RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito

1
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

2
RCM, Luotettavuuskeskeinen kunnossapito

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

3
1 RCM, Mitä se on?

• Reliability Centred Maintenance RCM
• RCMn 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

4
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.

5
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 kpn tarvetta ei ollut
  puhdistusten ja voitelun lisäksi.
• Taitovaatimukset kunnossapitäjille pienet.

6
1 RCM, Mitä se on?

• 2. 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.
• Kpn 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).

7
1 RCM, Mitä se on?

• Kunnossapidolle asetetut odotukset eri
  aikakausina.

8
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.

9
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 kunnossapitotoimenpitei
  tä keskenään pyrkien löytämään optimiratkaisu.
• Kunnossapitotekniikoissa ja -menetelmissä on
  tapahtunut muutos

10
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.

11
1 RCM, Mitä se on?

• RCMn 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.

12
1 RCM, Mitä se on?

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

13
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.

14
1 RCM, Mitä se on?

• Mitä RCMllä 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.
• RCMllä saavutetaan kaikki kp-tavoitteet vaihe
  vaiheelta sitouttaen mukaan kaikki laitteiden
  kanssa tekemisissä olevat henkilöt.
• RCM antaa tuloksia nopeasti.

15
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.

16
2 Laitteen toiminnot ja toimintoympäristö

• - Laiteen suorituskyky ja kunnossapidon
  tavoitteet niiden saavuttamisessa.

17
2 Laitteen toiminnot ja toimintoympäristö

• 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.

18
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 RCMn viitoittamalla tiellä tai
RCM-menetelmässä.
19
3 Toiminta ja vikaantuminen

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

20
3 Toiminta ja vikaantuminen

• 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.

21
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.

22
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

23
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA
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.

24
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

25
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

26
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

27
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

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

28
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

29
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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?

30
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

31
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

32
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

• 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.

33
4 Vika ja Vaikutus Analyysi, VVA

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

34
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.

35
5 Vikaantumisen seuraukset
Seuraus
1)
2)
3)
Jos ei auta

• Päätöspuu Yhteenveto seurausten perusteella
  jaotelluista vikaantumisista ja niihin
  kohdistetuista toimenpiteistä (ennakoivasta
  kunnossapidosta).

36
5 Vikaantumisen seuraukset

• 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.

37
5 Vikaantumisen seuraukset

• 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.

38
5 Vikaantumisen 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 yhteisvikaantumistilan
  ne.
• Yhteisvikaantumisen todennäköisyyttä voidaan
  pienentää suojalaitteen vikaantumistodennäköisyytt
  ä pienentämällä ja suojalaitteen käytettävyyttä
  parantamalla.

39
5 Vikaantumisen seuraukset

• 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.

40
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.

41
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• Tarkasteltavan laitteen iän ja vikaantumistodennäk
  öisyyden mahdollinen riippuvuussuhde.
• Mitä tapahtuu, kun vikaantuminen alkaa ilmetä.
• Myöhemmin käsitellään toimenpiteitä, joita
  käytetään, kun käyttöiän ja vikaantumistodennäköis
  yyden 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.

42
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.

Vertaa ?
43
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• Hyvä vikaantumisen ennustettavuusKäyttöikä 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.

44
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.

45
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.

46
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.

47
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• Erilaisia tilastollisia vikaantumiskäyriä (B
  esitetty s. 46).

48
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.

49
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.

50
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

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

51
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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?

52
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.

53
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

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

54
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet
Rasituksensietokyky palautuu

• Mahdollisen rasituspiikin vaikutuksia laitteen
  tai komponentin rasituksensietokykyyn (tai
  suorituskykyyn).

Rasituksensietokyky siirtyi alemmalle tasolle
Rasituksensietokyky putoaa jatkuvasti
55
6 Ennakoiva kunnossapito, Ehkäisevät toimenpiteet

• 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.