Hydrauliikkaliitosten luotettavuuden parantaminen propulsiojärjestelmässä

The purpose of this research was to examine how leakages in hydraulic connections can be reduced at the design phase. The research question was, how can leak-free hydraulic connections for the propulsion system be ensured in the design phase. The thesis was conducted for an international company that specializes in propulsion systems. The need for the research arose as a result of the case company's increased hydraulic fitting leakage observations. This thesis was carried out as qualitative research which includes literature research and empirical study. First, all the relevant literature and previous research were studied; the design requirements of hydraulic connections, properties of different fittings models, causes of leakages and requirements of the six classification societies. The empirical research was conducted by the cross-functionals interviews, internal documents and data from the case company. The current state in the propulsion system was mapped and visualized using a Pareto chart. The Pugh method was used to map the most reliable fitting models for the propulsion system. Finally, Failure Mode and Effect Analysis was utilized to detect the root causes of the worst leaking designs in the propulsion systems. Findings of the study indicated that the company has particularly reliable fitting models. However, the current state mapping and root cause analysis revealed that the leakages were mainly reflected in the installation procedure and the lack of guidance. The study revealed that leakages occur very systematically in four design models. The company's four design models cause 80% of leakages out of all mapped leaking designs. Design changes that can be utilized to reduce or prevent the number of leakages are straightforward, and with a little consideration, the number of fittings could be reduced. Reducing the fittings would affect the number of possible leakages and reduce possible installation errors. However, providing a completely leak-free system in the design phase is unlikely. As a result of this study, guidelines were created for the designers of the company. The guidelines provide modelled methods for the design of hydraulic connections, recommended fitting types and requirements that should be considered already in the design phase. The guidelines aimed to harmonize the operating methods of design, service and production departments of the company. The study indicated which designs models cause leakages and identified the root causes of leakages. Recommendations for the company are proposed to improve and to develop inadequate work instructions and installation procedures, making it possible for the case company to prevent and mitigate leakages.Tässä diplomityössä tutkitaan kansainvälisesti toimivan ruoripotkurilaitteita tarjoavan yrityksen hydrauliikkaliitosten luotettavuuden parantamisen mahdollisuuksia. Tutkimuksen tavoitteena oli hydrauliikkaliitosten vuotojen vähentämisen selvittäminen ja vastata tutkimuskysymykseen siitä, miten luoda vuotamaton järjestelmä suunnitteluvaiheessa. Tarve tutkimukselle syntyi tapausyrityksen lisääntyneistä hydrauliikkanestevuotohavainnoista. Hydrauliikkaliitosten suunnittelua, liittimien ominaisuuksia, mahdollisia vuodon syitä, sekä kuuden luokituslaitoksen asettamia vaatimuksia tarkasteltiin ensin kirjallisuuden ja aiempien tutkimuksien avulla. Empiirisen tutkimuksen tiedonkeruumenetelminä sovellettiin monialaisia haastatteluita, yrityksen dokumentaatiota ja dataa. Nykytila selvitettiin ja esitettiin Pareto kaaviolla. Haastatteluiden ja kirjallisuuden avulla määritettiin luotettavan liittimen ominaisuudet sekä yrityksen vaatimukset liittimille, jotta Pugh matriisia soveltaen oli mahdollista löytää sopivat liitimet järjestelmään. Lopulta yrityksen vuotavimman liitosmallin juurisyitä analysoitiin käyttäen vika- ja vaikutusanalyysia. Tapaustutkimuksessa havaittiin, että yrityksellä on käytössään erityisen luotettavat liittimet. Nykytilan kartoitus ja juurisyyanalyysi kuitenkin paljastivat, että vuodot johtuivat pääosin virheellisistä asennustoimenpiteistä sekä puutteellisesta tuotannon ja suunnittelun ohjeistuksesta. Tutkimus paljasti, että vuotoja esiintyy hyvin järjestelmällisesti neljässä eri liitosmallissa. Kaikista kartoitetuista vuodoista 80% johtui näistä malleista. Tutkimuksessa selvisi, että vuotojen määrää olisi mahdollista vähentää tai ehkäistä suoraviivaisilla suunnittelumuutoksilla liittimien määrää vähentämällä. Liittimien vähentäminen vaikuttaa mahdollisten vuotojen määrään ja samalla vähentää mahdollisia asennusvirheitä. Kuitenkaan täysin vuodotonta järjestelmää ei pystytä luomaan suunnitteluvaiheessa. Tutkimuksessa tehtyjen havaintojen perusteella yrityksen suunnittelijoille luotiin ohjeistus. Se tarjoaa hydrauliikkaliitosten suunnitteluun mallinnettuja menetelmiä, suositeltuja liitinmalleja ja vaatimuksia, joita tulee huomioida jo suunnitteluvaiheessa. Ohjeistuksen tarkoituksena on yhdenmukaistaa yrityksen suunnittelu-, huolto- ja tuotanto-osastojen toimintatavat, jotta vuotoja olisi mahdollista eliminoida tai vähentää jo suunnitteluvaiheessa ennen kuin lopullinen tuote saavuttaa asiakkaan. Työn avulla tunnistettiin nykyisten liitosten todennäköisimmät vuotojen aiheuttajat. Yritykselle suositellaan puutteellisten työohjeistuksien ja asennustoimenpiteiden parantamista ja kehittämistä. Niiden avulla olisi mahdollista estää ja vähentää hydrauliikkaliitosten vuotoja tulevaisuudessa