Academic literature on the topic 'Tillståndsbaserat underhåll'

Today, maintenance is a big part of the daily life on board ships. It is also one of the bigger expenses a shipping company has and without any loss of quality tries to run as economically advantageous as possible. In the hunt for economical savings the shore-based industry has subsequently applied the use of condition based maintenance, CBM, were a component is maintained according to its actual state. This leads to a reduction of maintenance costs since no parts are unnecessarily replaced. However, within the maritime sector a periodical maintenance is still the most commonly used maintenance system.The purpose of this paper is to chart the factors that are the reason for the low implementation of CBM on board the Swedish merchant fleet's ships. The investigation was carried out according to the qualitative method. Three shipping companies were interviewed, all carrying slow speed, two-stroke crosshead engines.The result from the interviews were evaluated and analyzed and the contributing factors of the low implementation of CBM on board has been identified.The result of this paper shows that the unique conditions on board ships reduces the advantages, normally received in the shore-based industry by using CBM.
Underhåll är en stor del av vardagen till sjöss. Det är även en av de stora utgiftsposterna för ett rederi och utan att tumma på kvaliteten vill man bedriva detta så ekonomiskt fördelaktigt som möjligt. I jakten på besparingar har den landbaserade industrin mer och mer övergått till ett tillståndsbaserat underhåll, s.k. condition based maintenance - CBM. Då bedrivs underhållet utifrån en komponents faktiska tillstånd. Detta leder till minskade underhållskostnader eftersom komponenter inte utbytes i onödan. Inom sjöfarten är dock det periodiskt baserade underhållet fortfarande dominerande.Syftet med denna undersökning är att kartlägga de faktorer som ligger till grund för den ringa utsträckningen av tillståndsbaserat underhåll, CBM på den Svenska handelsflottans fartyg. Undersökningen utfördes enligt den kvalitativa metoden. Tre rederier intervjuades, samtliga med fartyg i oceantrafik där framdrivningsmaskineriet består av långsamtgående, 2-takts tvärstycksmaskiner. Intervjuerna utvärderades och analyserades varpå de bidragande faktorerna till den begränsade användningen identifierades.Resultatet av undersökningen visar på att de unika förutsättningar som råder på ett fartyg minskar fördelarna, som man normalt erhåller med CBM inom den landbaserade industrin.

Abstract

This report describes our ten week long thesis work which is the last task in our education in mechanical engineering at Linköpings University. The project has been performed at Siemens Industrial Turbomachinery AB’s service department. The company which is located in Finspång produces, sells and provides service for steam and gas turbines around the world.

The purpose of this project is to help Siemens develop their maintenance programs for two of the auxiliary systems which are a part of the complete steam turbine system. These are lube and control oil systems.

The project is restricted to two of Siemens maintenance products, No Stop Check (NSC) and the annual Safety Inspection (SI). Some parts of the major and limited overhauls have also been investigated.

During the work different maintenance concepts have been investigated and evaluated. Focus has been centered on finding possible solutions that allow maintenance work while the steam turbine system is running. The economical consequences are enormous if the turbine has to be shut down. This due to today’s expanded capacity of the plants.

Many discussions and interviews have taken place during the project. Information has also been obtained from documents, literature and the Internet. A Failure Mode and Effect Criticality Analysis (FMECA) has also been input for the task, especially while maintenance measures and concepts were discussed.

The present maintenance that Siemens supplies are mostly based on time and experience. We have tried to implement a more condition based maintenance. A lot of time has therefore been spent finding methods for reliable measuring of the machinery condition.

The work has generated a lot of different recommendations for the future maintenance. These are more or less condition based and tailor-made for Siemens steam turbine systems. We hope that these propositions will be used in the future maintenance work and also to give some new ideas on how to develop the condition based maintenance at Siemens.

Sammanfattning

Denna rapport beskriver vårt tio veckor långa examensarbete som är den avslutande delen i vår maskiningenjörsutbildning. Arbetet har utförts vid serviceavdelning på Siemens Industrial Turbomachinery AB (Siemens). Siemens som ligger i Finspång tillverkar, säljer och servar ång - och gasturbinanläggningar över hela världen.

Syftet med arbetet är att hjälpa Siemens att utveckla sina serviceprogram för två av de kringsystem som ingår i en ångturbinanläggning, dessa är smörj- och hydrauloljesystem.

Arbetet är avgränsat till två av Siemens serviceprodukter, No Stop Check (NSC) och Säkerhetsinspektion (SI). Även vissa delar av de större revisionerna har undersökts.

I arbetet har olika underhållsfilosofier undersökts och utvärderats. Fokus har riktats mot att undersöka möjligheter att utföra underhållsåtgärder med turbinanläggningen i drift. I och med den höga kapacitet dagens ångturbinanläggningar har blir de ekonomiska förlusterna enormt stora vid ett eventuellt produktionsbortfall.

Under arbetets gång har många diskussioner och intervjuer ägt rum. Information har också inhämtats genom dokument, böcker och Internet. En så kallad Failure Mode and Effect Criticality Analysis (FMECA) har också legat till grund för arbetet när metoder och åtgärder för underhållet diskuterats.

Siemens nuvarande underhåll är till stor del erfarenhets- och tidsbaserat. Vi har försökt att applicera ett mer tillståndsbaserat underhåll och därför har mycket tid ägnats åt att hitta metoder att tillståndskontrollera utrustningen med.

Arbetet har genererat ett flertal olika rekommendationer på underhållsaktiviteter som är tillståndsbaserade och anpassade för Siemens turbinanläggningar. Tanken är att dessa förslag ska användas i det fortsatta underhållsarbetet och dessutom väcka idéer till fortsatt utveckling av tillståndsbaserat underhåll.

Företag kan använda sig av olika strategier för underhåll. Det kan vara avhjälpande underhåll som utförs först när ett fel uppkommer eller förebyggande underhåll. Ofta används en kombination av båda. Det förebyggande underhållet kan vara förutbestämt eller tillståndsbaserat. Fördelar med att använda sig av tillståndsbaserat underhåll är exempelvis att utbyte av enheter inte behöver ske i onödan utan först när en observation visar att ett fel är på väg att ske. Vid val av förebyggande underhåll kan RCM-metoden användas för att utröna vilka feltillstånd som kan uppstå och som orsakar funktionsfel. Val av förebyggande underhåll kan baseras på fakta om nya tekniker, felhistorik samt vilken utrustning och kompetens som finns tillgänglig. Volvo Cars i Skövde använder sig just nu av i stort sett likadant förebyggande underhåll på nya verktygsmaskiner som på gamla. Företaget använder sig av tillståndsbaserat underhåll på vissa komponenter och enheter. Det består då främst av inspektioner, subjektiva tillståndskontroller, och vibrationsövervakning på motorspindlar. Genom intervjuer framkommer att nya tekniker sällan införs och att lagda planer sällan ändras. Företaget är dock medvetet om att nya tekniker för tillståndsbaserat underhåll finns och är intresserat av att undersöka om ett utökat tillståndsbaserat underhåll är lämpligt på verktygsmaskiner. De tillståndsbaserade teknikerna som det talats om är främst ballbarmätning, övervakning av processparametrar och geometrisk verifiering. Ett underlag för att se om nya tekniker bör införas togs fram genom datainsamling av felhistorik på maskiner. Avgränsning gjordes genom att en fem år gammal bearbetningslinje för cylinderhuvuden studerades. Genom sortering av data från haverier ur underhållssystemet Maximo från de senaste åren och prioritering genom Paretoprincipen visade det sig att återkommande haverier på kulskruvar finns. Till komponenten finns ett tillståndsbaserat underhåll kopplat, den inspekteras en gång om året. Det är dock sällan som fel på komponenten upptäcks på inspektionen, bara fyra av tjugosju bytta kulskruvar de senaste fem åren är bytta efter anmärkning från inspektion. Genom att kartlägga komponentens haverier på femton verktygsmaskiner och när FU gjorts hittades flera förbättringsmöjligheter. Kostnaden för att byta kulskruv när väl fel uppstått är upp till tio gånger så stor jämfört med att byta den förebyggande. När fel uppstått har det medfört kassationer av producerade detaljer och lång stilleståndstid. Motiv för att införa ett bättre förebyggande underhåll finns därför framför allt i minskade kostnader och ökad tillgänglighet. Företaget rekommenderas att införa ballbarmätning som ett nytt tillståndsbaserat underhåll. Detta för att öka den objektiva kontrollen av mekaniska slitdelar. Mätmetoden är inte helt okänd för företaget och relativt lätt att införa. Den subjektiva kontrollen som görs idag bör göras om för att bättre fånga begynnelse till fel. Kontrollen kräver idag en hel del driftstoppstid vilket gjort att den inte utförts i tid och bör därför kortas ner. Företaget rekommenderas också att undersöka nya metoder för förebyggande underhåll kontinuerligt. Idag finns ingen anställd med uppdraget och för att utveckla underhållet måste företaget hålla sig uppdaterade på nya tekniker.
A company can use different strategies when performing maintenance. One strategy is corrective maintenance where maintenance is carried out after a failure has occurred. Another strategy is preventive maintenance. A combination of the two is often used. The preventive maintenance can be predetermined or condition based. Advantages with the condition based maintenance are e.g. that the replacement of parts can be planned according to observations indicating there’s an increasing risk of failure. When choosing preventive maintenance, the RCM method can be used to determine risk of failure modes and the cause of function failures. Decisions regarding the preventive maintenance should be based on knowledge in new techniques, history of failures and the equipment and competence available. Volvo Cars in Skövde is doing more or less the same preventive maintenance on machine tools regardless of whether it’s a new or old machine. The company is using condition based maintenance on some of the components and units. Mostly it consists of human inspections, a subjective control of the machine’s condition, and spindle vibration analysis. Through interviews it has been determined that new techniques are rarely implemented and that the decided maintenance plan for a machine is rarely changed. The company is aware of the development of new techniques for condition based maintenance and wants to investigate whether it is appropriate to evolve their condition based maintenance on machine tools. The techniques further investigated are measurement with Ball bar, monitoring of process parameters and geometrical verification. To make accurate decisions regarding the implementation of new techniques, a data collection of the history of frequent failures was done. To limit the amount of data a five year old processing line was studied. Data from the maintenance system Maximo was sorted by long failures from the recent years and by prioritizing with the Pareto principle it showed the recurring failures of ball screws. The component do have a condition based maintenance activity today, there is an inspection once a year. However, the inspection is rarely able to predict or find a failure on the ball screw. Four out of twenty-seven ball screws with fault have been changed after inspection over the last five years. By mapping the components failures on fifteen machine tools and when preventive maintenance has been done, several options for improvements were found. The cost of the replacement of a ball screw when a failure has already occurred is as much as ten times the cost of replacement before failure. This is caused by cost of scrap and long down time. A new, improved preventive maintenance task is therefore highly justified. The motif is both reducing the scrap cost related to failure and with increased availability. The company is recommended an investment in Ball bar as a new method for condition based maintenance. It should be used to increase the objective control of the mechanical parts of a machine tool. The method is not totally new for the company and relatively easy to implement. The current subjective control on the machine tools should be revised to increase the probability of finding degradation of functions. Today the activity takes rather long time and has therefore not been done in time, it should be shorter. The company is also recommended to investigate new methods for preventive maintenance continually. Today there is no employee with that mission and to evolve maintenance, the company has to be updated on new techniques.

This thesis examines the possibilities of a more efficient condition-based maintenance in the railway sector by using trend analysis with temperature data from hot box detectors. The study shows that the use of trend analysis directly on hot box measurements could induce misleading predictions due to certain detector characteristics. Because of this, multiple linear regression models were used to estimate the temperature of bearings based on several known parameters for each detector. A second type of linear model was then used to predict future values of the difference between the estimated temperature and the measured temperature. Results from this study show a large variation in the predicted values. The variations of the predictions depend on the amount of measurements included in the model, the time difference between the measurements, the uncertainty of each measurement, the mean value of the measurements included, and the weight function of the model. Large prediction variations resulted in predicted values where it was difficult to separate scenarios that could be considered "normal" from scenarios where a hot box warning would be desirable. For the prediction model to be able to reduce the risk for false alarms without increasing the risk of overlooking actual faults the model needs to be improved or combined with other models.

Switches, which are critical components of the Swedish railway, have a neglected maintenance cost that is three times as high as their current annual maintenance cost. Between 2017 and 2018, switches’ reported faults increased by 38 % and about one-third of them caused delays on the regular railway traffic. The purpose of this master thesis is to present recommendations of how condition-based maintenance could reduce the occurrence of faults in railway switches that affects the regular railway traffic. Condition-based maintenance is a cost-effective strategy designed to monitor and plan maintenance according to the condition of a device and is suitable for remote-controlled monitoring. To fulfill the purpose the thesis was divided into three milestones that were accomplished by applying the problem-solving method DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve and Control). The first milestone included the Define and Measure steps and aimed to investigate which fault caused the largest number of delay minutes per fault. Different categories of causes that affects the railway traffic were analysed. Among them, Material-weakening/Aging and Broken component resulted in many faults and delay minutes. The faults were sorted into groups at component level. Faults caused by Gearbox were identified as those causing the largest delays in the railway traffic. The result from the first milestone with the Define and Measure steps were then used for the second milestone. The second milestone included the Analyse step where it was investigated if the identified faults in Gearbox could be foreseen. This investigation was first conducted through the analysis of alarms recorded in one of Trafikverket’s databases. A graphical analysis of the data showed that no relationship could be identified between the faults in Gearbox and the recorded alarms of the database. Then, it was investigated if faults in Gearbox could be foreseen using statistical process control charts based on switching time. Statistical process control monitors a process using real time data. However, in this thesis we used historical data from 2018 to perform our analysis. The available data had deficiencies in quality due to truncation of the switching time. The truncation meant that the decimals were removed. The control charts issued out-of-control situations where the existing database did not record any alarm. Moreover, data on the switching time of several switches showed significant autocorrelation that affects the calculation of the control limits. However, the results appeared complex to interpret most likely because of the truncation and the autocorrelation of the data. A further graphical analysis of the switching time and the mean of the switching time indicated that 69 % of the switches had a probable relationship between faults in Gearbox and switching time. The third milestone included the Improve and Control steps and provided recommendations of how to reduce the occurrence of faults in switches. The analysis conducted in the previous milestones led to the following recommendations: Increase measurement accuracy when measuring switching time, Establish control charts for the switching time based on statistical process control and explain potential causes of the observed autocorrelation, and Improve reporting procedures of faults in the database.
Spårväxlar, som är en kritisk komponent på den svenska järnvägen, har ett eftersatt underhållsbehov som motsvarar en kostnad som är tre gånger större än den årliga underhållskostnaden. Från 2017 till 2018 ökade rapporteringen av funktionsfel i spårväxlar med 38 % och ungefär en tredjedel av funktionsfelen var tågstörande fel som orsakar merförseningar i tågtrafiken. Syftet med examensarbetet är att presentera rekommendationer för hur uppkomsten av tågstörande fel i spårväxlar kan reduceras genom tillståndsbaserat underhåll. Tillståndsbaserat underhåll är en kostnadseffektiv strategi som ämnar att övervaka och planera underhållsåtgärder efter tillståndet i enheten och är lämplig vid fjärrstyrd övervakning. För att uppfylla examensarbetets syfte delades projektet upp i tre delmål som besvarades genom tillämpning av problemlösningsmetoden DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve och Control). Det första delmålet innefattade stegen Define och Measure och ämnade undersöka vilket funktionsfel som orsakat flest antal merförseningsminuter per fel. Orsakskategorier till tågstörande fel analyserades där Materialutmattning/Åldrande samt Komponent trasig hade ett stort antal tågstörande fel och merförseningsminuter. Orsakskategorierna bröts ner till komponentnivå varav funktionsfel i Växellåda identifierades att orsaka flest antal merförseningsminuter per fel. Resultatet från Delmål 1 samt de två stegen Define och Measure användes därefter till Delmål 2. Det andra delmålet innefattade steget Analyse och ämnade att undersöka om det identifierade funktionsfelet i Växellåda kunde förutspås. Detta undersöktes genom larm från en av Trafikverkets befintliga databaser. Utifrån en grafisk analys av larmen kunde inget samband identifieras mellan funktionsfelet i Växellåda och larm från databasen. Därför undersöktes istället om funktionsfel i Växellåda kunde förutspås genom styrdiagram baserat på omläggningstid. Statistisk processtyrning är lämpligt vid övervakning av processer i realtid, men i detta examensarbetes analys användes historisk data från 2018. Den tillgängliga data hade brister i kvalitet till följd av trunkering av omläggningstiden. Trunkeringen innebar att decimalerna har avlägsnats. I styrdiagrammen påvisades larm där den befintliga databasen inte innehöll larm. Dessutom påvisade data på omläggningstiden från flera spårväxlar signifikant autokorrelation vilket påverkar beräkning av styrgränserna. Resultatet var således svårt att tolka på grund av trunkering och autokorrelerade data. Grafisk analys av omläggningstider och medelvärdet av omläggningstiderna indikerade att 69 % av spårväxlarna hade ett troligt samband mellan funktionsfel i Växellåda och omläggningstiden. Det tredje delmålet innefattade stegen Improve och Control och ämnade att upprätta rekommendationer för hur uppkomsten av funktionsfel i spårväxlar kan reduceras. Analysen i föregående delmål resulterade i följande rekommendationer:       • Öka mätnoggrannheten vid mätning av omläggningstid,       • Upprätta styrdiagram för omläggningstiden utifrån statistisk processtyrning och identifiera orsaken till autokorrelerade data, och       • Förbättra inrapportering av funktionsfel.

Industriellt underhåll har upplevt en utveckling från det ursprungliga akuta avhjälpande underhållet till dagens möjligheter till underhåll baserat på data, så kallat tillståndsbaserat underhåll (CBM). För CBM genomförs endast underhåll vid behov och detta bestäms av aktuell data från den studerade utrustningen. Onödigt underhåll minimeras och antalet plötsliga haverier minskar. Utvecklingen mot Internet of Things (IoT) ger upphov till en stor mängd data som potentiellt kan användas vid CBM-underhåll. En utmaning uppstår dock i att identifiera sådan data och hur denna data kan användas. Denna studie har syftat till att undersöka hur sådan data kan identifieras och hur den kan tänkas användas vid CBM-underhåll. Studien har utförts tillsammans med Quant i Karlskrona där Quant genomför alla underhållsrelaterade aktiviteter åt ABB High Voltage Cables, ett industriföretag som tillverkar högspänningskablar. Arbetet har utgått från tre frågeställningar som har syftat till att: Identifiera datavariabler som kan tänkas ha relevans för CBM-underhåll. Tolka de identifierade datavariablerna för att bedöma hur de kan användas i CBM. Bedöma lämpligheten av en potentiell CBM-implementation baserat på identifierad data jämfört med existerande underhållsmetod. Arbetet har avgränsats genom att fokusera på ett enskilt företag och en enskild fabrik. Utöver detta har en avgränsning gjorts där fokus lagts på några få enskilda maskiner och komponenter. Sekretess har även behövt beaktas vid hantering av känslig information. Studien har huvudsakligen utförts kvalitativt, genom att på djupet fokusera på ett fåtal maskiner och komponenter. Arbetet har genomförts i nära samarbete med några av Quants anställda. Processdata har samlats in direkt från maskinerna och analyserats genom att identifiera och studera avvikelser i data. Intervjuer av olika slag, kompletterade med dokument, har varit en viktig metod för att inhämta information från anställda på Quant, både kring hur data kan tolkas men även kring hur olika processer fungerar. Analytic hierarchy process (AHP) genomfördes i fokusgrupp med anställda för att bedöma lämplig underhållsstrategi. Ett potentiellt tillvägagångssätt har identifierats som tillåter användning av processdata för CBM hos en särskild komponenttyp på företaget. Metoden behöver implementeras och testas men potential finns att minska underhållskostnaderna. Intressanta avvikelser i processdata har identifierats hos en annan komponent som bör studeras vidare för att förstå om processdata och avvikelserna kan användas i en CBM-kontext eller inte. Förbättringsområden hos företaget har identifierats i tillämpningen av vibrationsmätning, vilket är en metod med god potential att användas för CBM-underhåll och därmed minska underhållskostnaderna. Oljeanalys tillämpas redan men en intressant fundering är hur företagets oljefiltrering påverkar möjligheterna att implementera ett prediktivt underhåll i framtiden. Detta är ett område som framtida studier behöver titta på och bedöma hur det ska tacklas. AHP har även bekräftats vara en användbar metod för att bedöma lämpligaste underhållspolicyn.
Industrial maintenance has experienced an evolution from the initial corrective maintenance to the possibility of using data based maintenance techniques, so called condition-based maintenance (CBM). Maintenance is only performed when needed under CBM and this is decided based on the data retrieved from the studied equipment. Unnecessary maintenance is minimized and the number of sudden breakdowns decreases. The trend towards Internet of Things (IoT) gives rise to a large amount of data that can potentially be used in CBM maintenance. 'A challenge arises in identifying and using such data. This study has aimed to investigate how such data can be identified and how it might be used in CBM maintenance. This study has been carried out together with Quant in Karlskrona, Sweden, where Quant performs all maintenance related activities for ABB High Voltage Cables, an industrial manufacturing company. The study has been based on three questions that have aimed to: Identify data variables that might be relevant for CBM maintenance. Interpret the identified data variables to assess how they can be used in CBM. Assess the suitability of a potential CBM implementation based on the identified data compared to the existing maintenance method. The study has been delimited by focusing on a single company and a single factory. In addition, a delimitation has been made to focus on a few individual machines and components. A nondisclosure agreement also had to be considered when dealing with sensitive information. This study has mainly been conducted qualitatively, by focusing in-depth on a few machines and components. The work has been done in close collaboration with Quant’s employees. Process data has been collected from the machines and analyzed by identifying and studying data anomalies. Interviews, complemented with documents, has been an important method in obtaining information from Quant employees, both regarding how data can be interpreted but also on how the various processes work. Analytic hierarchy process (AHP) was conducted in a focus group with employees to determine the most appropriate maintenance strategy. One potential approach has been identified that allows the use of process data for CBM on a particular type of component at the company. The method needs to be implemented and tested but the potential exists to reduce maintenance costs. Interesting anomalies in the process data have been identified in another component which should be studied further to understand if the process data and the anomalies can be used in a CBM context or not. Areas for improvement at the company have been identified in the application of vibration measurements, which is a method with good potential to be used in CBM maintenance, thereby reducing maintenance costs. Oil analysis is already used but an interesting question is how the company’s oil filtration affects its ability to implement a predictive maintenance scheme in the future. This is an area that future studies need to look at and assess how it should be tackled. AHP has also been confirmed to be a useful method to determine the most appropriate maintenance policy.

This research concerns the information design and visual design of graphical user interfaces (GUI) in the condition monitoring and condition-based maintenance (CBM) of production equipment. It also concerns various communicative aspects of a GUI, which is used to monitor the condition of assets. It applies to one Swedish vendor and its intentions to design information. In addition, it applies to the interaction between the GUI and its individual visual elements, as well as the communication between the GUI and the users (in four Swedish paper mills). The research is performed as a single case study. Interviews and observations have been the main methods for data collection. Empirical data is analyzed with methods inferred to semiotics, rhetoric and narratology. Theories in information science and regarding remediation are used to interpret the user interface design. The key conclusion is that there are no less than five different forms of information, all important when determining the conditions of assets. These information forms include the words, images and shapes in the GUI, the machine components and peripherals equipment, the information that takes form when personnel communicate machine conditions, the personnel’s subjective associations, and the information forms that relate to the personnel's actions and interactions. Preventive technicians interpret the GUI-information individually and collectively in relation to these information forms, which influence their interpretation and understanding of the GUI information. Social media in the GUI makes it possible to represent essential information that takes form when employees communicate a machine’s condition. Photographs may represent information forms as a machine’s components, peripherals, and local environment change over time. Moreover, preventative technicians may use diagrams and photographs in the GUI to change attitudes among the personnel at the mills and convince them, for example, of a machine’s condition or the effectiveness of CBM as maintenance policy.

Modern Heavy Duty Vehicles consist of a multitude of components and operate in various conditions. As there is value in goods transported, there is an incentive to avoid unplanned breakdowns. For this, condition based maintenance can be applied.\newline This thesis presents a study comparing the applicability of the data-driven Consensus SelfOrganizing Models (COSMO) method and the model-driven patent series introduced by Fogelstrom, applied on the air processing system for leakage detection on Scania Heavy Duty Vehicles. The comparison of the two methods is done using the Area Under Curve value given by the Receiver Operating Characteristics curves for features in order to reach a verdict.\newline For this purpose, three criteria were investigated. First, the effects of the hyper-parameters were explored to conclude a necessary vehicle fleet size and time period required for COSMO to function. The second experiment regarded whether environmental factors impact the predictability of the method, and finally the effect on the predictability for the case of nonidentical vehicles was determined.\newline The results indicate that the number of representations ought to be at least 60, rather with a larger set of vehicles in the fleet than with a larger window size, and that the vehicles should be close to identical on a component level and be in use in comparable ambient conditions.\newline In cases where the vehicle fleet is heterogeneous, a physical model of each system is preferable as this produces more stable results compared to the COSMO method.
Moderna tunga fordon består av ett stort antal komponenter och används i många olika miljöer. Då värdet för tunga fordon ofta består i hur mycket gods som transporteras uppstår ett incitament till att förebygga oplanerade stopp. Detta görs med fördel med hjälp av tillståndsbaserat underhåll. Denna avhandling undersöker användbarheten av den data-drivna metoden Consensus SelfOrganizing Models (COSMO) kontra en modellbaserad patentserie för att upptäcka läckage på luftsystem i tunga fordon. Metoderna ställs mot varandra med hjälp av Area Under Curve-värdet som kommer från Receiver Operating Characteristics-kurvor från beskrivande signaler. Detta gjordes genom att utvärdera tre kriterier. Dels hur hyperparametrar influerar COSMOmetoden för att avgöra en rimlig storlek på fordonsflottan, dels huruvida omgivningsförhållanden påverkar resultatet och slutligen till vilken grad metoden påverkas av att fordonsflottan inte är identisk. Slutsatsen är att COSMO-metoden med fördel kan användas sålänge antalet representationer överstiger 60 och att fordonen inom flottan är likvärdiga och har använts inom liknande omgivningsförhållanden. Om fordonsflottan är heterogen så föredras en fysisk modell av systemet då detta ger ett mer stabilt resultat jämfört med COSMO-metoden.

Ett transformatorfel kan få stora ekonomiska konsekvenser och påverka ett elkraftsystems driftsäkerhet. Genom att övervaka en transformators tillstånd kan haverier och avbrott undvikas. Tillståndsövervakning möjliggör även att förebyggande underhåll kan planeras effektivt. Det här arbetet har undersökt tillgängliga diagnostikmetoder och övervakningstekniker för tillståndsbedömning av transformatorer.  Tillgänglig felstatistik för transformatorer har studerats ingående för att förstå vilka fel som kan uppstå i en transformator och i vilken grad de förekommer. Eftersom felen har olika konsekvenser för transformatorns fortsatta drift har dessa undersökts. Befintliga metoder för att upptäcka fel har dokumenterats. Detta har utförts genom att studera tillgänglig litteratur och via intervjuer med företag som tillverkar övervakningsutrustning för transformatorer. Övervakningsmetoderna har jämförts med avseende på kostnad, livslängd och noggrannhet. Utifrån dessa analyser har en rekommendation tagits fram över vilka övervakningsmetoder som är mest lämpade för Svenska Kraftnät. Det finns verktyg för att kvantifiera resultaten från övervakningsmetoder till lättolkad information. Ett sådant är hälsoindexet, som komprimerar data från olika mätningar, till ett enskilt värde som representerar en komponents tillstånd. En fallstudie har utförts där tre transformatorers tillstånd under perioden 2002–2015 har undersökts med ett befintligt hälsoindex. Resultatet visar att hälsoindex kan utnyttjas för att indikera transformatorernas tillstånd. Nackdelen med hälsoindexet som användes är att indexet är fortsatt högt oavsett kvaliteten på isolationsmaterialet. Därför föreslås en alternativ modell för en hälsoindexberäkning, i vilken pappersåldringen beaktas i större utsträckning.
A transformer fault could affect the reliability of a power system and have serious economic consequences. Therefore there is an increasing demand among electrical utilities to assess the actual condition of their transformers and hence detect faults before they occur. Condition monitoring has the potential to reduce operating costs and improve the reliability of operation. The aim of this master thesis has been to investigate available diagnostic measurement techniques that can assess the condition of power transformers. Transformer failure statistics has been studied in order to understand what different faults that can occur and to which extent they appear. The consequences of different faults have been investigated. Available measurement techniques were coupled with what faults they can detect. The diagnostic measurement techniques have also been compared in regard to cost, lifetime and accuracy. The comparison resulted in a recommendation over which measurement techniques that are most suitable for the Swedish transmission system operator, Svenska Kraftnät. There is a need among electrical utilities of economic and technical justifications for optimal investment and maintenance decisions. One available asset management technique that enables this is the health index. A health index is a tool that combines available measurement data from operating observations, field inspections and laboratory testing into an objective and quantitative index. The index provides information about the overall condition of an asset. A case study has been conducted where an available health index was used to estimate the condition of three transformers. The results indicate that the health index presents an efficient way to represent the condition of transformers. The disadvantage of the used index is that it implies a good condition even when the quality of the transformer insulation paper is poor. An alternative health index is therefore proposed where the paper insulation quality has a larger impact on the index.

The phenomenon of digitization is transforming industries worldwide by introducing new valueproducing opportunities. In the railway industry, market liberalization has resulted in increased competition. To remain profitable in this new market environment, rail operators need to transform and acquire new digital capabilities and tools. By digitizing information-intensive processes with an information system, railway companies can reduce loss of operation time and reduce total maintenance costs. At the same time, the limited research exploring information systems in maintenance management has made it challenging for companies wanting to digitize. Significant attention has been devoted to the separate topics, however research overlapping the two areas of study has been inadequate. The thesis aims to contribute with knowledge to bridge this gap in literature by investigating the opportunities a maintenance organization potentially can capture with an information system and the success factors needed to succeed. By conducting the thesis in collaboration with the Swedish railway maintenance company MTR Tech AB the potential uses of an information system have been identified and assessed. Findings indicate that there are three main business opportunities to obtain from an information system: support of the troubleshooting process, better planning of reactive maintenance and enabling the performance of condition-based maintenance. At the same time, the profitability of an information system was found to be directly linked to its degree of utilization. Our findings have therefore allowed us to conclude that the business opportunity to pursue is the one that is most likely to be carried out fully and successfully in the prevailing circumstances. Lastly, the findings conclude that the success factors needed to capture the desired business opportunities are a dedicated project group, clear communication and information sharing, as well as adequate personnel.
Digitalisering har påverkat och transformerat företag över hela världen genom att erbjuda nya värdeproducerande möjligheter. För att bibehålla konkurrenskraft i en föränderlig omvärld måste järnvägsoperatörer transformera sina företag och förvärva nya digitala lösningar och verktyg kopplade till järnvägsteknologier. Genom att digitalisera informationsintensiva processer med hjälp av informationssystem, blir det möjligt för järnvägsföretag att minska förlust av drifttid samt minska den totala underhållskostnaden. Samtidigt har den begränsade forskningen gällande användning av informationssystem i underhållsorganisationer försvårat digitaliseringsförsöken. Litteratur och tidigare studier har behandlat de två ämnena separat, dock har överlappande forskning varit otillräcklig. Denna studie syftar till att bidra med kunskap för att överbrygga gapet i litteraturen genom att undersöka de vinningar en underhållsorganisation kan erhålla med hjälp av ett informationssystem och de framgångsfaktorer som krävs för att uppnå dem. Genom att utföra denna studie i samarbete med det svenska underhållsbolaget MTR Tech AB har de potentiella användningsområdena av ett informationssystem identifierats. De tre huvudsakliga affärsmöjligheterna som kan erhållas från ett informationssystem är: stödjande av felsökningsprocessen, bättre planering av avhjälpande underhåll, samt möjliggörandet av tillståndsbaserat underhåll. Samtidigt har det visat sig att lönsamheten av ett informationssystem är direkt kopplat till dess utnyttjandegrad. Vi har således dragit slutsatsen att den affärsmöjlighet som bör eftersträvas är den som med största sannolikhet kommer att genomföras framgångsrikt under rådande omständigheter. Slutligen visar våra resultat att de framgångsfaktorer som krävs för att uppnå affärsmöjligheterna är en dedikerad projektgrupp, tydlig kommunikation och informationsdelning, samt lämplig personal.