DI Jani Sipola työskentelee projektipäällikkönä, insinööri (YAMK) Piia Ailinpieti projektipäällikkönä ja insinööri (AMK) Aslak Siimes tuntiopettajana Lapin ammattikorkeakoulun Uudistuvan teollisuuden osaamisryhmässä.

Taustaa

Kansainvälisissä liikkeenvahvistuksen tutkimuksissa ovat kohteina olleet muun muassa henkilön syke, vauvan hengitys, sillan heiluminen ja elossa olevien henkilöiden löytäminen katastrofitilanteissa. Edellä kuvattuja asioita voi olla vaikea havaita silmällä, mutta liikkeenvahvistusteknologia voi olla niissä merkittävänä apuna.

Lapin ammattikorkeakoulun liikkeenvahvistuskameraa on hyödynnetty teollisuuden kohteiden kuvaamisessa kunnossapidon näkökulmasta. Liikkeenvahvistuskameraa on testattu kirjoittajien toimesta terästeollisuuden ja metsäteollisuuden eri kohteissa kuten savukaasupuhaltimet, tärysyötin ja pumput moottoreineen (kuva 1.).

Liikkeenvahvistuskamerasta kirjoitettiin aiemmin MOTa (Motion Amplification) – Liikkeenvahvistuskamerateknologian hyödyntäminen uusille alueille -hankkeen aikana Pohjoisen tekijät -blogissa otsikolla Mitä silmät ei näe, sen liikkeenvahvistusteknologia huomaa. 

Kaksi asiantuntijaa katsoo kuvauskohdetta ja yksi asiantuntija valmistelee kuvausta tehdasympäristössä.
Kuva 1. Kuvaamisen suunnittelua kohteessa (Ailinpieti 2020.)

Havaintoja liikkeenvahvistuskameran käytöstä

Testausten tuloksina saatiin arvokasta tietoa liikkeenvahvistuskameran käyttämisestä oikeissa teollisuusympäristöissä. Pölyiset olosuhteet ja ulkona kuvaaminen toivat omat haasteet kuvausten suorittamiseen. Kuvauksissa tuli huomioida kameran linssin puhtaus sekä vallitsevat valaistusolosuhteet. Edelliseen liittyen erityisesti yleisvalojen välkyntä oli häiritsevä tekijä liikkeenvahvistusmenetelmällä käsitellyissä videoissa, mutta sen vaikutusta voidaan vähentää jälkikäsittelyllä erilaisilla suodattimilla.

Terästehtaalla valittiin ennalta useampia kuvattavia kohteita samalle päivälle, joita olivat puhaltimien moottorit, korkeapainekompressori ympäristöineen, kääntövaihde ja hihnakuljettimen tärysyötin. Kaikki kuvauskohteet olivat fyysiseltä kokoluokaltaan suuria.

Toisella kuvauskerralla paperitehtaalla kohteiden lukumäärä pidettiin pienempänä ja keskityttiin enemmän ilmiöiden ymmärtämiseen ja ympäristön tuomien haasteiden huomioimiseen. Paperitehtaalla kuvattiin pumppuja moottoreineen ja niiden kiinnitystä asennusalustaansa. Kuvauksista saatiin paljon kuva-aineistoa, jonka käsittelyä sekä analysointia jatkettiin kuvausten jälkeen asiantuntijatyönä.

Tulosten tulkinta

Käsitellyn tulosvideon perusteella voidaan todeta, että vahvistetun liikkeen näkeminen visualisoi värähtelykäyttäytymisen ymmärtämistä. Syvällisempi tulosten analysointi ja tulkinta vaatii kokemusta liikkeenvahvistuksesta ja värähtelymittauksista sekä ymmärrystä kuvattavista kohteista. Uuden teknologian käyttöönotto laajemmin eri kohteissa vie aikaa ennen kuin sen osaaminen on riittävää. Edellisen pohjalta pyritään hankkimaan uusia kuvauskohteita osaamisen ja kokemuksen laajentamiseksi, esimerkiksi palveluliiketoiminnan toimeksiantoina.

Kuvassa 2 on esitetty värähtelymittausten toteutus. Kuvatulle alueelle sijoitetaan mittauspisteitä haluttuihin kohtiin. Mittauspisteet on sijoitettu kolmeen kohtaan, joiden ratakäyrät esitetään x-y-tasossa sekä yhden mittapisteen taajuusspektri x-suunnassa.

Värähtelydataa kuvattavasta kohteesta kolmesta mittapisteestä sekä taajuuskäyrä yhdestä mittapisteestä.
Kuva 2. Värähtelydataa kohteesta (Sipola 2020)

Liikkeenvahvistuskameran vaikutus käyttövarmuuteen

Lähtökohdiltaan uudehko liikkeenvahvistusteknologia liittyy ensisijaisesti ennakoivaan kunnossapitoon. Menetelmää voidaan menestyksekkäästi hyödyntää nimenomaan kuvaamalla teollisuusyrityksen prosessilaitteita. Liikkeen vahvistaminen, visualisointi, tarjoaa erittäin hyvän mahdollisuuden todeta ja sitä myötä analysoida sekä ennakoida mahdolliset ongelmat prosessissa.

Suorituskykyä kuvaavia mittareita ja tunnuslukuja tarvitaan, jotta tuotantojärjestelmiä ja sen osia voidaan johtaa, käyttää ja ylläpitää tehokkaasti koko elinkaaren ajan. Mittareiden avulla asetetaan tavoitteet, osoitetaan kehityskohteet sekä seurataan toiminnan laatua ja kehitystä.

Lisäarvoa käyttövarmuuden ylläpitämiseen

Salla Marttonen-Arola toteaa artikkelissaan, että yrityksen tulee miettiä mitä datalla tehdään ja miten datanhallintaprosessi kannattaa toteuttaa. Hän kirjoittaa, että yrityksen on syytä tunnistaa ja eliminoida turha data.

Edellä mainitun toimenpiteen myötä voidaan myös optimoida päätöksentekoon liittyvien tunnuslukujen käyttö ja niiden laatu, erityisesti siis varmistaen dataan keruuseen liittyvät tekijät (oikea data, oikealla tarkkuudella ja laadulla, oikeassa muodossa, oikeaan aikaan, oikeille henkilöille). (Marttonen-Arola 2020, 30.)

Käyttövarmuuden ylläpitämisessä ja kehittämisessä, ennakoivalla kunnossapidolla on erittäin merkittävä rooli. Viime vuosina tapahtunut anturiteknologian ja data-analysoinnin kehitys, ovat vieneet ennakoinnin luotettavuutta huimasti eteenpäin, varsinkin kun kyse on on-line -mittauksista. Kuitenkin edelleen isossa merkityksessä ovat henkilöstön tekemät visuaaliset tarkastukset prosessin tilasta.

Liikkeenvahvistusteknologia tarjoaa erityisen hyvän lisätyökalun kyseisiin tarkistuksiin. Teknologia tarjoaa myös, usein riittävän tasoisen, värähtelyteknisen analyysin.

Kyseessä olevan teknologian suurimmat hyödyt tulevat siis toimintavarmuuden ylläpitämisessä sekä sen kehittämisessä. Edellisten pohjalta teknologia vaikuttaa suoraan käyttövarmuuteen ja tuo uuden mahdollisuuden ilmiöiden toteamiseen, analysointiin ja ennakointiin.

Lähde:

Marttonen-Arola, S. 2020. Kunnossapitodata – MAHDOLLISUUS VAI RESURSSIEN TUHLAAMISTA? Promaint 1/2020, 30.