunnossapidon vaikutus yrityksen tuloksen muodostumiseen on välillinen ->
tunteminen välttämätöntä, jotta pystyy selvittämään kunnossapitopanostusten
synnyttämät tuotot
Tuottavuuden parantaminen -> lisää yrityksen kannattavuutta
18
Lähde: Promaint
Kunnossapidon kustannusten
tasapainottaminen
•
•
Tuotannon lisäarvon saavuttaminen vaati kunnossapidon systemaattista
kehittämistä, josta aiheutuu kustannuksia.
Investoinnit kunnossapidon laitteisiin, järjestelmiin ja koulutukseen, samoilla
tuotantopanoksilla kasvanut tuotanto.
Lähde: Promaint
19
TPM (Total Productive Maintenance)
=kokonaisvaltainen tuottava kunnossapito
Filosofian lähtökohtana on luoda koneille optimaaliset
toimintaolosuhteet ja ylläpitää ne
Keskeiset päämäärät:
 TPM tähtää laitteiston kokonaistehokkuuden (OEE)
maksimointiin häviöitä karsimalla
 TPM kehittää kunnossapitosysteemin, joka kattaa
koko koneen eliniän
 TPM sitoo mukaan kaikki ihmiset ja osastot.
Kannustaa käytön ja kunnossapidon yhteistyöhön
tasavertaisina kumppaneina.
 TPM siirtää lisää vastuuta niille, jotka konetta
käyttävät ja joiden tehtäviin koneet liittyvät
 TPM korostaa jatkuvien laiteparannusten merkitystä
•
Nykyisin suunta käyttöomaisuuden hallinnassa(Asset
management) Tietoa jaetaan mahdollisimman monelle
20
Tuotannon kokonaistehokkuus (OEE,
K*N*L) OEE = Overall Equipment Effectiveness
21
OEE lukuina
Elintarviketeollisuudessa OEE oli 67,8 %, kemian
teollisuudessa 82,7 % ja kone,metallituote ja
sähköteknisessä teollisuudessa 78,5 %.
Käytettävyys oli elintarviketeollisuudessa
85,0 %, kemianteollisuudessa 95,1 % sekä kone,
metallituote ja sähköteknisessä teollisuudessa
87,9 %
Jos tuotannonkokonaistehokkuutta OEE:tä eli
koneiden tehollista käyttöaikaa voidaan nostaa x
% tarkoittaa se y % lisää tuotantoa ilman
investointeja.
22
Optimaalinen
prosessiluotettavuus
• Koneiden ja laitteiden oikeanmääräisellä kunnossapidolla
voidaan säästää kuluissa
23Lähde: Promaint 2009
24
LähdeJorma Järviö
Service Management Solutions
SMS Oy
Kunnossapidon organisointi ja hierarkia
Määritetään miten laitetta pidetään kunnossa ?
• Keskitetty kunnossapito, keskitetyssä järjestelmässä
kunnossapito toimii omana erillisenä keskitettynä
organisaationaan.
• Hajautettu kunnossapito, kunnossapito toimii alayksiköissä
tuotannon alaisuudessa
• Kunnossapito omana tulosyksikkönään
• Kunnossapidon osto palveluna
• Kaikkien edellisten erimuotoisia yhdistelmiä.
25
Kunnossapidon ulkoistaminen
Kunnossapidon ulkoistaminen joko
kokonaan tai osittain
+ Kunnossapitoresursseista maksetaan vain
silloin, kun niitä käytetään.
+ Kapasiteettijoustot ovat periaatteessa
helppoja.
+ Mahdollisuus kustannuskontrolliin
kilpailuttamisen kautta.
+ Laajempi kokonaisosaaminen.
– Aikaviiveet kriittisissä tapauksissa.
– Osa keskeistä tietämystä siirtyy yrityksen
ulkopuolelle.
– Yhteistyöongelmia saattaa esiintyä.
– Tuotantolaitostuntemuksen heikkeneminen.
26
Ulkoistamisen tasot
Lähde: Hatinen 2009
27
Teollisuuden
kunnossapitokustannukset
• Oman työn osuus on pienentynyt ja palveluiden
lisääntynyt. Työpanos ostetaan ulkoa.
28
Esimerkkejä kunnossapitoa
tarjoavista yrityksistä
ABB, Lassila&Tikanoja, YIT teollisuus, Konecranes, Caverion
Machinery Service Finland Oy
Machinery Service Finlandin teollisuuden kunnossapitopalvelut kattavat laitteiden
koko käyttöiän asennuksesta aina jatkuvaan käyttövarmuuteen, ennakoivaan
huoltoon
ja yllättävien vikojen ympärivuorokautiseen korjaamiseen. Kuuluu Machinery
konserniin.
Mahro Oy
Mahro Oy on teollisuuden kunnossapitopalveluja tarjoava yritys, joka pääasiallisesti
tuottaa prosessiteollisuudelle suunnattuja huolto- ja ylläpitopalvelut.
Metso Mill Service Kauttua Oy
Yhtiön toimialana on kunnossapitopalvelujen myynti, laiteasennukset sekä
asennusvalvonta
teollisuudelle. Lisäksi muiden erikoiskoneiden korjausta ja huoltoa.
29
Kunnossapidossa esiintyviä termejä
Mitataan kunnossapidon tehokkuutta
•
Käyttövarmuus on kohteen kyky olla tilassa, jossa se kykenee suorittamaan vaaditun
toiminnon tietyissä olosuhteissa ja tietyllä ajanhetkellä tai tietyn ajanjakson aikana, olettaen
että vaadittavat ulkoiset resurssit ovat saatavilla. Tärkeä kunnossapidon onnistumisen
mittari
•
Toimintavarmuus R on kohteen kyky suorittaa vaadittu toiminto määrätyissä
olosuhteissa vaaditun ajanjakson. Mittari: Vikaväli, MTBF= Mean Time Between Failures,
keskimääräinen aika vikojen välillä.
•
Kunnossapitovarmuus S kuvaa kunnossapito-organisaation
kykyä suorittaa vaadittu tehtävä tehokkaasti määrätyissä olosuhteissa vaaditulla
ajanhetkellä tai ajanjaksona. Mittari: Logistinen viive
•
Kunnossapidettävyys M on kohteen kyky olla pidettävissä tilassa tai
palautettavissa tilaan, jossa se pystyy suorittamaan vaaditun toiminnon määritellyissä
käyttöolosuhteissa, jos kunnossapito suoritetaan määritellyissä olosuhteissa käyttäen
vaadittuja menetelmiä ja resursseja. Mittari: Korjausaika, MTTR
•
Virhekäytön esto on laitteiden ja järjestelmien tekninen ominaisuus, jolla estetään
niiden virheellinen käyttö tai vaaran aiheuttaminen ympäristölle
30
Kunnossapidettävyys
(Mittari:Korjausaika, MTTR)
Kunossapidettävyyteen vaikuttavat tekijät:
•
Luoksepäästävyys
Kohteeseen suunniteltu ominaisuus, joka kuvaa helppoutta lähestyä ja päästä
kohteeseen kunnossapitotehtävien suorittamiseksi. Esim kuljetusväylät ja
nostomahdollisuudet
•
Vaihdettavuus
Suunniteltu ominaisuus, esim osien helppo vaihdettavuus.
•
Testattavuus
Suunniteltu ominaisuus, joka sallii kohteen tilan, kunnon tai toiminnan valvonnan ja
tarkistamisen kohtuullisessa ajassa.
•
Huollettavuus
Suunniteltu ominaisuus, joka kuvaa huoltotoimenpiteiden suorittamisen helppoutta.
Esim. pysäytystarve, huoltokohteiden sijainti, rakenteiden tai suojalaitteiden
poistotarve, puhtaana pidettävyyden helppous, osavalikoiman suuruus, osien ja
materiaalien yleinen saatavuus, huoltotoimenpiteiden turvallisuus ja niiden ajallinen
kesto.
•
Vian paikannettavuus
Ominaisuus, joka mahdollistaa vian etsimisen ja paikannuksen laitteessa niin, että se
voidaan korjata suunnitellusti.
31
Vikaantuminen
• Jokaisella vialla on oma syntymä ja
kehitysmekanismi
VIAN ALKU => KEHITTYMINEN =>
VIKAANTUMINEN
• Vikatila on kehitysketjun viimeinen lenkki
• Kunnossapidossa on tärkeämpää estää
vikaantuminen kuin korjata vikoja tehokkaasti
32
Vikaantumisen eri vaiheet
•
•
•
P1 vikaantuminen/kuluminen alkaa
P2 tapahtuu ”repäisy”, esim vahingossa tapahtunut ylikuormitus (Repäisy saattaa jäädä
huomaamatta)
P3 oirehtiva vika kiihtyy ( vaikeuttaa laitteen toimintaa )
33
Kohteiden vikaantumiseen
vaikuttaa:
•
•
•
•
•
•
•
•
Kohde on väärin mitoitettu
Kohdetta käytetään väärin
Kohteeseen kohdistuu liian suuri kuorma
Variaatio kohteessa ja sen
toimintaympäristössä
Kuluminen
Erilaiset aikasidonnaiset tekijät
Osa toimiva, mutta kokonaisuus ei
Virheet spesifikaatiossa, suunnittelussa,
valmistuksessa käytössä, kunnossapidossa
jne.
Lähde: Komonen
34
Vikaantumisen pääsyyt :
Japanilaiset TPM:n kehittäjät ovat perusteellisesti tutkineet vikaantumista.
Heidän mukaansa vikaantumisella on viisi pääsyytä (Nakajima 89):
1.Laitetta ei käytetä oikealla tavalla. Oikeaa käyttötapaa ei joko
tunneta tai lähestymistapa ei ole oikea. Työtä saatetaan jakaa “minä
käytän – sinä korjaat” periaatteella. Laitteiden käyttäjät kyllä havaitsevat
vikojen oireita, mutta eivät ryhdy toimenpiteisiin, koska laitteen käyttäjän
toimenkuvaan ei kuulu korjaaminen ja raportoinitkin saattaa olla työlästä
ja osaaminen huonoa.
2.Käyttäjien ja kunnossapitäjien ammattitaito on liian kapea
(keskittyy korjaamiseen). Tarkastuksissa ei huomata oirehtivia vikoja, vian
oireet tulkitaan väärin sekä laitetta käytetään ja kunnossapidetään väärin.
Useinmiten väärinkäyttö on tahatonta ja siten vaikeaa huomata.
35
3.Laitteen ikääntymisen aiheuttamaa toimintakyvyn
heikkenemistä ei havaita tai korjata tai se hyväksytään.
Toimintakyvyn muutokset sekä vähittäisvikaantuminen ovat
vaikutuksiltaan pieniä ja muutokset selviävät vain vertailemalla.
4.Laitteen käyttöolosuhteet eivät ole optimaaliset. Lika esimerkiksi
saattaa aiheuttaa lämpenemistä tai rajoittaa liikeratoja tai ylimääräiset
varastot tukkivat pääsyn tarkastuspisteiden luokse.
5.Laitteen suunnittelussa ei ole riittävästi huomioitu todellista
käyttöä tai käyttöolosuhteita. Tarkastuspisteet saattavat sijaita
vaikeasti avattavien luukkujen takana.
36
Vian havaitseminen aistein
•
Suurin osa alkavista vikaantumisista voidaan havaita
pelkästään ihmisen aistein.
•
Käyttäjät huomaavat muutokset koneen toiminnassa
ensimmäisinä ja voivat nopealla reagoinnilla estää
suurten vahinkojen syntymisen (Markkanen, 2007)
37
• Viallinen hydraulisylinteri
Lähde: Kunnossapitoyhdistys
38
Vikaantuminen ja aika
• Perinteinen käsitys vikaantumisesta ns. ammekäyrä
• Kyseenalaistui 1960-luvulla( Nolan ja Heap), sillä
perinteisellä mallilla vikaantumista ei saatu hallintaan,
vaikka jopa 85 % lentokoneen osista vaihdettiin
säännöllisesti
39
Aikaan pohjautuva vikaantuminen
•
•
•
Teollisuudessa esiintyvistä vioista noin 80 % on vikojen D, E ja F mukaisia
Ennakoivan kunnossapidon keinoin voidaan löytää vain n 10 % vioista(John
Moubray)
Joka kerta kun kone avataan, suljetaan tai korjataan->kone altistuu
vikaantumismekanismeille A tai F. Tapahtuu jopa 72 % tapauksista.
40
41
Ruotsalainen SKF on tutkinut laakerien vikaantumista. Syyt ovat:
Asennusvirheet 16%
Puutteellinen voitelu 36%
Epäpuhtaudet 14%
Muu syy (epätasapaino, irronnut osa, normaali väsyminen) 34%
Normaalia väsymistä lukuunottamatta mikään syistä ei ole ajasta tai
käytöstä riippuva.
42
Huolto
• Huollon ja ehkäisevän kunnossapidon tehtävät
ovat osittain päällekkäisiä
• Huoltamalla pidetään yllä koneen
käyttöominaisuuksia tai palautetaan heikentynyt
toimintakyky ennen vian syntymistä tai estetään
vaurion syntyminen
• Huolto tehdään määrävälein
• Ennakoidut huoltoseisokit vievät vähemmän
aikaa kuin ennakoimattomat huoltoseisokit esim
viiveaikojen kautta
43
Kunnonvalvonta
•
•
•
•
•
Kunnonvalvonnalla määritetään kohteen toimintakunnon nykytila ja
arvioidaan sen kehittyminen mahdollisen vikaantumis-, huolto- ja
korjausajankohdan määrittämiseksi.
Kunnonvalvonnan periaatteet:
- Tarkkaile kriittisiä osia
- Korjaa vioittuneet ja huonokuntoiset komponentit
- Jos laite toimii, älä koske siihen
Kunnonvalvonnan toimenpiteitä ovat aistein sekä mittalaittein
tapahtuvat tarkastukset ja valvonta sekä mittaustulosten analysointi.
Valvonta, vianmääritys(diagnostiikka) ja ennusteen laatiminen
Kunnonvalvonta tuottaa lähtötietoja ehkäisevän kunnossapidon,
korjauksen ja muiden huoltopalveluiden suunnitteluun ja
toteutukseen.
44
Esimerkki prosessiteollisuuden
kunnossapidosta
45
Esimerkki prosessiteollisuuden
kunnossapidosta
• Perustuu vikatilastoihin ja todennäköisyyslaskentaan
• Mitoitetaan komponentteja laskennallisin perustein
• Vaatii pitkän aikavälin tuloksia eri koneista.
46
Tilastollinen kunnonvalvonta
• Perustuu vikatilastoihin ja todennäköisyyslaskentaan
• Mitoitetaan komponentteja laskennallisin perustein
47
Esimerkki sähkömoottorin vianhkukaaviosta
http://www.vem.fi/uutiset/uutiset/moottoreiden-korjaavan-kunnossapidontulevaisuus
48
Tietotekniikka kunnossapidon
apuna
•
•
•
•
•
•
•
Tietokoneavusteinen kunnonvalvonta on osa modernia kunnossapitoa
nykypäivänä
Tietotekniikkaa ja tietojärjestelmiä käytetään kunnossapidossa mm
tiedon tallentamisessa, sen käsittelyssä ja koneiden etävalvontaan.
Mahdollistaa koneiden reaaliaikaisen seuraamisen
Tallennettu tieto laitteista, tapahtumista ja toimenpiteistä sekä
tunnusluvut auttavat päätösten teossa
Internet – Intranet – Extranet.
Internet-teknologia on lyömässä itsensä laajasti läpi, Web-selain tulee
lähitulevaisuudessa olemaan kaikkien kunnossapito-ohjelmien ja eri
ympäristöjen käyttöliittymänä.
Kunnossapitojärjestelmien käyttäjille tulee tarjolle yhteinen
käyttöliittymä kaikkiin toimintoihin myös eri järjestelmissä
49
EHM=engine
health
management
50
Älykäs kenttälaite
•
•
•
Nykyisin järjestelmissä painottuu helppokäyttöisyys, avoimuus ja liityntä
perinteisiin tehtaan PC-verkkoihin ja tiedonhallintajärjestelmiin
Kommunikointi hajautetun I/O-yksikön ja prosessiaseman välillä
tapahtuu kenttäväylän kautta.
Langattomuus lisääntyy
51
On-line tiedonkeruu ja analysointi
• Kiinteästi asennettava kunnonvalvontajärjestelmä
52
Esimerkki valvomosta

Käytettävyys

Advanced diagnostics

Huoltoajastimet

FRACAS =(A Failure Reporting, Analysis
and Corrective Action System)
© FINN-POWER Oy - Kauhava , Finland . All rights reserved.
Date: 22032010 Jari Holma
Page 53
Kunnossapidon tuotannollinen
merkitys konepajassa
•
Kova kilpailutilanne pakottaa
tuottavuuden kasvuun
•
Toimitusvarmuus, tuotteiden laatu ja
varastoinnin optimointi ovat
merkittävimmät kunnossapitoa
ohjaavat tekijät
•
Välivarastot ovat tyypillisesti pieniä tai
niitä ei ole. Tämä asettaa koneiden
luotettavuudelle suuria vaatimuksia
•
Koneet voidaan jakaa niiden
kriittisyyden perusteella jakaa
kolmeen luokkaan:
- avainkoneet
- muut tärkeät koneet
- toisarvoiset koneet
54
Konepaja kunnossapidon
erityispiirteitä
•
•
•
•
•
•
Valtaosa valmistavan teollisuuden konepajalaitteista on
haastavia kunnossapidon osalta
Laitteita menee yllättäen ja hallitsemattomasti rikki
Mittaavan kunnossapidon tuntien suhde koko
kunnossapidon työtunteihin on matala – jopa alle prosentin
luokkaa.
Laitteiden operointi on paljolti yksittäisten käyttäjien
vastuulla, ja vikaantumisen tunnistaminen ja
ennakoitavuus ei ole systemaattista.
Parantavaa kunnossapitoa tehdään vähemmän kuin
yleisesti teollisuudessa.
Teollinen internet (HS 31.08.13)
”Lisää älyä konepajatuotteisiin”
55
Konepajakunnossapidon
erityispiirteitä
• Konepajojen
keskimääräinen vikojen
korjausaika on selvästi
pidempi kuin muussa
teollisuudessa. Esim
varaosien saatavuus
• Konepajateollisuuden
huolena on viime aikoina
ollut Suomen laitekannan
ikääntyminen
• Eri-ikäisiä tuotantokoneita
on runsaasti ja
automatisointiaste
vaihtelee
56
Automaattinen tiedonkerääminen
Kehittyneemmät järjestelmät seuraa koneiden käyttötuntimääriä ja
toimintakertoja on-line.
http://dashboard-demo.org.aalto.fi:3030/index
Henri Tokola
57
Automaattinen
kunnonvalvontajärjestelmä
•
•
•
•
Yleistyneet konepajoissa automaatioasteen yleisen kasvun myötä
Moderneissa NC-koneissa on vikadiagnostiikkajärjestelmä
Suuri osa rajakytkimien vikaantumisista voidaan monitoroida
itsediagnostiikalla
Valvottavia kohteita esim rajakatkaisijat, anturit, sulakkeet, piirit ja
muistikortit. Öljytasot, akseliservot ja moottorien lämpötilat
•
Työstökoneiden huoltohistorian kerääminen on avainasemassa
käytettävyyden ylläpidon ja parantamisen optimoinnissa
•
Esim. Y-akselilla 10 mittauspistettä. Servon ottaman virran
perusteella nähdään, jos akseli ahdistaa tietystä kohtaa.
58
Työstökoneiden käyttäjien
kunnonvalvonta
•
Päivittäisten ja viikoittaisten tarkastusten yhteydessä
tarkistetaan vähintäänkin seuraavat kohdat:
- nestevuodot
- kulumat koneen osissa
- rikkoutuneet suojukset
- irtonaiset tai löysät osat
- välykset, ”klappi”
- osien kuumeneminen
- voitelu (johdepinnat ja muut vastaavat kohteet)
- öljymäärien seuranta
”minä ajan konetta, sinä korjaat sen” – ajattelutavasta irti
http://www.arroweng.fi/fi/portfolio-item/valmettechnologies-oy/
Lähde Promaint 6/13
59
Mittauksiin perustuva
kunnonvalvonta
• Koneen kunnon mittaukset.
Geometriset ja dynaamiset mittaukset
• Työstökokeet
• Valmiiden kappaleiden laadun seuraaminen
• Koneen ominaisuuksien mittaaminen kuten:
-värähtely
-ääni
-lämpötila
-öljyanalyysit
60
Laitetason kunnossapito
61
Työstökoneiden käyttäjien
kunnonvalvonta
Aistivarainen kunnonvalvonta
• Päivittäisten ja viikoittaisten tarkastusten yhteydessä
tarkistetaan vähintäänkin seuraavat kohdat:
- nestevuodot
- kulumat koneen osissa
- rikkoutuneet suojukset
- irtonaiset tai löysät osat
- nykivät liikkeet
- rahina, vinkuna..
- tärinä
- välykset, ”klappi”
- osien kuumeneminen
- voitelu (johdepinnat ja muut vastaavat kohteet)
- öljymäärien seuranta
62
Lähde Promaint 6/13
Operaattorin merkityksen korostaminen
Kohottaa käytettävyyttä Metso Rautpohja ja Rexam
63
Työstökoneiden määräaikaistarkastukset
•
Työstökoneiden määräaikaishuoltokohteisiin kuuluvat
yleensä:
- hydraulijärjestelmien ja vaihteistojen öljynvaihdot
- kärkien, istukan, kuulamutterien ja tukilaakerien voitelu
- suodattimien vaihto (ohjauskaappi, hydraulijärjestelmä,
pneumatiikkajärjestelmä)
- kiilahihnojen tarkastus/vaihto
- sähkömoottorien puhdistus, tasavirtamoottorien hiilien vaihto
- johdepyyhkijöiden ja rajakatkaisijoiden tarkistus
- tiivisteiden tarkastus
- kara- ja työkalukartioiden tarkastus
- työkalunvaihtajan liikkeet
- ohjausjärjestelmän tarkastus (jännitetasot, liittimet, releet/kontaktorit)
- käyttökatkaisijoiden tarkastus
- sähköjohdot ja hydrauliletkut
64
RCM(Reliability Centered
Maintenance)=luotettavuuskeskeinen kunnossapito
•
•
•
•
Menetelmä vakiintunut lento-,kone-ja
ydinvoimateollisuudessa
RCM on systemaattinen menetelmä kunnossapidon
suunnittelun avuksi
RCM on menetelmä, jolla haetaan teknis-taloudellisesti
optimaalisia ratkaisuja ennakoivassa kunnossapidossa ja
jonka avulla saadaan riskit hallintaan. Laitteet luokitellaan
tärkeysjärjestykseen, jolloin tärkeitä laitteita hoidetaan
tarkemmin kuin vähemmän tärkeitä. Laitteille laaditaan
kriittisyysluokitus, jossa on kolme luokkaa:
- Kriittisimmät
- Melko kriittiset
- Vähemmän kriittiset laitteet
RCM:n avulla pystytään kohdentamaan resurssit oikein
ennakoivassa kunnossapidossa
65
RCM-ennakkohuolto
Lähde: Promaint
66
Millaista kunnossapitoa seuraavat
tuotantoprosessit edellyttävät ?
67
SGe – Service concept
1. Huolto-ohjelma
Huollon tehtävä (1): Vikaantumisen estäminen ESIM: Levynkiinnittimet
1. Functions
2. Functional
failures
3. Failure
modes
4. Failure
effects
5. Failure
concequenc.
6. Proactive
tasks
7. Default
actions





Pitää levystä kiinni
Avautuu ja sulkeutuu
Tunnistaa levyn ja sulkeutuu rajakytkimen ohjaamana
Liikkuu lattajohteella, kun lukitus auki
Pysyy paikallaan lattajohteella, kun lukitus kiinni





Ei pidä levystä kiinnii
Ei avaudu / sulkeudu
Ei tunnista levyä tai tunnistusetäisyys väärä
Liikkuu huonosti tai ei ollenkaan lattajohteella
Luistaa lattajohteella




Nastat kuluneet puristusvoima ei riitä (paineilma/jousi?), lika, voitelun puute
Lika, voitelun puute, paineilmaletku vuotaa/tukossa
Rajakytkin rikki tai väärin säädetty, kara ei liiku, lika, voitelun puute, kaapelirikko
Voitelun puute, paineilmaletku vuotaa/tukossa







Check function and adjustment of limit switch. Check movement and lubricate limit switch spindle.
Check condition of clamp pins. Replace if necessary.
Lubricate clamps upper jaw axis and test opening of the clamps.
Clean and lubricate clamp rail
Check pneumatic tubes for leaks
Check (visually) condition of electric cables
© FINN-POWER
Oyafter
Replace cables and pneumatic
tubes
period of XX (FTM)
Kauhava , Finland . All
rights reserved.
Page 69
Date:
22032010 Jari Holma
Esimerkki levytyökeskuksen huolto-ohjelmasta
1.Mitkä ovat laitteen toiminnot ja minkä suorituskykytason
käyttäjä siltä edellyttää nykyisissä toimintaolosuhteissa?
(functions)
2.Millä tavoin laite vikaantuu ja on siten kykenemätön
täyttämään vaaditut toiminnot? (functional failures)
3.Mitkä ovat syyt kuhunkin toiminnalliseen vikaan? (failure
modes)
4.Mitä tapahtuu kunkin vian ilmettyä? (failure effects)
5.Millä tavoin kukin vika vaikuttaa, mikä on niiden
merkitys? (failure consequences)
6.Mitä voidaan tehdä kunkin vian ennustamiseksi tai
ennaltaehkäisemiseksi? (proactive tasks and task
intervals)
7.Mitä pitäisi tehdä, jos soveltuvaa ennakoivaa
toimenpidettä ei ole määriteltävissä? (default actions)
Lähde:
70
© FINN-POWER Oy - Kauhava , Finland . All rights reserved.
Date: 22032010 Jari Holma
SGe – Service concept
2. Huoltotarpeen ja ajankohdan määrittely - Huoltoajastin
1.
2.
3.
4.
Huolto-ohjelman syöttö
•
Ennakkohuoltomodulien nimet
•
Niiden suoritusajat on sidottu huoltoajastimeen
Suunnitellun työajan syöttö. Kuinka monta tuntia / vuosi. Esim. 2000h (yksi vuoro, 4000h (kaksi vuoroa)
Seuranta
•
Esim. kaksi janaa, joissa alempi näyttää kalenterin ja ylempi käyttötunnit. Ylempää voidaan skaalata suunnitellun / skaalautuu
toteutuneen käyttöajan mukaan
Laskee tulevan huoltotarpeen toteutuneen ajoajan mukaan ja ilmoittaa huoltotarpeesta esim. 1kk ennen huoltoajankohtaa
PM-RH1
PM-RH2
PM-RH1
PM-RH3
PM-RH1
PM-RH2
PM-RH1
PM-RH4
2500
5000
7500
10000
12500
15000
17500
20000
PM-M12
PM-M24
12
24
Maintenance timer
Months
Jossain vaiheessa käyttömäärään perustuva huoltoajankohdan määrittely on “konvertoitava” kalenteriajaksi, koska huolto-organisaatio
kuitenkin toimii kalenterin mukaan.
Huoltopäiväkirja
© FINN-POWER Oy Kauhava , Finland . All
rights reserved.
Page 71
Date:
22032010 Jari Holma
Kuntoon perustuva
ennakkohuolto
Vika poistetaan ennen käyttöhäiriön ilmaantumista
Lähde: Mikko J . L ehtola Metso
72
Laakereiden kuuntelu ja värähtelymittaukset ovat
olennainen osa tarkastustoimintaa.
73
Esimerkki öljyanalyysistä
Lähde Promaint 2/2013
• Kulumisen vakavuus riippuu kulumishiukkasten
irtoamissyvyydestä
74
Kunnossapidon tulevaisuuden
haasteita
• Ikääntyvä laitekanta täytyy pitää
toimintakuntoisena.
• Uusia kunnossapitoa tarvitsevia
kohteita, kuten tehtaita syntyy vähän.
• Kunnossapidon globalisoituminen esim
yritysostojen kautta
75
Lisää haasteita…
•
•
•
•

Tuotantoprosessien häiriöttömyys
Ehkäisevän kunnossapidon tehokkuus
Henkilöstön motivaatio ja sitoutuminen
Käytön ja kunnossapidon yhteistyö
Tärkein kunnossapidon muutosvoima nykyisin ja tulevaisuudessa on
tarve kehittää tuotannon toimitusvarmuutta.
76
Kunnossapidon tulevaisuuden trendejä
• Langattomien päätelaitteiden lisääntyminen -> tiedon
määrä lisääntyy -> reagointinopeus poikkeamiin
nopeutuu.
• Esineiden internet(IoT) Muuttaa toimintatapoja
• Ohjelmistojen kehittyminen ->kunnossapito muuttuu
”ohjelmointityöksi”. Laitteet muuttuvat älykkäimmiksi.
• Ulkoistuksesta palataan sisäistykseen
• Ei hallitsemattomia alasajoja
• Energiatehokkuuden merkityksen kasvu
• 3D-tulostus kunnossapitotoiminnassa
77
Lähde: Petri Salo
SSG
78
Kysymyksiä ?
79