Development of layout engineering in plant design projects
Ritala, Roope (2021)
Diplomityö
Ritala, Roope
2021
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021060434215
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021060434215
Tiivistelmä
In this master’s thesis, process plant supplier’s critical improvement areas during the quotation phase are identified. Target company makes several offers each year, where the layout’s degrees of freedom depends by the case. The study examines the means by which the current lead time could be reduced and how the price estimate can be refined.
To find out the critical improvement areas at hand in the layout design, seven semi-structured interviews were conducted. The interviewees were engineers from the target company, who have experience of working in the quotation phase. The interviews were analyzed by using thematic content analysis, which identified different areas of development by category.
Based on the interviews, the critical development areas were mistakes in the first draft layout, layout variability during the quotation phase, insufficient initial design data, too short of a notice when requesting the layout, lack of primitive models in the design software, lack of geometry of the purchased equipment, partial lack of standard layout solutions and inaccuracies in material estimation. Of these development areas, reducing layout variability, creation of standard layout and refining the material estimate were selected for development.
A fully detailed standard layout would be potentially the best option in terms of benefits, but also the most resource intensive and difficult to implement. A simplified standard layout would require fewer resources and still bring benefits. In the field of modulation, the possibility of modulating plant’s sub-processes according to the P&ID was presented. Modulation of a pipe bridge was seen the least resource intensive, which is thus the best method to start developing the layout design. Tässä diplomityössä selvitetään, mitkä ovat prosessiteollisuudessa toimivan laitostoimittajan suurimmat kehityskohteet layout-suunnittelussa, kun kyse on uusien projektien tarjousvaiheesta. Kohdeyritys tekee vuosittain useita eri tarjouksia, joissa layoutin vapausasteet ovat tapauskohtaisia. Työssä tutkitaan, millaisilla keinoilla nykyistä läpimenoaikaa voitaisiin lyhentää ja miten tarjottavaa hinta-arviota voidaan tarkentaa.
Layout-suunnittelussa käsillä olevien kriittisten kehityskohteiden selvittämiseksi tehtiin seitsemän puolistrukturoitua haastattelua. Haastateltavana oli kohdeyrityksen insinöörejä, joilla on kokemusta tarjousvaiheessa työskentelystä. Haastattelut analysoitiin käyttäen temaattista sisällönanalyysia, jolla saatiin selville kategorioittain eri kehityskohteet.
Haastattelujen pohjalta voitiin todeta, että kriittisiä kehityskohteita olivat layoutin ensimmäisen luonnoksen huolimattomuus, layoutin suuri muuttuvuus yhden tarjouksen aikana, puutteet alkutiedoissa, liian lyhyt varoitusaika layoutia pyydettäessä, mallinnusohjelmasta puuttuvat primitiivimallit, ostolaitteiden geometrian puute, standardiratkaisun osittainen puute layoutissa ja materiaalin arvioinnin epätarkkuudet. Näistä kehitykseen valikoitui layoutin muuttuvuuden vähentäminen, standardi-layoutin luominen ja materiaaliarvion tarkentaminen.
Täysin standardoitu detalji-layout olisi hyötyjen kannalta potentiaalisesti paras vaihtoehto, mutta myös eniten resursseja vaativa sekä vaikeasti toteutettava. Yksinkertaistettu standardi-layout vaatisi vähemmän resursseja ja toisi silti hyötyjä. Moduloinnin saralta esitettiin mahdollisuus moduloida laitoksen osaprosesseja PI-kaavion mukaan. Vähiten resursseja vaativana nähtiin putkisillan modulointi, joka on täten paras metodi aloittaa layout-suunnittelun kehittäminen.
To find out the critical improvement areas at hand in the layout design, seven semi-structured interviews were conducted. The interviewees were engineers from the target company, who have experience of working in the quotation phase. The interviews were analyzed by using thematic content analysis, which identified different areas of development by category.
Based on the interviews, the critical development areas were mistakes in the first draft layout, layout variability during the quotation phase, insufficient initial design data, too short of a notice when requesting the layout, lack of primitive models in the design software, lack of geometry of the purchased equipment, partial lack of standard layout solutions and inaccuracies in material estimation. Of these development areas, reducing layout variability, creation of standard layout and refining the material estimate were selected for development.
A fully detailed standard layout would be potentially the best option in terms of benefits, but also the most resource intensive and difficult to implement. A simplified standard layout would require fewer resources and still bring benefits. In the field of modulation, the possibility of modulating plant’s sub-processes according to the P&ID was presented. Modulation of a pipe bridge was seen the least resource intensive, which is thus the best method to start developing the layout design.
Layout-suunnittelussa käsillä olevien kriittisten kehityskohteiden selvittämiseksi tehtiin seitsemän puolistrukturoitua haastattelua. Haastateltavana oli kohdeyrityksen insinöörejä, joilla on kokemusta tarjousvaiheessa työskentelystä. Haastattelut analysoitiin käyttäen temaattista sisällönanalyysia, jolla saatiin selville kategorioittain eri kehityskohteet.
Haastattelujen pohjalta voitiin todeta, että kriittisiä kehityskohteita olivat layoutin ensimmäisen luonnoksen huolimattomuus, layoutin suuri muuttuvuus yhden tarjouksen aikana, puutteet alkutiedoissa, liian lyhyt varoitusaika layoutia pyydettäessä, mallinnusohjelmasta puuttuvat primitiivimallit, ostolaitteiden geometrian puute, standardiratkaisun osittainen puute layoutissa ja materiaalin arvioinnin epätarkkuudet. Näistä kehitykseen valikoitui layoutin muuttuvuuden vähentäminen, standardi-layoutin luominen ja materiaaliarvion tarkentaminen.
Täysin standardoitu detalji-layout olisi hyötyjen kannalta potentiaalisesti paras vaihtoehto, mutta myös eniten resursseja vaativa sekä vaikeasti toteutettava. Yksinkertaistettu standardi-layout vaatisi vähemmän resursseja ja toisi silti hyötyjä. Moduloinnin saralta esitettiin mahdollisuus moduloida laitoksen osaprosesseja PI-kaavion mukaan. Vähiten resursseja vaativana nähtiin putkisillan modulointi, joka on täten paras metodi aloittaa layout-suunnittelun kehittäminen.