16.5.2005 1 (6) Prognos - Teollisuuden käynnissäpidon prognostiikka Case JR3 Paperi ja sellu - kokous 1/2005 Aika Torstai 14.4.2005 klo 9.10-11.30 Paikka VTT Tuotteet ja tuotanto, VIPP Centre, Metallimiehenkuja 6, Espoo Läsnä Jukka Virtanen Metso Paper Valkeakoski, puheenjohtaja Seppo Tolonen Pyhäsalmi Mine Oy Tapani Kangas UPM-Kymmene Oyj Mika Kolehmainen Oy Botnia Mill Service Ab Ville Järvinen Tampereen teknillinen yliopisto Jero Ahola Lappeerannan teknillinen yliopisto Ville Särkimäki Lappeerannan teknillinen yliopisto Risto Tiainen Lappeerannan teknillinen yliopisto Merja Mäkelä Lappeerannan teknillinen yliopisto/kyamk Jarmo Keski-Säntti VTT Elektroniikka Toni Ahonen VTT Tuotteet ja tuotanto Markku Reunanen VTT Tuotteet ja tuotanto Kenneth Holmberg VTT Tuotteet ja tuotanto Aino Helle VTT Tuotteet ja tuotanto, sihteeri 1 Kokouksen avaus Aino Helle avasi kokouksen klo 9.10 ja toivotti kaikki tervetulleiksi. Kokoukselle valittiin puheenjohtajaksi Jukka Virtanen 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. Projektin työ etenee suunnitellusti ilman suurempia ongelmia. Projektissa on valmistunut lähes 40 julkaisua ja useita projektin sisäisiä tai luottamuksellisia raportteja. Päivitetty julkaisuluettelo löytyy projektin www-sivuilta. Projekti on alkuperäiseen aikatauluun nähden puolivälissä (18 kk / 36 kk) ja projektin kustannustoteuma oli maaliskuun lopussa 50% kokonaisbudjetista. VTT Tietotekniikan kustannustoteuma on selvästi muita korkeampi johtuen työn etenemisestä etupainotteisesti ohjelmiston suunnitteluvaiheessa.
16.5.2005 2 (6)
16.5.2005 3 (6) Case Paperi ja kartonkiteollisuus (LTY) Merja Mäkelä esitteli laatusäätöjärjestelmien diagnostiikkaan liittyvän kehitystyön tilannetta, liite 2. Työn tavoitteena on laatusäätöjen suorituskyvyn mittaaminen ja laatusäätöjärjestelmien ylläpidon kehittäminen ja tutkimuksen toteutuksessa käytetään kolmea esimerkkikonetta, joista yksi on vielä etsinnässä. Suorituskykymittareiden kartoitustyö on osoittautunut oletettua laajemmaksi. Esimerkkikoneilta on kerätty laatusäätöihin liittyvää tietoa ja käyttövarmuusanalysointi on työn alla. Laatusäätöjärjestelmiin liittyvänä esimerkkinä liitteessä 2 on kuva kuivamassan MD-vaihtelusta 2σhajontana. Uuden laatusäätöjärjestelmän käyttöönoton jälkeen hajonta on ollut aluksi suurempaa mutta on vähentynyt lähes aiemmalle tasolle. Laatusäätöjärjestelmiin liittyen on vielä tänä keväänä valmistumassa opinnäytetöitä. Risto Tiainen kertoi sähkökäyttöjen diagnostiikkakonseptin kehittämiseen liittyvästä työstä, liite 3. Riston osuus liittyy toteutusrakenteen tutkimiseen: mitä tietoja voidaan saada taajuusmuuttajalla, voiko se toimia tiedonkeruuyksikkönä, miten hallitaan tiedonsiirto. Kohteena on tyypillisesti moottori (voi olla myös generaattori) ja toimilaite, jota se pyörittää. Tiedonsiirron hallintaan liittyen yhtenä tutkimuskohteena on se, miten varmistetaan, että mittaustiedot ovat synkronissa. Tiedonsiirron vaihtoehtoina on siirtää tieto moottorilta taajuusmuuttajaan tai sekä moottorilta että taajuusmuuttajalta suoraan tietokantaan. Näiden etuja ja haittoja selvitetään. Osa työstä toteutetaan erikoistyönä. Ethernetin hyödyntämisen tutkimista varten on hankittu demolaitteisto, jolla tullaan tekemään käytännön testejä (kesätyöntekijä). Ville Särkimäki kertoi sähkökoneen roottorilta staattorille tapahtuvaan langattomaan tiedonsiirtoon liittyvästä osuudesta (osatehtävä 1.9), liite 4. Työssä on kartoitettu tiedonsiirron ja anturoinnin vaatimuksia ja valittu soveltuvat tekniikat ja rakennettu demolaitteisto. Tiedonsiirrossa käytetään Zigbee-protokollaa. Zigbee on kevyt protokolla, jonka tiedonsiirtokapasiteetti on 200 kt/s. Sen odotetaan yleistyvän tänä vuonna. Zigbee-protokollan soveltamista tullaan tutkimaan demolaitteiston avulla laboratorioolosuhteissa. Case Paalauslinja Toni Ahonen esitteli työn alla olevia osatehtäviä 3.2-3.2., joissa hän on tehnyt kirjallisuuskatsauksen mahdollisista tietojenyhdistämismenetelmistä ja testannut menetelmiä casen datalla, liite 5. Data voi muodostua esim. laitevalmistajan antamasta datasta ja prosessidatasta sekä asiantuntijaarvioista. Asiantuntija-arvioita käytettäessä ja yhdistettäessä niitä varten tulee määrittää painokertoimet. Prosessidataa käytettäessä tulee miettiä, mitä se voisi missäkin tapauksessa olla. Tietojen yhdistämiseen käytettävä menetelmä vaikuttaa siihen, missä muodossa datan pitää olla; miten tieto saadaan sellaiseen muotoon, että sitä voidaan mallissa käyttää.
16.5.2005 4 (6) Asiantuntija-arvioista ja painokertoimista keskusteltiin pohtien mm. niiden merkitystä, luotettavuusnäkökulmaa, sumeutusta ym. Prosessi- ym. dataa käytettäessä on määritettävä mitä muuttujia käytetään. Datan luokittelun avulla saadaan esille selittävät tekijät ja vikaantumistodennäköisyydet. Keskustelussa tuli esiin kysymys, mitä ymmärretään vialla, sillä vikaantumisen sijasta yrityksissä nähdään usein tärkeämpänä järjestelmän suorituskyky. Kun vika määritellään siten, että vikaantunut kohde ei kykene suorittamaan siltä vaadittavaa toimintaa, riippuu vika vaatimustasosta ja sen kriteerit ovat käyttäjän määritettävissä. Paalauslinjacasessa lähtötiedot on saatu VVA-analyysistä, joka luo pohjatiedon menetelmien testaamisessa käytettävälle ennakkotiedolle. Seppo Tolonen toi esiin, että lähtötietoina voidaan käyttää myös esim. aiempaa vastaavaa kohdetta, jos sellainen on olemassa (esim. lastauskonecasessa edellisen sukupolven lastauskone antaa dataa uutta konetta varten). Menetelmien testausta on katsauksessa tehty siten, että on vertailtu toteutunutta vikamäärää ja eri menetelmillä saatuja ennusteita. Ennusteiden tekemisestä keskusteltiin aiheina muun muassa aikakaaren riippuvuus historiatiedosta, mitä halutaan ennustaa, mitä tiedot kertoo, onko kyse keskimääräisestä vikaantumisesta vai yksittäisen laitteen vioista, vikojen seurauksista ym. Mika Kolehmainen toi esiin, että projektin aikana paalauslinjan vikatiheys on laskenut ja VVA-analyysi on osaltaan auttanut tässä. Kirjallisuuskatsauksen luonnosversio valmistuu huhtikuussa. Case Sihtisylinteri Aino Helle kertoi sihtisylintericasen tutkimuksen tilanteesta. Casen tavoitteena on kehittää menetelmä, jolla sihtisylinterilangan kovakromipinnoitteen kulumista voidaan monitoroida ja pinnoitteen puhkeaminen havaita ajoissa, jolloin sihtisylinterin uudelleen pinnoitus on mahdollista. Vuonna 2004 tehdyissä esikokeissa kokeiltiin mm. sähkökemiallisten mittausten ja vastusmittauksen soveltuvuutta. Sähkökemialliset mittaukset eivät toimineet odotetusti, vaan perusmateriaalin ominaisuudet näkyivät pinnoitteen alta. Myös vastusmittauksen käyttäminen osoittautui vaikeaksi pinnoitusongelmien vuoksi. Esiselvityksen tuloksena oli jatkokehitysideoita myös muista menetelmistä, joista potentiaalisimmalta vaikutti optisten kuitujen hyödyntäminen. Menetelmistä tehdään keksintöilmoitukset ja esiselvitysraportti pidetään mahdollisen patentoitavuuden takia luottamuksellisena. Menetelmistä ja työn alla olevasta kehitystyöstä keskusteltiin. Käynnissä olevasta vaiheesta tehdään raportti syksyllä (10/2005). Kaikkien käsiteltyjen casien todettiin etenevän suunnitellusti.
16.5.2005 5 (6) 4 Julkaisusuunnitelmat 5 Tutkijaseminaari ja vuosiseminaari 2005 Johtoryhmän kokouksessa tammikuussa todettiin, että kaikilta tutkimustahoilta odotetaan caseissa tehtävien teknisten raporttien lisäksi panostusta tutkimuksen geneeristen osien kansainväliseen raportointiin. Tämän edistämiseksi päätettiin, että kaikki tutkimustahot laativat seuraaviin casejohtoryhmiin julkaisusuunnitelman. Julkaisusuunnitelmat käytiin läpi paikalla olevien tutkimustahojen osalta sekä osin myös poissaolevien osalta. Ainakin kahdessa kansainvälisessä konferenssissa tullaan pitämään esitelmiä vielä tänä vuonna, Comadem 2005 Englannissa ja POHTon järjestämä Condition Monitoring and Diagnostics Oulussa. Liitteeseen 6 on koottu yhteen kaikkien tutkimustahojen julkaisusuunnitelmat ottaen huomioon kaikissa casejohtoryhmissä esiintulleet täsmennykset ja lisäykset. Julkaisuista ja raportoinnista keskusteltaessa todettiin, että projektissa syntyvien luottamuksellisten raporttien osalta olisi hyvä välttää toistaiseksi luottamuksellinen luokittelua ja sen sijasta pyrkiä määrittämään aina joku aikaraja, minkä jälkeen luottamuksellisuus päättyy, esim. projektin loppu. Tutkijoiden välisen seminaarin ajankohtaa oli ehdotettu aikaistettavan kesäkuusta toukokuulle. Sovittiin, että tutkijaseminaari järjestetään joko 19.5. tai 20.5. Seminaarin tarkoituksena on jakaa tietoa tutkijoiden kesken keskustelemalla tutkijoiden esitysten pohjalta käynnissä olevasta tutkimuksesta ja sen tuloksista ja toteutuksesta, synergioista ja yhteistyöstä. Tutkijoiden esityksissä odotetaan käsiteltävän tutkimuksen tuloksia, sen kontribuutiota diagnostiikan ja prognostiikan metodiikkaan sekä tutkimuksessa eteen tulleita ongelmia. Viimeksi mainittua ei useinkaan tuoda juuri esiin, mutta ongelmien esiintuominen ja niistä keskustelu voivat avata uusia mahdollisuuksia niiden ratkaisuun tai auttaa muita projektiosapuolia joutumasta vastaavan ongelman eteen. Liitteessä 7 on alustavat, casejohtoryhmissä täsmennetyt ehdotukset tutkijoiden esityksiksi. Vuosiseminaari 2005 päätettiin järjestää TeollisuusFoorumin yhteydessä Tampereella loka-marraskuun vaihteessa. TeollisuusFoorumin ajankohta on tiistai 1.11. torstai 3.11. TeollisuusFoorumin ohjelma selvinnee 18.5. pidettävässä Kunnossapitoyhdistyksen kokouksessa, johon Seppo Tolonen osallistuu. Päätettiin, että Seppo Tolonen ja Aino Helle valitsevat TeollisuusFoorumin ohjelman perusteella sopivimman ajankohdan vuosiseminaarille, juuri ennen TeollisuusFoorumia tai heti sen jälkeen (joko saman viikon maanantai tai perjantai). Vuosiseminaariohjelman ja esitelmien valmisteluaikataulusta sovittiin seuraavaa: vuosiseminaarin ohjelma ja esitelmien otsikot tulee olla selvillä elokuussa ja valmiit seminaarijulkaisuun tulevat käsikirjoitukset toimitetaan Ainolle viimeistään 5.9., jotta vuosiseminaarijulkaisu on valmis ja jaossa seminaaritilaisuudessa.
16.5.2005 6 (6) 6 Muut asiat Seppo Tolonen kertoi (CaseJR2.ssa), että Tekniikan Maailman numerossa 7/2005 oli artikkeli Pyhäsalmen kaivoksesta. 7 Seuraava kokous Seuraavat Casejohtoryhmien kokoukset pidetään Espoossa 15.-16.9.2005. Seuraava varsinainen johtoryhmän kokous on 25.1.2006 mutta isäntäyritys ja paikka on vielä auki. Jukka Virtanen puheenjohtaja Aino Helle sihteeri LIITTEET Liite 1. Projektin yleistilanne, Prognos_Casejoryt_2005-1_PK-Liite1.pdf Liite 2. Laatusäätöjärjestelmät, Prognos_CaseJR3_2005-1_Liite2_MM.pdf Liite 3. Sähkökoneiden diagnostiikkakonseptin toteutusrakenne, Prognos_CaseJR3_2005-1_Liite3_RTi.pdf Liite 4. Langaton tiedonsiirto, Prognos_CaseJR3_2005-1_Liite4_VS.pdf Liite 5. Paalauslinjacase, Prognos_CaseJR3_2005-1_Liite5_TTA.pdf Liite 6. Julkaisusuunnitelmat, Prognos_Casejoryt_2005-1_Julkaisusuunnitelmat.pdf Liite 7. Tutkijaseminaarin esitysten aiheet, Prognos_Tutkijaseminaariesitysaiheet.pdf JAKELU Osallistujat, projektin sisäiset www-sivut, TEKES