Metsäkoneiden IoT-data hydrauliikan kunnonvalvonnassa

Abstract

Kandidaatintyössä tarkastellaan teolliseen internetiin (engl. Industrial Internet of Things, IIoT) pohjautuvan ennakoivan kunnossapidon toteuttamisen nykyistä tilaa, sekä sen soveltamisen tuomia mahdollisuuksia ja haasteita metsäkoneissa. Kunnossapidon näkökulmasta keskitytään datan keräämiseen ja anturointiin metsäkoneiden hydraulijärjestelmissä, mutta IIoT-pohjaisten ratkaisujen soveltamista tutkitaan myös laajemmin modernien metsäkoneiden toimintaympäristössä Suomessa. Työn tavoitteena on sekä analysoida että kriittisesti arvioida, millaisia mahdollisuuksia ja ongelmia on ennakoivan kunnossapidon toteuttamisessa metsäkoneissa. Lisäksi pyritään löytämään hydraulijärjestelmien vikaantumisilmiöitä ja ratkaisuja niiden mittaamiseen. Työ toteutetaan kirjallisuuskatsauksena, mutta soveltuvuuden arvioinnissa hyödynnetään myös työn kirjoittajan omia kokemuksia metsäkonealalta. Työn tuloksena löydetään tyypillisimpiä hydraulijärjestelmien vikaantumisilmiöitä sekä anturointiratkaisuja, joilla vikaantumisilmiöiden esiintymisiä voidaan tutkia. Teolliseen internetiin pohjautuvan ennakoivan kunnossapitojärjestelmän toteuttamiseen löydetään useita mahdollisuuksia, mutta työssä pystytään esittämään myös kriittisiä tuloksia järjestelmien kehittämisen rajoitteista. Hydraulijärjestelmän vikaantumiseen liittyy lähes aina hydraulinesteen epäpuhtaus, mutta vian paikantamista varten tarvitaan järjestelmän toiminnallisia mittauksia. Yleisimpiä mitattavia suureita ovat paine, tilavuusvirta ja lämpötila. Ennakoivan kunnossapitojärjestelmän kehittämistä edesauttavat jo olemassa oleva teknologia, kehittyvät tiedonsiirtomahdollisuudet ja ratkaisut kasvavien datamäärien hallitsemiseen. Rajoitteita kehitystyöhön tuovat markkinoiden tarpeet, sekä haastavat ja muuttuvat olosuhteet. Ennakoivan kunnossapitojärjestelmän käytännön toteutukseen vaadittaisiin paljon enemmän tuntemusta mittausdatan käsittelystä ja hallinnasta. Työn laajuuden puitteissa ei data-analytiikkaa pystytä tarkasti tutkimaan, joten jatkotutkimustarpeena olisi löytää toimivia menetelmiä kerättävän datan analysointiin ja kunnossapidon konkreettiseen toteuttamiseen.