Tekniset haasteet syntyvät harvoin yhdestä suuresta virheestä

Miten käyttöönotto, mittaukset, yhteensopivuus ja suunnitteluvaiheen päätökset vaikuttavat tuotannon toimintavarmuuteen

Kun tuotannossa ilmenee häiriö, huomio kohdistuu usein ensimmäisenä yksittäiseen laitteeseen tai komponenttiin. Käytännössä ongelmien taustalta löytyy kuitenkin harvoin yksi selkeä syy. Useammin kyse on useiden pienten tekijöiden yhteisvaikutuksesta, joka alkaa näkyä vasta käyttöönoton jälkeen.

Vähitellen kasvava mittauspoikkeama, huomaamatta jäänyt rajapintahaaste tai käyttöönotossa tehty pieni virhe eivät välttämättä aiheuta ongelmia heti. Ajan myötä niiden vaikutukset voivat kuitenkin näkyä prosessin säädöissä, kunnossapidossa tai tuotannon häiriötilanteissa.

Toimintavarmuus rakentuu kokonaisuudesta. Siksi käyttöönottoa, mittauksia, yhteensopivuutta ja suunnitteluvaiheen ratkaisuja kannattaa tarkastella osana samaa ketjua, ei erillisinä teknisinä päätöksinä.

Monet tekniset haasteet syntyvät jo ennen käyttöönottoa, vaikka niiden vaikutukset havaitaan vasta käytön aikana.

Projektin loppuvaiheessa järjestelmä voidaan testata suunnitelluissa olosuhteissa ja kaikki näyttää toimivan odotetusti. Todellinen tuotantoympäristö on kuitenkin harvoin täysin ennustettava. Kuormitukset vaihtelevat, käyttötilanteet muuttuvat ja käyttäjät tekevät päivittäin päätöksiä, joita ei voida mallintaa etukäteen.

Siksi ensimmäiset käyttökuukaudet ovat usein paljastavia.

Pieni poikkeama lähtöarvoissa ei välttämättä näy heti. Parametri voi olla hieman väärä, mittauspiste ei täysin vastaa prosessin käyttäytymistä tai käyttöohjeita tulkitaan eri tavoin eri vuoroissa. Yksittäisenä asiana vaikutus voi olla vähäinen, mutta ajan myötä seuraukset alkavat kertautua.

Käytännössä käyttöönoton haasteet liittyvät harvoin itse laitteeseen. Useammin kyse on siitä, miten laite toimii osana prosessia ja miten sen käyttö vastaa todellista tarvetta.

Poikkeamat näkyvät usein ensin pieninä merkkeinä. Säätöjä muutetaan tavallista useammin ja käyttäjät alkavat kiertää ongelmia omilla toimintatavoillaan.

Usein ensimmäinen havainto tulee kunnossapidosta, vaikka varsinainen syy löytyy muualta prosessista. Kunnossapito käyttää aikaa ilmiöiden selvittämiseen ilman selvää juurisyytä, koska näkyvä oire ja todellinen ongelma eivät välttämättä sijaitse samassa kohdassa järjestelmää.

Tässä vaiheessa huomataan usein, että kyse ei ole varsinaisesta laiteviasta vaan useiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta.

Juuri tästä syystä käyttöönottoon ja käyttäjien koulutukseen kannattaa panostaa. Mitä aikaisemmin epävarmuudet tunnistetaan, sitä helpompi niiden vaikutuksia on rajata ennen kuin ne näkyvät tuotannon suorituskyvyssä.

Kun yksittäinen komponentti vikaantuu, ongelman syy on usein mahdollista paikallistaa nopeasti.

Haastavampia ovat tilanteet, joissa kaikki näyttää toimivan, mutta prosessi ei käyttäydy odotetulla tavalla.

• - Mittauspoikkeamat kasvavat vähitellen.
• - Käyttökatkoille ei löydy yhtä selkeää syytä.
• - Huoltotarve lisääntyy odotettua nopeammin.
• - Prosessin säätöjä joudutaan muuttamaan jatkuvasti.
• - Eri järjestelmien rajapinnoissa esiintyy poikkeamia.

Nämä tilanteet ovat yleisiä erityisesti teollisuusautomaatiossa, jossa useat järjestelmät vaikuttavat toisiinsa samanaikaisesti.

Käytännössä ongelman alkuperä löytyy usein eri paikasta kuin missä sen vaikutukset näkyvät.

Pieni mittausvirhe voi johtaa säätöjen muuttumiseen. Säätöjen muuttuminen voi lisätä laitteiden kuormitusta. Kuormituksen kasvu voi näkyä kunnossapitotarpeen lisääntymisenä tai prosessin epävakautena.

Kun ongelmaa tarkastellaan vain yhden laitteen näkökulmasta, kokonaisuus jää helposti hahmottamatta.

Juuri tällaiset vähitellen kehittyvät tilanteet aiheuttavat usein eniten selvitystyötä. Mitä pidempään ilmiö jatkuu, sitä vaikeampi sen alkuperää on jäljittää.

Mittaustieto vaikuttaa lähes kaikkeen, mitä tuotannossa tehdään.

Prosessia säädetään mittausten perusteella. Energiankulutusta seurataan mittaustiedolla. Tuotannon tehokkuutta arvioidaan mittausten avulla.

Kun mittaustieto alkaa poiketa todellisuudesta, vaikutukset näkyvät usein ensin prosessin säädöissä tai kulutusluvuissa. Varsinainen syy tunnistetaan vasta myöhemmin.

Virtausmittaus on tästä hyvä esimerkki.

Virtausmittari voi näyttää toimivan täysin normaalisti, vaikka sen tarkkuus olisi vähitellen muuttunut. Koska muutos tapahtuu hitaasti, poikkeama tulkitaan helposti osaksi prosessin normaalia vaihtelua.

Käytännössä mittauspoikkeama havaitaan usein vasta silloin, kun prosessin säätöjä on jo ehditty muuttaa useita kertoja ilman näkyvää vaikutusta.

Tilanne

Virtausmittauksen poikkeama kasvaa vähitellen kuukausien aikana.

Seuraus

Prosessin säätöjä joudutaan muuttamaan yhä useammin. Samalla energiankulutus tai materiaalinkäyttö alkaa poiketa odotetusta ilman selvää syytä.

Ratkaisu

Virtausmittareiden kalibroinnissa poikkeama voidaan tunnistaa ennen kuin se alkaa vaikuttaa tuotannon suorituskykyyn, kustannuksiin tai laskutukseen.

Tämän vuoksi virtausmittareiden kalibrointi ei ole pelkästään mittalaitteen tarkastamista. Sen avulla varmistetaan, että tuotannon päätökset perustuvat mahdollisimman luotettavaan tietoon.

Virtausmittareiden kalibroinnilla voidaan varmistaa, että mittaustieto pysyy luotettavana myös pitkällä aikavälillä. 

Yhteensopivuus ratkaistaan ennen asennusvaihetta
Asennusvaiheessa huomataan usein ensimmäistä kertaa, toimivatko komponentit oikeasti yhdessä.

Dokumentaatiossa kokonaisuus voi näyttää valmiilta. Käytännössä vasta asennuskohteessa nähdään, miten liitännät, materiaalit, toimilaitteet, ohjaukset ja tilavaraukset kohtaavat toisensa.

Moni projektin viivästys syntyy juuri tässä vaiheessa.

Asennusvaiheen ongelma ei yleensä ole väärä komponentti. Useammin kyse on siitä, että oikeat komponentit eivät muodosta toimivaa kokonaisuutta.

Venttiiliratkaisu voi olla teknisesti täysin oikea käyttökohteeseen. Asennusvaiheessa kuitenkin havaitaan, että toimilaitteen tarvitsema tila poikkeaa alkuperäisestä suunnitelmasta tai ohjauksen rajapinta vaatii lisämuutoksia.

Yksittäinen havainto voi tuntua pieneltä, mutta vaikutukset näkyvät nopeasti lisätyönä, aikataulumuutoksina ja käyttöönoton viivästymisenä.

Sama ilmiö näkyy venttiiliratkaisuissa, pneumatiikassa, mekatroniikassa ja mittausjärjestelmissä. Mitä enemmän kokonaisuutta voidaan testata ja yhteensovittaa ennen toimitusta, sitä vähemmän yllätyksiä ilmenee myöhemmissä vaiheissa.

Monessa tapauksessa käyttöönoton sujuvuus ratkaistaan jo paljon ennen kuin ensimmäistäkään komponenttia asennetaan paikalleen.

Huolellinen suunnittelu vähentää riskejä, mutta ei välttämättä poista niitä kokonaan.

Prosessissa voi ilmetä poikkeama, jonka syytä ei tunneta. Tuotannon kehittämiseksi voidaan tarvita lisätietoa virtaamista, kulutuksesta tai prosessin käyttäytymisestä. Joskus häiriön lähde täytyy paikallistaa nopeasti, jotta vaikutukset eivät laajene tuotantoon.

Näissä tilanteissa tärkeintä ei välttämättä ole uuden laitteen hankinta.

Tärkeämpää voi olla saada nopeasti käyttöön luotettava mittaus, jonka avulla päätöksiä voidaan tehdä tiedon eikä oletusten perusteella.

Väliaikaiset mittaukset tarjoavat tähän tehokkaan työkalun. Niiden avulla voidaan selvittää prosessin todellista toimintaa ilman pysyviä muutoksia järjestelmään.

Käytännössä muutaman päivän mittausjakso voi tuottaa enemmän hyödyllistä tietoa kuin viikkojen mittainen oletusten varaan perustuva vianetsintä.

Siksi mittauspalvelut ovat usein ennen kaikkea päätöksenteon työkalu, eivät pelkästään tekninen palvelu.

Vuokraus- ja mittauspalvelut voivat auttaa tilanteissa, joissa päätöksenteon tueksi tarvitaan nopeasti luotettavaa mittaustietoa. 

Merkittävä osa myöhemmistä haasteista voidaan ehkäistä ennen kuin laitteita on tilattu tai suunnitelmia lukittu.

Projektin alkuvaiheessa tehtävät päätökset vaikuttavat käyttöönottoon, huollettavuuteen, varaosien saatavuuteen ja koko järjestelmän elinkaareen usein enemmän kuin yksikään myöhempi valinta.

Siksi vaihtoehtoja kannattaa tarkastella kokonaisuuden näkökulmasta mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

Teknisissä projekteissa huomio kiinnittyy usein suoritusarvoihin, ominaisuuksiin ja hankintahintaan. Käytännössä yhtä tärkeitä ovat kysymykset siitä, miten ratkaisu integroidaan osaksi muuta järjestelmää, miten sitä ylläpidetään ja miten se toimii muuttuvissa käyttötilanteissa.

Yllättävän moni käyttöönotossa tai kunnossapidossa näkyvä haaste on tunnistettavissa jo silloin, kun vaihtoehtoja vielä vertaillaan.

Rajapintojen arviointi, prototyyppien testaus ja eri ratkaisujen käytännön toimivuuden tarkastelu auttavat tunnistamaan mahdollisia riskejä ennen kuin niistä tulee muutostöitä tai käyttökatkoja.

Tähän ajatukseen perustuu myös Design Partner Program. Sen tavoitteena ei ole keskittyä yksittäiseen komponenttiin, vaan tarkastella koko järjestelmän toimintaa jo ennen lopullisia päätöksiä.

Tekniset haasteet syntyvät harvoin yhdestä suuresta virheestä.

Useimmiten kyse on pienistä asioista, jotka näkyvät vasta myöhemmin käyttöönotossa, mittauksissa tai kunnossapidossa. Vähitellen kasvava mittauspoikkeama, huomaamatta jäänyt rajapintahaaste tai käyttöönotossa tehty pieni virhe voivat ajan myötä vaikuttaa koko prosessin toimintaan.

Kun kokonaisuutta tarkastellaan riittävän aikaisin ja päätökset perustuvat luotettavaan tietoon, myös toimintavarmuus paranee.

Toimintavarmuus ei synny yhdestä oikeasta komponentista. Se syntyy siitä, että koko järjestelmä toimii suunnitellulla tavalla myös silloin, kun tuotannon arki alkaa.

Jos haluat keskustella käyttöönotosta, mittauksista tai tuotannon toimintavarmuuden kehittämisestä, tutustu Wexonin teollisuuden palveluihin tai ota yhteyttä asiantuntijaamme.