The reliability of frequency converters in a pulp and paper industry company
Reponen, Jaakko (2019)
Diplomityö
Reponen, Jaakko
2019
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019062722208
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019062722208
Tiivistelmä
The number of frequency converters used in industry has increased widely over the last decade. By using frequency converters, industrial processes can be controlled in a way that saves both production equipment and energy. The forest industry company Stora Enso's Imatra Mills have been using frequency converters as part of their processes since the late 1980s. In 2018 at the Imatra Mills in Kaukopää and Tainionkoski more than 2000 frequency converter units are used in production. Depending on the process, the failures of the frequency converters may cause long breaks in the production. Stora Enso wanted to analyse the current state of the frequency converters as well as to find potential solutions to maintain and improve the reliability of the frequency converters. In addition, suggestions on how the renewal of frequency converters should be implemented in the near future were wanted.
In this master's thesis the reliability of the frequency converters at Imatra mills was examined based on frequency converters fault history and staff interviews. The fault history statistics were compiled, and the reliability of the hardware was estimated by statistical methods such as Weibull analysis. In the interviews, the views and experiences of the staff in terms of frequency converters were examined and suggestions for improving the reliability was discussed.
Based on the reliability calculations and interviews, the reliability of the equipment base of frequency converters at Imatra Mills is currently at a good level. The most common fault types for frequency converters were researched and means to maintain and raise the reliability level were found. The most important of these means was to keep the device base up to date by replacing outdated models with modern models. Taajuusmuuttajien määrä teollisuudessa on kasvanut viime vuosikymmenen aikana paljon. Taajuusmuuttajia käyttämällä teollisuuden prosesseja voidaan ohjata tuotantolaitteistoa ja energiaa säästäen. Metsäteollisuusyritys Stora Enson Imatran tehtailla taajuusmuuttajia on käytetty osana prosesseja jo 80-luvun lopulta alkaen. Vuonna 2018 Imatran tehtaiden Kaukopään ja Tainionkosken yksiköissä taajuusmuuttajia on käytössä yli 2000 kappaletta. Taajuusmuuttajien vikaantumiset saattavat prosessin mukaan aiheuttaa tuotantoon pitkiäkin katkoksia. Imatran tehtailla haluttiin selvittää taajuusmuuttajien nykytila sekä löytää mahdollisia parannuskeinoja taajuusmuuttajien luotettavuuden ylläpitämiseksi ja parantamiseksi. Lisäksi haluttiin ehdotuksia siitä, miten taajuusmuuttajien uusintoja tulisi lähitulevaisuudessa toteuttaa.
Tässä diplomityössä tutkittiin Imatran tehtaiden taajuusmuuttajien luotettavuutta taajuusmuuttajien vikahistoriatietojen ja henkilökunnan haastatteluiden perusteella. Vikailmoitukset tilastoitiin ja laitekannan luotettavuutta tutkittiin tilastotieteen menetelmillä kuten Weibull analyysillä. Haastatteluissa selvitettiin henkilökunnan näkemyksiä ja kokemuksia taajuusmuuttajista sekä juteltiin keinoista, joilla parantaa laitekannan luotettavuutta.
Luotettavuuslaskelmien ja haastatteluiden perusteella taajuusmuuttajien laitekannan luotettavuus on Imatran tehtailla tällä hetkellä hyvällä tasolla. Taajuusmuuttajien yleisimmät vikatyypit selvitettiin ja keinoja luotettavuuden tason säilyttämiseksi ja nostamiseksi löydettiin useita. Tärkeimmäksi näistä keinoista nousi laitekannan pitäminen ajan tasalla vaihtamalla jo vanhentuneita malleja nykyaikaisiin malleihin.
In this master's thesis the reliability of the frequency converters at Imatra mills was examined based on frequency converters fault history and staff interviews. The fault history statistics were compiled, and the reliability of the hardware was estimated by statistical methods such as Weibull analysis. In the interviews, the views and experiences of the staff in terms of frequency converters were examined and suggestions for improving the reliability was discussed.
Based on the reliability calculations and interviews, the reliability of the equipment base of frequency converters at Imatra Mills is currently at a good level. The most common fault types for frequency converters were researched and means to maintain and raise the reliability level were found. The most important of these means was to keep the device base up to date by replacing outdated models with modern models.
Tässä diplomityössä tutkittiin Imatran tehtaiden taajuusmuuttajien luotettavuutta taajuusmuuttajien vikahistoriatietojen ja henkilökunnan haastatteluiden perusteella. Vikailmoitukset tilastoitiin ja laitekannan luotettavuutta tutkittiin tilastotieteen menetelmillä kuten Weibull analyysillä. Haastatteluissa selvitettiin henkilökunnan näkemyksiä ja kokemuksia taajuusmuuttajista sekä juteltiin keinoista, joilla parantaa laitekannan luotettavuutta.
Luotettavuuslaskelmien ja haastatteluiden perusteella taajuusmuuttajien laitekannan luotettavuus on Imatran tehtailla tällä hetkellä hyvällä tasolla. Taajuusmuuttajien yleisimmät vikatyypit selvitettiin ja keinoja luotettavuuden tason säilyttämiseksi ja nostamiseksi löydettiin useita. Tärkeimmäksi näistä keinoista nousi laitekannan pitäminen ajan tasalla vaihtamalla jo vanhentuneita malleja nykyaikaisiin malleihin.