Menetelmiä ja työkaluja käyttövarmuuden, riskien ja elinkaarikustannusten hallintaan Teknisten riskien hallinta teollisuudessa PSK:n kevätseminaari 24.4.2012 Timo Lehtinen toimitusjohtaja
Causalities Cause - Consequence Structure Causality 1 Human damage Cause tree Accident Cause tree Causality 2 Cause tree Causality 3 Environmental damage Property damage Cause tree Causality 4 Cause tree Business damage - Enormous - Big - Average - Minor
Chains of events leading to TOP Defining Risk of a System Chains of events initiated from TOP Event A Consequenses Symptom 1 TOP Event Symptom 2 Symptom 3 Event B Event C Event D Occurrence - frequency - probability Extent - cost - hazard Failure mode 2.1 Root cause 2.2.1 Failure mode 2.2 Root cause 2.2.2 Risk of an Event = Occurrence * Extent Risk of a System = Sum of Risks of Events
Ways to study a System System Experiment with the Actual System Experiment with the Model of the System Physical Model Mathematical Model Analytical Solution Simulation
General Decision Making Process Reality Expert knowledge Truth Modeling Data Perception Model Analysis Information Study Conclusions Decisions Knowledge
Computer Aided Decision Support Reality Truth Modeling Data Perception Model Analysis Information Study Conclusions Decisions Knowledge
Risk Management and RAMS Risk Assessment Events Consequences Failures Repair durations Maintenance effects External / Conseq. events Break and Downtime costs Repair costs Maintenance costs Env., Human, etc hazards RAMS ELMAS
Riskien hallintaa ELMAS:in avulla
Taustat ja kehityspolku 1. TEKES KäKi -teknologiaohjelma v.1996-2000 2. Käyttövarmuusmenetelmät - Tutkimusprojekti 2001-2004 (Tekes) (Todennäköisyyspohjainen käyttövarmuuden ja kunnossapidon suunnittelu) - Tampereen Teknillinen Yliopisto (laskentamenetelmien tutkimus- ja kehitys) - Artekus Oy (ohjelmistojen tuotteistus) - ABB, YIT, UPM, Nokia, Wärtsilä, StoraEnso, Sisu, Kone, Metso, TVO, Puolustusvoimat, VR, Patria (ohjelmistojen vaatimukset ja testaus) 3. Käyttövarmuusohjelmistot - Tuotekehitysprojekti 2003-2005 - FMEA, FTA, ETA, stokastinen simulointi -> ELMAS, StockOptim - Artekus Oy, TTY, ABB, YIT, Nokia, Storaenso, TVO, VR, (Tekes) 4. Käyttövarmuustuotteet - Tutkimus- ja tuotekehitysprojekti 2006-2008 - Ramentor Oy, TTY, YIT, UPM, Kalmar, Teliasonera, Machinery, Kone (Tekes MASI) 5. Käyttövarmuusratkaisut Tuotekehitysprojekti 2008-2010 Tuotantotehokkuuden mallinnus ja optimointi (RBD, OEE, RCM, LCC) Ramentor Oy, TTY, YIT, Elisa, Solteq, Konecranes, Outotec, (Tekes SISU) 6. Käyttövarmuuspalvelut ja ELMAS RAMS Engine 2011- - Technical BI, RAMS Intelligence & Data collector, LCPM, PRA/PSA...
RAM-ohjelmistojen käyttäjiä ja kehittäjiä toimialoittain Teollisuuspalvelut Luotettavuussuunnittelu Laatu & riskienhallinta Tuotanto & kunnossapito Laitevalmistajan huolto & takuu Koulutus & tutkimus Jyväskylän AMK
Teknisten riskien hallinta teollisuudessa - asiakkailta kuultuja ongelmia Konepajateollisuus Reliability and Life Cycle Cost Tuote- ja luotettavuussuunnittelu ja niihin liittyvät valmistajan huolto- ja takuukustannukset (FMECA,LCC) Prosessiteollisuus (IM) Intelligent Maintenance IM Älykäs (faktapohjainen ja ennakoiva) kunnossapito ja Investointien elinkaarikustannusten optimointi (RCM,LCC ) Prosessiteollisuus (MI) Manufacturing Intelligence MI Käytettävyys, Nopeus, Laatu (KNL/OEE) ja Tuoton maksimointi ilman yllätyksiä Kunnossapito ja palvelutoimittajat Operatiivinen/strateginen työkalu Kustannuskilpailukyky, erottautuminen kilpailussa ja lisäarvon tuottaminen loppuasiakkaalle
ELMAS - Event Logic Modeling and Analysis Software Simulointipohjainen käyttövarmuusohjelmisto ja työmenetelmä Mallinna valittu järjestelmä, toiminto tai tapahtumaketju Simuloi ja Analysoi järjestelmän käyttäytymistä Kehitä toimintaa erilaisia vaihtoehtoja läpikäymällä Sisältää useita menetelmiä käyttövarmuuden ja riskien hallintaan - Vikapuuanalyysi (FTA) - Kohteen vikamuotojen tunnistus (FMEA) - Tapahtumaketjujen ja Prosessilinjojen virtausmallinnus (RBD) - Järjestelmän kokonaistehokkuuden laskenta (OEE) - Huoltotoimenpiteiden suunnittelu (RCM) - Elinkaarikustannusten optimointi (LCC, LCP) - Riskien ja turvallisuuden hallinta (PRA, PSA)...
Design. Analyze. Optimize => Decide. Tapahtumaketjujen ja (prosessi)virtausten mallintaminen (RBD) Laitteiden vikakäyttäytymisen määrittely (FTA) Vikamuotojen lähtötiedot Vikaantumisväli (MTTF) Toipumisaika (MTTR) Kustannukset Huoltotoimenpiteet
Design. Analyze.Optimize.=> Decide. Mallinnus Simulointi Järjestelmän kustannusriski Kriittisimmät komponentit LCC laskelmat Järjestelmän ennakoidut vikaantumistrendit
Design. Analyze.Optimize. => Decide. Järjestelmän rakennemuutosten testaus Vaihtoehtoisten komponenttien vaikutus Ennakkohuolto-ohjelmien luominen (RCM)
Tietoa päätöksenteon tueksi Tekniset piirustukset ja dokumentit Malli Resurssien kohdistaminen Tiedonkeruun LCC ennusteet tehostuminen Asiantuntijaarviot ELMAS Tulokset Ymmärrys kasvaa Lähtötiedot RCM toimenpiteet EAM / CMMS Parannuspotentiaalit Suunnitteluratkaisujen vertailu Kriittiset komponentit KOMPONENTTI- VALINNAT JÄRJESTELMÄN KAHDENNUKSET ENNAKKO- HUOLLOT
Käyttövarmuusanalyysin toteutus ja hyödyt ELMAS - Event Logic Modeling and Analysis Software Tietolähteet Asiantuntijat Dokumentit/kirjallisuus Historiatieto Tietojärjestelmät Käyttövarmuusmallit Vikapuut Luotettavuuslohkokaaviot Syy-seurauspuut Mallinnus & Tiedonkeruu Muut lähtötiedot Vikaantuminen Korjaus-/toipumisajat Kustannukset Analyysin tulokset - Vaihe 1 Kriittiset komponentit Parannuspotentiaalit Suunnitteluratkaisujen vertailu Analysointi Analyysin tulokset - Vaihe 2 Käytön suunnittelu Kunnossapidon suunnittelu Kustannusten optimointi ELMAS LCC ELMAS RCM Toimeenpano Suunnittelu Hyödyt Riskien hallinta Elinkaaren optimointi Tiedon keruu & jalostus Palaute suunnitteluun Komponenttivalinnat Järjestelmän kahdennukset Muutokset huolto-ohjelmaan Muita hyötyjä Investointien suunnittelu Resurssien kohdistaminen Ymmärrys kasvaa
Tiedonkeruun oravanpyörä Tiedonkeruu ei tunnu tärkeältä, koska tietojen käyttötarkoitus ei ole selvä Toisaalta tietoa ei voida sellaisenaan hyödyntää, koska sitä ei ole kerätty riittävän huolellisesti. Oravanpyörä voidaan katkaista käyttövarmuusanalyysin avulla: Ensimmäinen analyysi tehdään paikkaamalla kerätyn tiedon puutteita asiantuntija-arvioin Analyysitulosten avulla voidaan osoittaa tiedonkeruun hyödyt Tämän jälkeen tiedonkeruuta voidaan kohdistaa ja tehostaa monin tavoin Pystytään keskittymään keräämään olennaista tietoa Henkilöstön motivoiminen on helpompaa, koska tiedonkeruun hyödyt ovat tiedossa
Product / Process Data Life Cycle Management
Tiedon elinkaaren hallinta Tiedonkeruu ja tietojen yhtenäistäminen Master Data Tiedon raportointi, järjestely ja käyttö EAM/CMMS Liittymät muihin tietojärjestelmiin RAMS/MI Tiedon analysointi ja jalostaminen päätöksenteon tueksi Investoinnit, Projektit Tuotantolaitos Käyttövarmuuden hallinta ja optimointi sekä kunnossapidon kehitys
SOLAX (EAM) AX ( ERP ) Tietomallit, ohjeet LAITOKSEN ELINKAAREN HALLINNASSA TARVIT- TAVAN TIEDON KERUU Tiedonkeruu Kunnossapito Riskien hallinta ja optimointi PARAS KÄYTTÖVARMUUS KUSTANNUSTEHOKKAIMMIN 42
ELMAS RAMS engine Technology required for RAMS Intelligence Event Logic Modeling and Analysis Software - FTA, ETA, RBD, PSA, FMECA, LCC, OEE, RPN, - Stochastic simulation - Produces dashboard and more detailed analysis results Independent ELMAS - RAMS engine with graphical user interface Integrated ELMAS - RAMS engine integrated to customers system
ELMAS RAMS engine ELMAS Technology required for RAMS Intelligence Independent ELMAS User (Customer) Graphical User Interface RAMS engine System (Customer) Integrated ELMAS Integration Interface RAMS engine
Reliability data refining process DATA FLOW Maintenance data Production data System behaviour Critical components Maintenance plans LCC costs Operations & Maintenance Development Investments Cost data System solutions EXPERT KNOWLEDGE RAMS analysis for operative systems RAMS analysis for design-level systems Component reliability data Customers & Partners Feedback Instructions
Guardian DashBoard Anturointi ja tiedonkeruu ELMAS RAMS Engine enabling technology for Maintenance Intelligence as a Service Service Concept RAMMI Consultancy Services 3 rd Party Value-adding Partners Integration Appliances Channel Partners Powered by Ramentor ELMAS RAMS engine Ramentor BCaaC Add-on Services RAMMI Consultancy Services ELMAS RAMalloc RAMoptim StockOptim Service 1 Service 2 RAMMI Consultancy Services LifeCycle Service 3 Maintenance Data Knowledge and NPD Services Manufacturers Page 54
Parhaat RAMS Työkalut ja Palvelut Työkalut (ELMAS RAMS engine) Kaikki yhdessä paketissa Avoimet rajapinnat ja liitettävissä mihin tahansa ympäristöön Monipuolinen ja joustava yritysratkaisu Menetelmät (RAMS Intelligence) Kevyt täsmäratkaisu kaikkiin RAMS haasteisiin Huippuluokan simulointiominaisuudet mahdollistavat aidosti riskien ja elinkaaren hallinnan sekä huollon suunnittelun (takuut, huolto-ohjelma, varaosat) Osaaminen ja jatkuva kehittäminen (Competence development) Substanssialueen vankka osaaminen Tutkimusyhteistyötä eri tahojen kanssa Hyvä kyvykkyys kehittää työkaluja ja teknologiaa edelleen asiakkaiden tarpeiden mukaisesti Palvelukyky (RAMS as a Service) Alansa johtavia yrityksiä referenssinä Täsmäohjattua lähitukea suomalaisille teknologiayrityksille
Risk Management and RAMS Risk Assessment Events Consequences Failures Repair durations Maintenance effects External / Conseq. events Break and Downtime costs Repair costs Maintenance costs Env., Human, etc hazards RAMS ELMAS