PÖYTÄKIRJA Case JR1-2/2005 31.10.2005 1 (6) Prognos - Teollisuuden käynnissäpidon prognostiikka Case JR1 Siirtojärjestelmät - kokous 2/2005 Aika Perjantai 16.9.2005 klo 9.05-12.35 Paikka VTT Tuotteet ja tuotanto, VIPP Centre, Metallimiehenkuja 6, Espoo Läsnä Vesa Väänänen LSK Electrics Oy, puheenjohtaja Seppo Tolonen Pyhäsalmi Mine Oy Pertti Leinonen Rautaruukki Oyj (lähti Voitelucasen jälkeen) Kari Talvitie Sandvik Tamrock Oy Eero Hälikkä Foster Wheeler Energia Oy Eero Pasanen UPM Kymmene Oyj Ville Järvinen Tampereen teknillinen yliopisto Jarmo Keski-Säntti VTT Elektroniikka Jukka Rönkkö VTT Tietotekniikka Toni Ahonen VTT Tuotteet ja tuotanto Jari Halme VTT Tuotteet ja tuotanto Risto Parikka VTT Tuotteet ja tuotanto (lähti Voitelucasen jälkeen) Aino Helle VTT Tuotteet ja tuotanto, sihteeri 1 Kokouksen avaus Aino Helle avasi kokouksen klo 9.05 ja toivotti kaikki tervetulleiksi. Kokoukselle valittiin puheenjohtajaksi Vesa Väänänen ja sihteeriksi Aino Helle. 2 Edellisen kokouksen pöytäkirja 3 Tutkimuksen tilanne ja työsuunnitelmat Edellisen kokouksen pöytäkirja hyväksyttiin. Yleiskatsaus Aino Helle esitteli projektin yleistilannetta, liite 1. Tutkijaseminaari pidettiin toukokuussa ja seminaarin materiaali on saatavilla projektin www-sivuilla kohdassa kokoukset. Seminaari koettiin hyväksi tutkimustahojen väliseksi vuorovaikutuskanavaksi ja keväällä 2006 on tarkoitus järjestää vastaava tilaisuus. Kesäkuussa päivitetyn julkaisulistan jälkeen projektissa on tuotettu 7 julkaisua ja 8 luottamuksellista tai projektin sisäistä raporttia. Kaiken kaikkiaan projektissa on valmistunut yhteensä 51 julkaisua, liite 2. Julkaisusuunnitelma on päivitetty vastaamaan syyskuun tilannetta, liite 3. Projektin työ etenee suunnitelmien mukaisesti. Elokuun lopun mukainen projektin taloudellinen toteuma verrattuna budjettiin näkyy tutkimustahoittain ja koko hankkeen osalta liitteestä 1, jossa kuviin on merkitty
31.10.2005 2 (6) kustannustoteuman lisäksi sekä 36 kk että 39 kk mukainen budjetti (projektin alkuperäisen suunnitelman mukainen kesto ja rahoituspäätöstä vastaava kesto). VTT Tietotekniikan kustannustoteuma on budjetoitua suurempi johtuen sekä ohjelmiston suunnitteluvaiheen vaatimasta alkuvuoden etupainotteisesta panostuksesta että kaivoksen CAD-mallien jatkuvan elämisen vaikutuksesta malleihin. Muiden tutkimustahojen samoin kuin koko hankkeen toteuma on budjetin raameissa. Case Panostusnosturi Ville Järvinen kertoi casen tilanteesta työsuunnitelman pohjalta (päivitetty työsuunnitelma liite 4). Alkuosan tehtävät valmiit ja tehtävässä 3 on käyty läpi lisäanturointitarpeet ja mittausjärjestelmän hankinta on käynnissä Ruukilla. Tehtävän 4 vikadiagnostiikkaselvitys on valmis (projektin wwwsivuilla versio4) ja sitä täydennetään tarvittaessa. Teräsrakenteiden osalta on käynnissä selvitystyö AMK opinnäytetyönä. Työtehtävästä 5 ei tehdä erillistä raporttia vaan asiat sisältyvät suurimmaksi osaksi tehtävän 4 vikadiagnostiikkaraporttiin (yhteinen muiden casien kanssa). Datan redusointiin ja tunnuslukuihin liittyviä asioita tullaan käsittelemään vuosiseminaariesitelmässä ja niitä sisältyi myös teknologiakartoitukseen. Mittausjärjestelmään tässä vaiheessa Ruukilla sisällytettävät värähtelymittausten piirteet valitaan yhdessä Sulo Lahdelman / OY kanssa. Mittausdatan ja prosessisuureiden syyseuraussuhteiden selvitystyö on Ville Järvisellä ja Toni Ahosella työn alla. Piirreanalyysissa jo yhdistetään eri mittaustietoja. TTY ja OY käyvät yhdessä läpi prosessisuureet ja tekevät ehdotuksen mitä otetaan käyttöön. Osatehtävään 7 liittyen Pertti Leinonen kertoi, että langattomaan tiedonsiirtoon on kokeiltu VTT ELEn kanssa Nanonet'iä ja se vaikutti toimivan. Osatehtävään 8 liittyen online-valvonta, etävalvonta ym. asiat ovat seuraavan casetyöryhmäkokouksen asialistalla. Arkkitehtuuripohdintaa ja 3D-mallia on tehty. Neurolaskentaa hyödyntävän käyttöliittymän 1.versio on viivästynyt mutta toisaalta se sisältää jo toisen version osia. Tiedonkeruussa on mitattu eri toimintatiloja (esim. täyden kuorman nosto ja lasku, tyhjän kuorman nosto ja lasku jne.) ja ne pystytään erottamaan. Datan visualisointia varten kehitettävää 3D käyttöliittymää tehdään sekä panostusnosturi- että lastauskonecaseihin liittyen (osatehtävä 13). Jukka Rönkkö esitti demon kaivoksesta ja lastauskoneesta. Kaivoksen CAD 3Dmalli on reaaliajassa ja esim. räjäytyksen jälkeen uusi tunnelinosa saadaan heti mukaan. Vikaantumisille ja hälytyksille tulee visuaalinen näyttö. Toimilaite esitetään "läpinäkyvänä", jolloin vaurioituneen osan sijainti näkyy. Hälytyksen yhteydessä huoltaja voi hakea esim. web-serverillä sijaitsevasta huoltotietokannasta huoltotiedot. Järjestelmä voi sisältää pitkän aikavälin lifetime-tietoa ja lyhyen aikavälin mittaustietoa, minimi-maksimitietoa ym. Sovittiin, että VTT TTE voi esittää vuosiseminaarin yhteydessä 3Dkäyttöliittymän demon ja käyttää siinä lastauskoneeseen ja panostusnosturiin liittyviä tietoja. Ville Järvinen esitteli piirreanalyysissa käytettävän käyttöliittymän mallia. Käyttöliittymän kautta voidaan mittaussignaalille tehdä erilaisia suodatuksia ja käsittelyjä, tarkastella mittaussignaalista erotettavia parametreja ja piirteitä
31.10.2005 3 (6) ja valita piirresetti luokittelijaa varten. Piirresetin valintaan on kaksi mahdollisuutta, joko manuaalinen tai optimointityökalun avustamana tehtävä. Piirreanalyysistä ja sen käyttöliittymästä keskusteltiin ja todettiin sen olevan lähinnä kehitystyökalu, jonka avulla kuhunkin kohteeseen soveltuvia piirteitä voidaan valita ja tutkia. Sitä ei ole tarkoitus liittää 3D-malliin vaan siinä käytettäväksi soveltuu pikemminkin räätälöidyt prognoosiohjelmistopalikat. Case Voitelu Risto Parikka esitteli casen tilannetta työsuunnitelman pohjalta, liite 5. Fortum Oyj on uutena mukana casessa; Fortum tekee voiteluaineanalyyseja mutta ei varsinaisesti osallistu itse projektiin eikä siis ole myöskään johtoryhmässä. Casessa ollaan menetelmäkehitysvaiheessa (tehtävät 2.3-). Erilaisten värähtelyyn pohjautuvien menetelmien perusteisiin liittyvä raportti on luonnosvaiheessa ja siihen on lisätty myös AE ja spektri- ja waveletanalyysi. Rasvavoitelukoelaitteisto on rakennettu ja sisäänajettu. Pikaanalysaattoriin liittyen on haettu jonkin verran materiaalia, mutta tehtävä ei ole vielä ollut kovin aktiivisesti käynnissä. Rasvavoitelututkimuksen kokeellinen osuus on käynnissä, koesuunnitelma on valmis ja menetelmien testausta on tehty. Sähköisillä häiriöillä on suuri vaikutus mittauksiin. Sisäänajokokeet on dokumentoitu raporttiin, joka löytyy projektin wwwsivuilta ja se käytiin lyhyesti läpi. Siitä löytyy koejärjestelyn kuvaus ja mittausdata ja parametrit, joita kokeissa kerätään. Kun rasvantäyttö laakeripesään tehtiin ohjeellisen määrän mukaan, vain toinen puoli laakerista täyttyi toisen jäädessä tyhjäksi. Sisäänajokokeissa pystyttiin havaitsemaan heikko voitelutilanne muutamassa päivässä vaikka suositusten mukaan jälkivoiteluväli on huomattavasti pidempi. Lämpötilan vaihteluista keskusteltiin ja todettiin mm. ylivoitelun ja kitkan vaikuttavan siihen. Heikon voitelutilanteen aikaansaamiseksi pyörimisnopeuden muutos ei ollut toimiva menetelmä, mutta lämpötilan muutos sen sijaan antoi lupaavamman tuloksen. Kenttäkokeisiin liittyen Pertti Leinonen totesi, että nosturista ei löytynyt eroja eri kuormitustilanteiden välillä. PMOn tuuletusilmapuhallin voisi olla yksi kenttämittauskohde, koska sillä ajetaan öisin alhaisella nopeudella ja päivisin korkealla nopeudella ja välissä on resonanssialue, mikä voi olla voitelun suhteen riskialue. Case Lastauskone Jarmo Keski-Säntti kertoi casen tilanteesta sisäisen tilannekatselmuksen pohjalta, joka sisälsi lyhennetyssä muodossa työsuunnitelman tehtävät, liite 6. Osatehtävään 2.3 asti tehtävät ovat valmiita. Soveltuvat mittaukset on määritelty ja aluksi ajateltiin käyttää vain olemassa olevia mittauksia, mutta syksyn 2005 aikana tehdään hyttirungon kiihtyvyysmittauksia. Keskustelussa pohdittiin, kertooko kiihtyvyysmittaus ajotavoista, sillä esim. isojen lohkareiden putoaminen kauhasta ei näy välttämättä kamerassa. Mikäli käytössä on kapasitiivinen MEMS-anturi, sillä saadaan mitattua myös 0- taajuus, jolloin kallistuminen pystytään havaitsemaan. Pietsosähköisellä anturilla sitä ei havaita. Mittaussuunnitelmadokumentti valmistuu syyskuussa. Seppo Tolonen kertoi, että PMO:lla on menossa myös oma sisäinen kehityshanke, jossa he kehittävät kaikille yhteistä alustaa mittausdataa varten. Systeemiin saadaan eri palikoita eri vaiheista (omasta
31.10.2005 4 (6) kehitystyöstä, tuuletusilmapuhallincasesta ja lastauskonecasesta). Osatehtävät 3.3 ja 4.1 toteutetaan Tamrockin toimesta. Osatehtävien 5.1-5.3 toteutuksessa VTT TUO on merkittävässä roolissa. Prosessikuvauksen tekemiseen osallistuu lisäksi TTE. Etäkäyttökoneen huolto-ohjelmaan liittyen pidetään 30.9. workshop, jonka tarkoituksena on menettelytapojen kehittäminen (ks myös case-jr3 pöytäkirja ja sen liite 6). Huolto-ohjelmaan liittyen on pidetty VTT TUO:n sisäinen palaveri voiteluaineanalyyseistä kesäkuussa ja Jouko Heikkilä on tehnyt huolto-ohjelmien vertailua. Mittausten avulla on tarkoitus saada lyhyen aikavälin ennusteet ja kunnossapito-ohjelman avulla pitkän ajan ennusteet. Arkkitehtuuria (tehtävä 6.1) on pohdittu standardien pohjalta geneerisesti (tutkijaseminaari), mutta räätälöintiä tarvitaan kuitenkin casekohtaisesti. Prognostisesta laskennasta on työn alla geneerinen raportti, joka valmistuu lokakuussa. Työsuunnitelma ja osatehtävän 6.3 jatkokehitystyöosuus käsitellään ja päivitetään casetyöryhmässä syyskuun lopussa. Case Servomoottori Jari Halme esitteli Servomoottoricasen tilannetta, työsuunnitelma liitteessä 7 ja kalvot liitteessä 8. Alkupään osatehtävät ja niihin liittyvät peruskartoitukset ja instrumentointisuunnitelmat on tehty ja mittaukset käynnistetty. Työn toteutuksessa ollaan kohdassa 1.4; mittauskampanjat on toteutettu, mutta robotti, jolla mittauksia on tehty, on ollut poissa käytöstä jo jonkin aikaa ja mittaukset on tarkoitus siirtää Lahteen. Rasvanäytteitä on tullut suuri määrä. Mittauksiin, signaalien analysointiin ja piirteiden irrotukseen liittyviä asioita käytiin läpi. Robotille on ominaista se, että nopeudet ja kuormat muuttuvat koko ajan, joten vakiintunutta tilaa ei juuri ole ja se tekee valvonnasta ja analysointimenetelmien valinnasta haasteellisen. Yksi vaihtoehto on referenssisignaalin mittaaminen esim. verhokäyrällä, ja poikkeamien seuranta niistä residuaalien neliösummana. Tällöin voidaan nähdä poikkeamat ja muutokset prosessissa, mutta ei voida kuitenkaan sanoa mistä komponentista tai vikaantumisesta on kyse. Kun muutostila havaitaan, voidaan suorittaa testiajo esim. vakionopeudella/vakiokuormalla, jolloin voidaan käyttää perinteisempiä menetelmiä. Koepenkkiin ja servomoottoreiden testaukseen liittyen lokakuussa pidetään erillinen palaveri LSK:n kanssa koepenkistä ja sen instrumentoinnista. Kun moottori tulee LSK:lle huoltoon, moottorille tehdään koepenkissä mittauksia ja määritetään mikä sen käyttöikä olisi. Huollon yhteydessä siihen vaihdetaan osia ja huolletun moottorin käyttöikä pyritään määrittämään uudelleen. Käytännössä moottoreista saadaan tietoa Foxconnin mittauksista. Servocasessa tehdyt mittaukset on toteutettu etämittauksina. Käytetty etäyhteysratkaisu perustuu PC Anywhere-yhteyteen VTT:n ja Foxconnilla olevan mittaus-pc:n välillä. Mittaus-PC:ssä on DasyLab-ohjelmisto ja ADSL-yhteys ja VTT:llä sijaitseva kone on ulkoisessa verkossa. Kaikki caset etenevät työsuunnitelmien mukaisesti.
31.10.2005 5 (6) 4 Vuosiseminaari 2005 Vuosiseminaari pidetään TeollisuusForumin yhteydessä 3.11.2005, liite 9. Esko Ahola Rautaruukki Oyj:stä on lupautunut pitämään teollisuuden puheenvuoron. Tutkimustahojen esityksille on varattu kullekin 20 minuuttia, mikä sisältää myös kysymyksille varattavan 5 minuuttia. Keskustelussa todettiin, että esitysten on hyvä olla tiivistettyjä ja mahdollisimman yleistajuisessa muodossa esitettyjä, vaikka itse artikkeli olisi teoreettisempikin. Artikkeleiden käsikirjoitukset tulee toimittaa Aino Helteelle 21.9. mennessä, jotta ne saadaan koottua ja editoitua symposiumjulkaisua varten ajoissa niin, että julkaisu saadaan painettua ennen seminaaria. Ehdotettu ohjelma ja esitysten järjestys hyväksyttiin. Jukka Rönkkö kysyi, voisiko 3D-käyttöliittymästä laittaa tauon ajaksi demon. Se todettiin hyväksi ajatukseksi ja lisättiin ohjelmaan 5 Muut asiat 6 Seuraava kokous Tapani Kangas ehdotti sähköpostitse kokouksessa käsiteltäväksi yrityksissä järjestettävät projektin teemapäivät. Asiasta keskusteltiin ja todettiin, että yrityksen tarpeesta lähtöisin voidaan järjestää teemapäiviä, joissa projektin joitakin aiheita käsitellään tarkemmin ja joiden avulla projektissa tehtävää tutkimusta ja sen tuloksia voidaan myös esitellä yrityksen sisällä laajemmalle piirille. Teemapäivien järjestämisessä aktiivisina tahoina tulevat olemaan casien työryhmät. UPM Valkeakoskella pidetään 4.11. ABB casen työryhmäkokous mittauksista ja siinä yhteydessä todettiin mahdollisesti voitavan pitää ensimmäinen tällainen teemapäivä. Seuraava varsinainen johtoryhmän kokous on 25.1.2006. Kokouksen paikka on vielä avoin, mutta se on tarkoitus vahvistaa vuosiseminaariin mennessä. Seuraavat Case johtoryhmien kokoukset pidetään keväällä 2006 ja tarkempi ajankohta sovitaan tammikuun johtoryhmän kokouksessa. Casejohtoryhmien kokous muutetaan yksipäiväiseksi ja kaikille yhteinen yleinen osuus käsitellään aamupäivän ja iltapäivän casien välissä. Vesa Väänänen puheenjohtaja Aino Helle sihteeri LIITTEET Liite 1. Projektin yleistilanne, Prognos_Casejoryt_2005-1_PK-Liite1.pdf Liite 2. Julkaisulista, Prognos_Julkaisulista_20050915.pdf Liite 3. Päivitetty julkaisusuunnitelma, Prognos_Casejoryt_2005-2_Julkaisusuunnitelmat.pdf Liite 4. Päivitetty panostusnosturi-casen työsuunnitelma, prognoscase_panostusnost_työsuun_09_2005.doc Liite 5. Voitelucasen työsuunnitelma, prognoscase_voitelu_09_2005.doc
31.10.2005 6 (6) Liite 6. Lastauskonecasen tilannekatselmus, Case_Lastauskone_tilanneraportti_12_09_2005.pdf Liite 7. Servo-casen työsuunnitelma, prognoscase_servo_05_2005.doc Liite 8, Servo casen tilanne, Servo-case_Tilanne_09-2005.pdf Liite 9. Vuosiseminaarikutsu, prognos_seminaarikutsu2005.pdf JAKELU Osallistujat, projektin sisäiset www-sivut, TEKES