RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito

RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito
1 Mitä RCM on? 2 Laitteen toiminnot ja toimintaympäristö 3 Toiminta ja vikaantuminen 4 Vika ja vaikutusanalyysi, VVA 5 Vikaantumisen seuraukset 6 Ennakoiva kunnossapito 7 Korjaavat toimenpiteet ; Vian etsiminen 8 Muut korjaavat toimenpiteet

RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito
9 RCM-päätöskaavio 10 RCM-suositusten toteutus 11 Tilastollisten menetelmien ja historiadatan käyttö 12 RCM-prosessin käyttöönotto 13 Mitä RCM:n avulla saavutetaan? 14 RCM:n historia lyhyesti 15 Miten RCM muuttaa perinteisiä ajatteluta- poja ja toimintamalleja? 16 totuutta

1 RCM, Mitä se on? Reliability Centred Maintenance; RCM
RCM:n syntymisen taustoja Viimeisten 20 vuoden aikana kunnossapidossa on tapahtunut valtava muutos: Kp-tarve on kasvanut: Laitteet kehittyneet entistä monimutkaisemmiksi. Kp-tekniikat kehittyneet. Kp-organisaatiot ovat muuttuneet. Kp-vastuut ovat muuttuneet ja odotukset kasvaneet: Turvallisuus Ympäristö Tuotteiden laatu

1 RCM, Mitä se on? Muutosten vaikutukset:
Kp-henkilöstön asenteet ja kyvyt suurten haasteiden edessä. Kp-järjestelmien vaatimukset kasvavat. Päätöksentekojärjestelmät kehittyvät. Kp on saamassa uusia toimintamuotoja. RCM on yksi kehys, johon uusia vaatimuksia voidaan ”istuttaa”: Luodaan ehkäisevän kunnossapidon ohjelma, jolla turvalli-suus- ja käyttövarmuusvaatimukset sekä taloudelliset tavoitteet saavutetaan.

1 RCM, Mitä se on? Kunnossapidon kehitysvaiheet
1930-luvun jälkeen kunnossapidossa ollut selkeästi kolme eri vaihetta 1. Sukupolvi: II-maailmasotaan edeltävä ja sen aikainen aika. Seisokkiajoilla ei ollut suurta merkitystä (häiriökorjausta). Laitteet olivat yksinkertaisia ja ”lujiksi suunniteltuja”. Systemaattisen kp:n tarvetta ei ollut puhdistusten ja voitelun lisäksi. Taitovaatimukset kunnossapitäjille pienet.

1 RCM, Mitä se on? 2. Sukupolvi: 3. sukupolvi
II-maailman sodan jälkeinen aika. Työvoimasta on pulaa ja tuotannon vaatimukset kasvavat. Teollisuus koneellistui. 1950-luvulla monimutkaisten koneiden merkitys oli jo suuri. Tuotantokatkojen ehkäisy tuli merkittäväksi. 1960-luvun ennakkohuolto oli pääosin määräaikaista osien vaihtoa. Kp-kustannusten merkitys kasvoi. Kp:n suunnittelu- ja ohjausjärjestelmiin satsattiin. Järjestelmät edelleen ohjauksen perustana. 3. sukupolvi 1970-luvun puolivälissä teollisuuden kehitysvauhti kiihtyi edelleen. Kunnossapitoon kohdistuvat vaatimukset kasvoivat (kts. kuvio s. 7).

1 RCM, Mitä se on? Kunnossapidolle asetetut odotukset eri aikakausina.

1 RCM, Mitä se on? Uudet tutkimukset ovat selvittäneet, että laitteiden käyttöiän ja vikaantumi-sen välinen yhteys on vähäisempi kuin mitä aiemmin on väitetty. 1. Sukupolven aikana uskottiin vikaantumisen todennäköisyyden kasvavan käyttöiän myötä. 2. Sukupolven aikana vikaantumisen uskottiin noudattavan ammekäyrää. 3. Sukupolven aikana uskotaan laitteiden voivan noudattaa useampaa teoreettista vikaantumiskäyrää.

1 RCM, Mitä se on? Uudet tekniikat ovat lisääntymässä ja niiden soveltaminen sekä valinta aina tiettyyn kohteeseen on haaste kunnossapitäjille. RCM pyrkii auttamaan tässä työssä. RCM -menettelyssä verrataan laitteen tekemää toimintaa ja sille tehtyjä kunnossapitotoimenpiteitä keskenään pyrkien löytämään optimiratkaisu. Kunnossapitotekniikoissa ja -menetelmissä on tapahtunut muutos:

1 RCM, Mitä se on? Kunnossapito ja RCM
RCM kehitettiin 1960-luvulla ilmailun tarpeisiin ja se on hyväksi havaittu myös ydinvoimaloissa. RCM käsittää päätöslogiikkapuun, jolla selvitetään ennakoivan kunnossapidon tarve. Päätöslogiikkapuun antamat tulokset perustuvat tunnistettuihin vikaantumismekanismeihin ja niiden vaikutuksiin turvallisuuteen, käyttöön ja talouteen. Lopputuloksena saadaan tarpeelliset kunnossapitotehtävät.

1 RCM, Mitä se on? RCM:n suorituksen perusaskeleet
RCM -analyysi koostuu seuraavista askelista: Määritellään järjestelmän / osajärjestelmän rajat. Määritellään järjestelmän / osajärjestelmän toiminnot. Tunnistetaan toiminnallisesti merkittävät kohteet. Tunnistetaan jokaisen kohteen osalta toiminnallisen vikaantumisen syyt. Ennustetaan vikaantumisen vaikutukset (€) ja niiden todennäköisyys (z, A). Käyttäen päätöslogiikkaa luokitellaan toiminnallisesti merkittävien kohteiden vikaantumisen vaikutukset (esim. €, h). Tunnistetaan soveltuvat ja tehokkaat kunnossapitotehtävät, jotka muodostavat alkuperäisen kunnossapito-ohjelman. Suunnitellaan uudelleen laitteet ja/tai prosessi, jos kohde ei ole riittävän luotettava tai soveltuva käyttötarkoitukseensa.

1 RCM, Mitä se on? RCM:n soveltaminen:
Muodostetaan dynaaminen kunnossapito-ohjelma, joka on seurausta kunnossapito-ohjelman rutiininomaisesta ja systemaattisesta päivittämisestä sekä revisioista, ja jota avustetaan valvomalla, keräämällä ja analysoimalla kunnossapitotietoja. RCM:n soveltaminen: Ensiksi on selvitettävä laitoksessa olevien laitteiden tiedot, jotta voidaan päättää se, että mitkä laitteet soveltuvat RCM -analyysin kohteeksi. Aluksi suunnitellaan ja valmistaudutaan kunnolla RCM:n soveltamiseen. Valitaan analysoitavat kohteet ja koulutetaan työhön osallistuvat henkilöt. Nimetään vastuuhenkilöt mahdollisesti tarvittavien investointien suorittamiselle.

1 RCM, Mitä se on? Varmistutaan, että kaikki ovat omaksuneet riittävän hyvin analysoinnin tarkoituksen. (Miksi?) Analysoinnissa tarvitaan käytön ja kunnossapidon asiantuntijoita, jotta kohteiden tuntemus varmistuu. Analyysiryhmät toimivat koulutetun vetäjän valvonnassa. Analyysin tuloksena syntyy kunnossapito-osastolle ennakoivan kunnossapidon työlistat sekä käyttäjille päivitetyt käyttöohjeet. Lisäksi saadaan lista tarpeellisista muutostöistä.

1 RCM, Mitä se on? Mitä RCM:llä saavutetaan?
RCM -analyysi antaa seuraavat tulokset: Tuotannon ja kunnossapidon parantunut suorituskyky ( tuottavuus ja taloudellisuus). Pidentynyt käyttökelpoinen elinikä arvokkaille laitteille. Parantunut ympäristön ja turvallisuusnäkökohtien huomiointi. Yhtenäinen kp-tietokanta. Kunnossapitohenkilöstön motivaation paraneminen. Yhteistyön lisääntyminen ja paraneminen. Kaikki yo. asiat ovat usein osana kunnossapidon kehittämistavoitteita. RCM:llä saavutetaan kaikki kp-tavoitteet vaihe vaiheelta sitouttaen mukaan kaikki laitteiden kanssa tekemisissä olevat henkilöt. RCM antaa tuloksia nopeasti.

2 Laitteen toiminnot ja toimintoympäristö
Perinteisesti kunnossapidolla on ylläpidetty kohteen luontaista tai alkuperäistä käyttövarmuutta (inherent reliability) tai nimellissuorituskykyä (built-in cabability). Nykyisin kunnossapidon tavoitteena on ylläpitää kohteen suorituskykyä laitteiston käyttäjän tarvitsemalla ja hyväksymällä tasolla. Laitteen kunnossapitostrategiaa suunniteltaessa on ajateltava, että mitä laite TEKEE eikä sitä, että mikä laite ON. Laitteen suorituskyvylle voidaan asettaa kaksi tasoa: Haluttu suorituskyky (desired performance). Mitä käyttäjä haluaa laitteen tekevän? Nimellissuorituskyky (built-in cabability).  Mihin laite kykenee? Nimellissuorituskyky saavutetaan hyvällä laitesuunnittelulla ja laadukkaalla valmistuksella. Kunnossapidolla taas varmistetaan suorituskyvyn pysyminen halutun tason yläpuolella.

- Laiteen suorituskyky ja kunnossapidon tavoitteet niiden saavuttamisessa. Käyttäjän tarvitseman tarpeellisen suorityskyvyn ylläpitäminen laitteessa on kunnossapidolta vaadittava minimitaso.

Laitteen toimintojen tuntemuksen lisäksi pitää kiinnittää huomiota myös toimintaympäristöön esim.: Jatkuva prosessi vai erätuotanto. Varsinaisen toiminnon suorittava laite vai varalaite. Työaika. Laitteilla voi olla useita eri tehtäviä ja toimintoja, jotka asettavat kunnossapidolle erilaisia haasteita. Laitteille määritellään päätoiminto (primääritoiminto) ja yksi tai useampia sivutoimintoja (sekundääritoimintoja). Oleellinen osa RCM -prosessissa on laitteen päätoimintojen ja merkittävien sivutoimintojen listaus. Dokumentointi auttaa kaikkia osapuolia ymmärtämään laitteen toiminnot ja kunnossapitorutiinien tarpeet.

3 Toiminta ja vikaantuminen
Vika = laitteen kykenemättömyys toteuttaa käyttäjän edellyttämä toiminto. Käytännössä asia ei yleensä ole näin ”on-off-tyyppinen”. RCM-metodologiassa keskitytään nimenomaan toiminnallisiin vikoihin. Toiminnallinen vika määritellään ”laitteen kykenemättömyydeksi toteuttaa käyttäjän edellyttämä toiminto käyttäjän hyväksymällä suorituskyvyllä”. Toiminnallisien vikojen ominaispiirteitä ovat: Osittais- ja kokonaisviat  laite toimii osittain, mutta ei saavuta minimisuorituskykyä tai sitten on toimintakyvytön. Ylä- ja alarajaviat  laitteen suorituskyky joko ylittää (”karkailee”) tai alittaa halutun suorituskyvyn. Käyttöympäristö vaikuttaa oleellisesti toiminnallisten vikojen määrittelyyn.  Milloin voidaan sanoa laitteen vikaantuneen?  Kuka määrittelee tai päättää asian? RCM-metodologia = RCM:n viitoittamalla tiellä tai RCM-menetelmässä.

Kuka asettaa laitteelle ”laukaisuehdon”, eli kuka määrää milloin laite vaihdetaan tai otetaan huoltoon tai korjataan? Kuvio: Vioittumisen eri tulkinnat.

Yhteenvetona voidaan todeta seuraavaa: Laitteen suorituskyvyn haluttu taso määrittää ennakoivan kunnossapidon tarpeen vikaantumisen välttämiseksi. Suorituskyvyn tasot pitää todentaa ennen vikaantumista, jolloin voidaan saavuttaa merkittäviä kustannus- ja ajansäästöjä. Laitteen vikaantumisen ja suorituskyvyn (halutun) määrittämisessä pitää olla mukana sekä käyttö- että kunnossapitohenkilöstö sekä esim. tuotannonsuunnittelija tai joku muu, jolla on tuoda todellista lisäarvoa laitteen toimintaan ja käyttöön.

4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA
Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) VVA-analyysi on toimintavarmuuden analysointimenetelmä, joka pyrkii sellaisten vikojen tunnistamiseen, joiden seurauksilla on merkittävä vaikutus kohteen suorituskykyyn. Kysymyksessä on oikeastaan Vika- Vaikutus ja Kriittisyys Analyysi (VVKA) Failure Mode, Effects and Criticality Analysis (FMECA). Miten määritellään vioittumistapa ? Vikatilanteeseen johtava tapahtuma on vikaantuminen, jolloin suorituskyky ei ole enää normaali. Mekanismia, jolla vikaantuminen tapahtuu, sanotaan vioittumistavaksi. Vioittumistavan määrittelyyn tarvitaan riittävä informaatio, mutta liika informaatio voi hidastaa analysointia. Vioittumistapojen listaaminen onnistuu listaamalla ensin vikatilanteet ja sitten vioittumistavat, jotka johtavat ko. vikatilanteisiin.

Miksi vioittumistapoja analysoidaan? Kunnossapidon perusedellytys on vioittumistapojen tuntemus. Yksittäinen laite voi vikaantua usealla eri tavalla, tuotantolinjalla voi olla satoja ja koko tehtaassa jo tuhansia vioittumistapoja. Vioittumistapojen analysoinnilla päästään suunnittelussa kunnossapidossa ja kunnossapidon toteutuksessa vikojen ehkäisemiseen pois häiriökorjauksista. Vioittumistavan tunnistamisen jälkeen voidaan arvioida sen vaikutukset sekä suunnitella toimenpiteet tilanteen ennakoimiseksi, tunnistamiseksi, ehkäisemiseksi tai korjaamiseksi. Kunnossapidon tehtävien valinta, priorisointi ja koko toiminnan johtaminen tapahtuu vioittumistapojen tuntemuksen pohjalta. Systemaattinen, ehkäisevä (ennakoiva) kunnossapitostrategia edellyttää vioittumistapojen hyvää tuntemista.

Esim. Vioittumistapojen kategoriat: Kuluminen on yksi tärkeimmistä vioittumistavoista. Käyttö- ja suunnitteluvirheet aiheuttavat myös paljon vikaantumisia. Vioittumistavat jaetaan kolmeen luokkaan: 1 Tapaukset, joissa laitteen suoritustaso laskee halutun tason alapuolelle. 2 Tapaukset, joissa haluttu suoritustaso nousee laitteen suoritustason yläpuolelle. 3 Tapaukset, joissa laitteen toiminta ei täytä sille asetettuja vaatimuksia.

Ensimmäisessä tapauksessa laitteen suoritustaso on alunperin ollut riittävä. Syynä tason laskuun voivat olla mm. kuluminen, voiteluhäiriö, lika, osien irtoaminen tai suoritustasoa laskeva inhimillinen tekijä. Kulumisella tarkoitetaan tässä kaikkia kulumisen muotoja, korroosiota, väsymistä, eroosiota, kavitaatiota ja jopa eristyskyvyn huononemista. Toisessa tapauksessa laitteen haluttu suoritustaso (tai kuormitustaso) nousee laitteen suoritustason yläpuolelle aiheuttaen toimintahäiriöitä kahdella tavalla: Haluttu suoritustaso nousee niin paljon, ettei laite enää suoriudu tehtävästään. Haluttu suoritustaso aiheuttaa niin paljon vikaantumisia, että laitteiston luotettavuus putoaa oleellisesti.

Haluttu suoritustaso voi nousta neljästä syystä: 1 Hyväksytty, tarkoituksellinen ylikuormitus suunniteltuun suoritustasoon nähden. 2 Hyväksytty, vahingossa tapahtuva ylikuormitus pullonkaulojen poiston yhteydessä. 3 Äkillinen vahingossa tapahtuva ylikuormitus käyttövirheen, väärän asennuksen tai jonkun ulkoisen syyn seurauksena. 4 Väärät raaka-aineet tuotantoprosessissa voivat aiheuttaa ylikuormitusta. Kolmannessa tapauksessa (s. 23) laitteille voidaan vaatia suoritustasoa, jota ne eivät voi saavuttaa. Tällöin ongelma kohdistuu usein vain prosessin heikoimpaan ”lenkkiin”. Kuinka paljon yksityiskohtia? Oikean kunnossapitostrategian valinta edellyttää riittävää informaatiota, mutta liika informaatio vaikeuttaa analysointia. Sopivan informaatiomäärän määrittely on käytännössä vaikeaa. Tarvittavan informaation määrä riippuu analyysin suoritustasosta.

Mitä korkeammalla tasolla vioittumistavat määritellään sitä vähemmällä informaatiolla tullaan toimeen. Komponenttitason määrittely vaatii enemmän informaatiota, mutta tulokset ovat paremmat kunnossapitostrategian valitsemiseksi. Analysointia ei ole syytä jatkaa tarpeettoman syvälle, koska tällöin tullaan usein alueelle, johon ei voida vaikuttaa. Oikea taso on se taso, jolla vioittumistavat voidaan tunnistaa oikean kunnonvalvontastrategian valitsemiseksi. Seuraavan dian taulukossa on esitetty pumppuryhmän vioittumistapoja eri tasoilla: Mitä alemmalle tasolle mennään, sitä tarkempaa informaatiota saadaan. Informaation määrä kasvaa eksponentiaalisesti tasojen määrän kasvun mukana.

Pumppuryhmän vioittumistapoja eri tasoilla. Mitä alemmalle tasolle mennään sitä lähemmäksi vian alkuperää päästään.

Eri viat toteutuvat eri todennäköisyydellä. Todennäköisiä vioittumistapoja ovat: Vioittumistavat, joita on esiintynyt aikaisemmin samassa tai samantyyppisessä laitteistossa (on tärkeintä sisällyttää nämä analyysiin). Vioittumistavat, joiden ehkäisemiseksi tehdään ennakoivaa kunnossapitoa ja jotka toteutuisivat, jos ennakoiva kp-toiminta lopetettaisiin. Kaikki muut vioittumistavat, joita pidetään mahdollisina ja joiden tunnistaminen sekä vaikutusten arviointi on erittäin vaikeaa tai tärkeää. Erittäin epätodennäköiset vioittumistavat pitäisi myös analysoida, jos niiden aiheuttamat vahingot tulisivat olemaan suuria. Vioittumistapojen tunnistaminen voi olla vaikeaa ja usein varsinaisen vioittumistavan sijaan analyysissä on seurannaisvaikutus ja varsinainen vian aiheuttaja jää epäselväksi. ( ?) Olosuhteen vaikutus vioittumistapaan voi olla merkittävä ja se on huomioitava. Jos kunnossapidon toiminnot kohdistuvat vian aiheuttajan seurannaisvaikutuksiin, viat eivät vähene eikä niitä voida ehkäistä.

Vikojen vaikutukset: Vioittumistapoja arvioidaan ennakoivan kunnossapidon tarpeen määrittämiseksi. Seurausten kuvausten pitää olla tarkkoja, jotta seuraukset pystytään arvioimaan. On tiedettävä: Mitä tiedetään jonkun vioittumistavan toteutumisesta. Vioittumistavan tunnistus tapahtuu esim. äänen, savun, vuotojen tai mittalaitteiden aiheuttamien hälytysten avulla. - Vioittumistavan seurausten kuvauksessa määritellään nämä tapahtumat. Turvalaitteiden vaikutusten seurauksia määritettäessä pitää huomioida se, että mitä tapahtuu, jos suojattu laite vikaantuu turvalaitteen ollessa vikaantuneina. - Aiheuttavatko seuraukset vaaraa ihmisten turvallisuudelle tai ympäristölle? Mikäli vioittumistapa aiheuttaa hengen-, terveys- tai ympäristövaaraa, täytyy näiden vaarojen seuraukset kuvata analyysissä.  Onko seurauksilla vaikutusta esim. tuotantoon?

Osa vioista ei vaikuta tuotantoon. Seurausten vakavuuden arvioimiseksi vian vaikutukset tuotantoon tulee määrittää. Kullekin vioittumistavalle määritellään ominainen seisokin tai vajaakäytön kesto, joka sisältää korjauksen siihen liittyvine viiveineen ym (toipumisaika). Analyysiä hyödynnetään esim. varaosavaraston määrittelyssä ja henkilöstön määrästä päätettäessä. Viat voivat vaikuttaa tuotannon laatuun, muiden laitteiden toimintaan, nostavat tuotantokustannuksia tai muiden vikojen todennäköisyyttä. Myös nämä seuraukset tulee analysoida, samoin vian korjaamisen vaatimat toimenpiteet. Vioittumistapojen ja niiden vaikutusten informaatiolähteet Kerättäessä tietoa VVA -analyysiä varten, pitää ennakoida kunnonvalvonnan vaatimukset aikaisempien ja ennustettavien uusien vioittumistapojen perusteella ( ennakoiva kp). Laitetoimittajilta saa joskus tällaista tietoa.

Joskus laitetoimittajilta on mahdollisuus saada kattavia VVA –analyysejä. Laitetoimittajat voivat olla mukana laitteiden kunnossapitotoiminnassa ja ne voivat tehdä luotettavuustutkimuksia. Laitetoimittajat eivät aina välttämättä saa riittävää käyttökokemustietoa laitteiden takuuaikojen loputtua. Käyttäjien kokemuksia tarvitaan tavallisesti laitetoimittajien VVA -analyysitietojen täydennykseksi. Myös muilta laitteiden käyttäjiltä voi saada hyödyllistä tietoa analyysin tekoon. Laitteen käyttö- ja kunnossapitohenkilöstö on usein paras tietolähde VVA -analyysiä tehtäessä ja heidät on saatava mukaan tehtävän suorittamiseen Analyysitaso ja informaatiolomake Oikea taso analyysille on se, jolla vioittumistavat voidaan tunnistaa. Analyysin taso vaihtelee tapauskohtaisesti pienistä komponenteista suurin tuotantolinjan osiin.

Yksityiskohtaisempaa analyysiä tarvitaan, kun tarvitaan ennakoivaa kunnossapitoa ja yleisempi analyysi riittää, kun toiminta painottuu korjaavaan kunnossapitoon. Oikean tason määrittämiseen tarvitaan kokemusta analyysin teosta sekä laitteiden toiminnan tuntemusta. Kokemattoman analyysin tekijän ei tavallisesti kannata lähteä kovin yksityiskohtaisiin analyyseihin vaan tyytyä yleisemmälle tasolle. Seuraavan dian taulukossa on esimerkki RCM -informaatiolomakkeesta, jolla arvioidaan kaasuturbiinin savupiipun vioittumistapoja, niiden vaikutuksia sekä valitaan sopiva kunnossapitostrategia.

RCM-informaatiolomake, jossa arvioidaan kaasuturbiinin savupiipun vioittumistapoja ja niiden vaikutuksia.

5 Vikaantumisen seuraukset
Vikaantuminen vaikuttaa aina jollakin tavalla toimintaan (laatuun, tuotannon määrään, asiakaspalveluun, ympäristöön, turvallisuuteen, kustannuksiin jne.). Jos seuraukset ovat vakavia, tehdään huomattavia ponnisteluja vikaantumisten estämiseksi ja/tai seurausten lievittämiseksi. Seuraukset voidaan jakaa piileviin ja näkyviin. Piilevää vikaantumista ei havaita normaaleissa olosuhteissa (esim. varalaitteen vikaantuminen, joka havaitaan vasta, kun päälaite vikaantuu.). Näkyvä vikaantuminen havaitaan esim. tuotannon pysähtymisenä. Näkyvien vikaantumisien seuraukset voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin: Turvallisuus- ja ympäristöseuraukset. Toiminnalliset seuraukset. Ei-toiminnalliset seuraukset. Seuraavassa diassa on esitetty yhteenvetona päätöspuu tulevilla sivuilla esitetyistä seurausten perusteella jaotelluista vikaantumisista ja niihin kohdistuvista toimenpiteistä.

Seuraus 1) 2) 3) Tehtävä: Tankopursotuskoneen hydraulijärjestelmää valvotaan mm. mittaamalla jatkuvasti öljynpaineita, mutta järjestelmän hydraulisylinteri vikaatui aina yllättäen. Vikaantumisen syytä ei tiedetty. Kp-tiimi arvioi sylinterin rasitusta ja käyttökertoja jne. ja päätti, että tehdään rasituskoe aina 1000 työntökerran jälkeen, mutta sylinteri vikaatui kaikesta huolimatta yllättäen n työntökerran kohdalla. (3.000 työnnön eli n. 50h testauksessa sylinteri toimi moitteettomasti.) Sotku oli melkoinen, tuotantopäällikkö murisi, näytteli hampaita ja pää oli tumman punainen. Tuotantoseisokin kulut olivat n €. Seuraavaksi kp-tiimi päätti, että vaihdetaan aluksi sylinteri iskun jälkeen uuteen, kulut n € ja tutkitaan poistettua sylinteriä. Tuotantopäällikkö ei ollut tiheään tapahtuviin kunnossapitotoimintoihin ja -kuluihin tyytyväinen vaan vaati työntökerran MUT:tä, koska tankopursotuskoneen suunniteltu huoltoväli oli tuo pursotusta. Vikaantunutta sylinteriä analysoitiin ja huomattiin, että sylinterin seinämä oli kulunut jo melko pahoin varsinkin sylinterin yläpäästä. Mitä toimintavaihtoehtoja kp-tiimillä voisi olla vielä jäljellä? Jos ei auta… Päätöspuu: Yhteenveto seurausten perusteella jaotelluista vikaantumisista ja niihin kohdistetuista toimenpiteistä (ennakoivasta kunnossapidosta).

Näkyvän vikaantumisen seuraukset Turvallisuus- ja ympäristöseuraukset: Turvallisuutta voidaan tarkastella yksilön tai yhteiskunnan näkökulmasta. Yksilön kannalta riski on tapaturma tai hengenmenetyksen mahdollisuus. Yhteiskunnan kannalta riskit ovat lähinnä ympäristöriskejä. Riskitaso määräytyy vikaantumisen toteutumisen todennäköisyyden mukaan. Henkilöriskien suhteen ollaan yleensä yksimielisiä, mutta ympäristöriskien suhteen ollaan epätietoisempia. Riskialttiita järjestelmiä kehitetään tai ne korvataan uusilla. Lainsäädäntö tuo oman lisänsä riskien seurausten kartoitukseen. Toiminnalliset seuraukset: Vaikutukset voidaan jakaa neljään ryhmään: Vikaantuminen vaikuttaa tuotantomäärään. Vikaantuminen vaikuttaa tuotteen laatuun.

Vikaantuminen vaikuttaa asiakaspalveluun. Vikaantuminen lisää korjaus- ja toimintakustannuksia. Vikaantumisen kustannuksia arvioidaan yleensä tietyn ajanjakson ajalta (korjauskustannukset ja katemenetykset). Ennakoivia toimenpiteitä kannattaa tehdä, jos niiden kustannukset ovat pienemmät kuin vikaantumisien kustannukset. Jos ennakoivia toimenpiteitä ei löydetä, pyritään yleensä prosessimuutoksiin. Ei-toiminnalliset seuraukset: Vikaantumiset, jotka eivät suoraan vaikuta turvallisuuteen, ympäristöön tai toimintoihin, mutta näkyvät korjauskustannuksina. Ennakoivia toimenpiteitä kannattaa tehdä vain, jos niiden kustannukset ovat pienemmät kuin korjauskustannukset (prosessimuutokset harvoin kannattavia). Vikaantumisten arvioinnissa voidaan talouden lisäksi huomioida seurannaisvahinko ja suojatut toiminnot. Ei-toiminnalliset: Tuotantoprosessin kannalta vähämerkityksellisten laitteiden vikaantumisten seuraukset.

Piilevän vikaantumisen seuraukset: Vikaantumista ei havaita normaaleissa olosuhteissa. Kunnossapidon tavoitteena on ehkäistä tai vähentää yhteisvikaantumisia. Piilevä vika saattaa aiheuttaa ketjureaktion eli suuren joukon vikaantumisia. Piilevä vikaantuminen liittyy usein vara- tai suojalaitteiden toimintaan. Jos (muiden kuin vikaturvallisten) suojalaitteiden vikaantumista ei havaita normaalioloissa, liittyy niihin neljä toimintotilannetta: Kumpikaan laite ei vikaannu  toiminta on normaalia. Suojattava toiminto vikaantuu sinä aikana, kun suojalaite toimii  suojalaite toimii tarkoituksenmukaisesti. Suojalaite vikaantuu sinä aikana, kun suojattava toiminto toimii  vikaantumista ei välttämättä huomata, eikä sillä ole mitään seurauksia. Suojalaite vikaantuu ja sen jälkeen suojattava toiminto vikaantuu  syntyy yhteisvikaantumistilanne. Yhteisvikaantumisen todennäköisyyttä voidaan pienentää suojalaitteen vikaantumistodennäköisyyttä pienentämällä ja suojalaitteen käytettävyyttä parantamalla. Piilevien vikojen löytäminen ja niiden vikaantumistapojen (syiden) selvittäminen on usein hyvin haasteellista.

Suojalaitteiden tehtävä on estää vakavia seurauksia, mutta suojalaitteita on myös huollettava. Ennakoivaa kunnossapitoa kannattaa tehdä, jos sillä saadaan vikaantumisen todennäköisyys hyväksyttavälle tasolle. Säännölliset tarkastukset ja testaukset ovat usein tarpeen piilevien vikaantumisten löytämiseksi. Jos ennakoivat toimenpiteet ja testaukset eivät auta, joudutaan laite suunnittelemaan uudelleen, joka on välttämätöntä etenkin turvallisuus ja ympäristöriskien tapauksessa.

6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet
Teknisesti käyttökelpoiset ennakoivat toimenpiteet: Tarvitaan kriteerit teknisesti käyttökelpoisten ja tarkoituksenmukaisten ennakoivien toimenpiteiden löytämiseksi. Toimenpiteet voidaan jakaa kahteen ryhmään: Ennakoivat toimenpiteet: Toimenpiteet, joilla ehkäistään vikaantumista tai ennustetaan vikaantumisajankohta. Häiriön jälkeiset toimenpiteet: Toimenpiteet, joilla paikallistetaan vika, suunnitellaan parannuksia ja käytetään laitetta rikkoutumiseen saakka. Ennakoiva toimenpide on järkevä, jos se vähentää häiriöstä aiheutuvia kuluja enemmän kuin itse ennakoiva toimenpide vaatii kuluja. Tehtävä on teknisesti tarkoituksenmukainen, jos sillä vähennetään häiriön seurauksia hyväksyttävälle tasolle. Tarkasteltaessa ennakoivia toimenpiteitä teknisestä näkökulmasta on huomioitava, esim.: 1) Ehkäisevät ja 2) Ennustavat toimet

Tarkasteltavan laitteen iän ja vikaantumistodennäköisyyden mahdollinen riippuvuussuhde. Mitä tapahtuu, kun vikaantuminen alkaa ilmetä. Myöhemmin käsitellään toimenpiteitä, joita käytetään, kun käyttöiän ja vikaantumistodennäköisyyden välillä on riippuvuussuhde. Käyttöikä ja kuluminen: Laite voi joutua käytössä monen erityyppisen kuormituksen kohteeksi. Kuormitukset voivat väsyttää materiaalia, jolloin se murtuu jo ”normaalilla” kuormituksella tai laite kuluu ja heikkenee.

Kuormitukselle alttiina oloa mitataan monella eri tavalla: Tuotos, kuljettu matka, toimintakerrat, kalenteriaika ja käyntiaika. Väsyminen ja kuluminen on yleensä suoraan verrannollinen altistukseen. Seuraavan sivun dian kuva perustuu kahteen perusolettamukseen: Kuluminen ja väsyminen on suoraan verrannollinen kuormitukseen. Laite tai sen osa on jatkuvasti jännityksen alainen. Jos edellä esitetty pitäisi tarkasti paikkansa, kaikkien laitteiden elinikä voitaisiin ennustaa tarkasti. Käytännössä asiat ovat monimutkaisempia. Laakerin kuntoa voidaan arvioida mittaamalla esim. koneen tai akselin värähtelyä (tärinää), jonka jälkeen voidaan ennustaa laakerin jäljellä olevat käyttöikä. Vertaa 

Hyvä vikaantumisen ennustettavuus Käyttöikä ja vikaantuminen Samat osat samoissa olosuhteissa kestävät eri aikoja: Osissa on aina pieniä eroja, samoin rasituksissa ja muissa olosuhteissa. Seuraava kuva (s. 44) esittää erään tyypillisen käyttöiän vaihtelun.

Vikaantumistiheys ja ”keskimääräinen elinikä” Vikaantumisen vastuskyky heikkenee käyttöiän myötä, mutta vikaantumisen ennustettavuus ei yleensä ole kovin hyvä. Seuraava kuva (s. 45) esittää käyttökelpoisen eliniän (käyttöiän) periaatteen lähinnä kuluttavan kuormituksen tilanteissa. Kyttöikä voi vaihdella h ja h välillä.

Kuvassa laitteen käyttökelpoinen käyttöikä on h, jonka jäkeen vikaantuminen lisääntyy  loppuunkuluminen. Todennäköinen vikaantuminen ja ”käyttökelpoinen elinikä” eli käyttöikä. Analysoitaessa suuri joukko identtisiä vikatiloja, voidaan havaita seuraavan kuvan (s. 46) mukainen tilanne: Osa vikaantumisista tapahtuu ”ennenaikaisesti”. Edellä esitetyt ovat varsin pelkistettyjä malleja eliniän ja vikaantumisen välisestä suhteesta.

Laitteella muutamia vikaatumisia ennen h, jonka jälkeen vikaantumiset lisääntyvät  loppuunkuluminen. Ennenaikainen vikaantuminen ja ”käyttökelpoinen elinikä” eli käyttöikä. Seuraavassa (s. 47) on esitetty lisää kaksi erilaista mallia tilastollisille vikaantumiskäyrille. Käytännössä vikaantumiset tapahtuvat kuitenkin hyvin vaihtelevasti ja puhtaita teoreettisia vikaantumismalleja näkee harvoin.

Erilaisia tilastollisia vikaantumiskäyriä (B esitetty s. 46).

Käyttöiästä riippuvat häiriöt ja ennakoiva kunnossapito: Loppuun kulumista esiintyy useimmiten silloin, kun laite on suorassa kontaktissa tuotteen kanssa. Käyttöiästä riippuvia häiriöitä esiintyy väsymisen, korroosion, hapettumisen ja höyrystymisen yhteydessä. Em. syistä syntyvien häiriöiden ehkäisyyn sopii hyvin määräaikaishuolto. Määräaikaishuolto: Määräaikaishuollossa laitteen alkuperäinen toimintakunto palautetaan, kun ennalta määrätty elinikä on saavutettu (osia vaihdetaan /korjataan riippumatta niiden kunnosta). Määräaikaishuolto jaetaan kahteen ryhmään: Määräaikainen korjaus (toimintakyky palautetaan korjaamalla). Määräaikainen osien vaihto.

Määräaikaishuolto sijoitetaan ajankohtaan, jossa vikaantumistodennäköisyys lähtee voimakkaasti kasvamaan. Uskomus, että kaikilla laitteilla on elinikä, jota voidaan jatkaa ennakkohuollolla, ei pidä paikkaansa kaikissa tapauksissa. Laitteella voi olla kaksi ”elinikärajaa” (kts. kuva s. 50): Varman toiminnan käyttöikä (...raja), vikaantumistodennäköisyys on hyvin pieni: Sovelletaan vikaantumisiin, joiden seurauksena voi olla tapaturmia tai ympäristöongelmia. Taloudellinen käyttöikä (...raja): Voidaan soveltaa vikaantumisiin, joissa seurauksena ei ole tapaturmia tai ympäristöongelmia. Kun korjauskustannukset ovat suurempia kuin vikaantumisen taloudellinen seuraus (tilastollisesti).  ei kannata korjata  taloudellinen käyttöikä on saavutettu.

Varman toiminnan käyttöikä ja taloudellinen käyttöikä. Määräaikaishuolto on teknisesti järkevää, jos laitteella on olemassa ikä, jonka jälkeen vikaantuminen kasvaa nopeasti.

Suurin osa laitteista kestää määritellyn käyttöiän ajan (turvallisuus- ja ympäristölaitteiden osalta kaikkien on kestettävä määr. käyttöikä). Määräaikaishuollolla saadaan laitteen kestävyys palautettua alkuperäiselle tasolle. Määräaikaishuollon taloudellisuus Seuraavassa kuvassa (s. 52) on esimerkki käyttökelpoisen eliniän ja keskimääräisen eliniän olemassaolosta. Tarkasteltaessa kolmen vuoden jaksoa laitteelle tehdään todennäköisesti kolme määräaikaishuoltoa, ellei tehdä, laite todennäköisesti vikaantuu kaksi kertaa. Määräaikashuoltoa (tai ennakkohuoltoa) tehdään näin 50 % enemmän kuin tehtäisiin korjaavaa huoltoa (3/2 = 1,5 = 50%). Mikä ehto voidaan antaa ennakkohuollon ja korjauksen kustannusten suhteelle, jotta EH on tarkoituksenmukaista toteuttaa? Vikaantumisien (2kpl) kokonaiskustannukset saavat olla korkeintaan yhtä paljon kuin 3 määräaikaishuollon kustannukset.

Keskimääräinen ja käyttökelpoinen elinikä. Yleisesti ottaen taloudellinen käyttöikäraja kannattaa selvittää: Mikäli sen avulla voidaan välttää tai vähentää vikaantumisen aiheuttamia kustannuksia, ja/tai mikäli vikaantumisen estäminen alentaa tai poistaa vikaantumisen seurausten kustannuksia.

D) Pitkästä käyttöiästä riippumattomat vikaantumisien mallit. E) Vikaantumistiheydet, jotka eivät ole riippuvaisia korkeasta käyttöiästä. F) Käytännössä taloudellisen käyttöikärajan selvittäminen on hankalaa varsinkin uusilla laitteilla.

Mahdollisen rasituspiikin vaikutuksia laitteen tai komponentin rasituksensietokykyyn (tai suorituskykyyn). Rasituksensietokyky palautuu Rasituksensietokyky siirtyi alemmalle tasolle Rasituksensietokyky putoaa jatkuvasti

Harvat vikaantumiset noudattavat aiemmin esitettyjä teoreettisia malleja, vaan ne voivat syntyä seuraavasti: Laitteiden rasitukset ja olosuhteet vaihtelevat. Käyttö voi olla virheellistä. Asennusvirheet aiheuttavat ylimääräisiä rasituksia / vaurioita. Muut laitteet aiheuttavat vaurioita. Laitekokonaisuudet muuttuvat yhä monimutkaisemmiksi ja laitteissa on yhä enemmän osia, jotka voivat rikkoutua ja niissä on yhä enemmän osien välisiä liitoksia ja liittymiä. Vaatimukset kasvavat. Laitteelle suunnitellun suorituskykytason ja laitteelta vaadittavan suorituskykytason välinen marginaali kapenee, joten kulumisvara ja vanhentumisvara vähenee. Ehkäisevät toimenpiteet: Luotettavat tekniset ratkaisut ja ennakoiva kp.

RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito

Samankaltaiset esitykset

Esitys aiheesta: "RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito"— Esityksen transkriptio:

Samankaltaiset esitykset

Projektista

Palaute

Kirjaudu sisään

Kirjaudu sisään sosiaaliverkostojen kautta:

RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito

Samankaltaiset esitykset

Esitys aiheesta: "RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito"— Esityksen transkriptio:

Samankaltaiset esitykset

Projektista

Palaute