Äänen ja värähtelyn mittaaminen laivanrakennuksessa tapahtuu niin komponenteissa kuin kokonaisuuksissakin
Telakat ja laivanrakennus on yksi Suomen arvostetuimmista vientituotteista. Rauma Marine Constructions on tämän uniikin alan edelläkävijä vahvalla erikoislaivojen rakentamisen osaamisellaan. Ketterän toiminnan mahdollistajana on monipuolisen kumppaniverkoston lisäksi ollut esimerkiksimittausosaamisen ja -välineistön rakentaminen ja integrointi osaksi telakan toimintaa. Säännösten ja asetusten lisääntyessä jo valmiiksi turvallisuusorientoituneella alalla toimiminen vaatii jatkuvaa prosessien kehittämistä ja oppimista.
Kuvittele rakentavasi asuntoja: viihtyisiä, hiljaisia ja kaikin puolin ennustettavissa olevia kerrostalokoteja.
Lisää kerrostalon alakertaan voimalaitos.
Valitse rakennusmateriaaliksi kokonaan teräs.
Pystytkö toistamaan samat turvallisuuden ja mukavuuden lainalaisuudet?
Näiden haasteiden kanssa painitaan päivästä toiseen laivanrakennuksen parissa, ja niiden kehitykseen liittyvät innovaatiot puskevat alaa koko ajan eteenpäin.
Rauma Marine Constructions, tuttavallisemmin RMC, on Suomen aktiivisimpia telakoita. RMC:n projekteja yhdistää yksilöllisyys ja erikoistuminen: mikään telakan toiminnasta ei ole sarjatuotantoa ja toistettavaa, vaan tilaukset ovat yksittäisiä tai muutamien alusten sarjoja. Telakalta lähti tositoimiin Australiaan juuri toinen ja viimeinen Spirit of Tasmania -matkustajalautta ja neljän täysin uudenlaisen suomalaisten monitoimikorvetin rakennus on käynnissä.
Laivanrakennukseen liittyy alati kasvava määrä säännöstelyä, josta suurin osa liittyy miehistön ja matkustajien turvallisuuteen. Nykyään myös kestävän kehityksen tuomat vaateet luovat suosituksia ja rajoitteita esimerkiksi laivan vedenalaiseen meluun liittyen. Erikoisalusten saralla esimerkiksi puolustusteollisuuden aluksiin taas kohdistuu aivan omat värähtely- ja meluvaatimuksensa.
Mittaaminen palveluna vai in-house osaamisena?
Mittaamisen tarpeet liittyvät telakan arjessa pääosin kahteen eri vaiheeseen: kehitys- ja tutkimusmittauksiin sekä testaamiseen. Siinä missä yhteistyö MIP:n kanssa alkoi laitteiston vuokrauksella alusten laituri- ja merikokeita varten, on se viime vuosina laajentunut omiin laitehankintoihin.
Juhani Saukkoriipi, teknisen laskennan tiimipäällikkö, on viihtynyt alalla jo 14 vuotta — joista kuusi RMC:llä — ja nähnyt yrityksen liiketoiminnan muutoksen ja painopisteen vaihtumisen omin silmin:
Tämä kehityspuoli on sellainen, minkä takia kannattaa olla sitä omaa välineistöä. On tarve tehdä tutkimusta, kun teemme hyvin paljon erilaisia laivoja ja me olemmekin viime aikoina keskittyneet enemmän tähän kehityspuoleen. Merikoemittaukset ovat jotakuinkin rutiinia."
— Juhani Saukkoriipi, teknisen laskennan tiimipäällikkö, RMC
Tekninen asiantuntija Matias Tourula on samaa mieltä, mutta avaa myös laitehankintoja puoltavia näkökulmia testaamisen ja vaatimusten valvonnan saralla:
Jos miettii kuitenkin ajankäyttöä mittalaitteet kädessä, niin kyllä 95% siitä menee laituri- ja merikokeiden parissa. Kun laiva lähenee valmistumista, pääsemme äänieristysten lisäksi testaamaan esimerkiksi moottorin ja koneistojen värähtelyä. Aina jos löytyy jotain epäilyttävää, käydään mittailemassa ja tällaiseen hetkessä syntyviin tarpeisiin vastataan näillä omilla laitteilla."
— Matias Tourula, tekninen asiantuntija, RMC
Tämä on niin aikaan sidottua työtä, että kaikki viivästykset tulevat tosi kalliiksi. Yritetään niin sanotusti pysyä melko paljon pois tieltä. Joustavuus tulee siinä arvokkaaksi, kun jokainen tunti yliaikaa on hyvin kallista."
— Juhani Saukkoriipi
Haasteena kuormaa kantava ja värähtelyä välittävä rakenne
Laivan runko on suuri kuormaa kantava kokonaisuus, jota ei voi katkoa — toisin kuin perinteisessä maarakentamisessa. Kun laivan eri osia ja toiminnallisuuksia suunnitellaan, vaikutukset ja voimantuotto runkoon pyritään ennakoimaan ja minimoimaan mahdollisimman hyvin.
Se resepti on tavallaan niin vaikea, että on teräsrakenne, jossa on valtavat voimaa tuottavat koneet. Ja kun se vielä laitetaan kellumaan veteen. Tavallaan siinä kutsutaan niitä melu- ja värähtelyongelmia. Siinä rakennetaan hienoja ravintoloita voimalaitoksen päälle."
— Juhani Saukkoriipi
Vahvojen erilaisten voimien lisäksi alan haasteita kasvattaa se, että ongelmat usein käyvät ilmi vasta eri osien ja varustelun kokonaisuutena. Tämä tarkoittaa, että laiturissa täysin kelvollisilta vaikuttavat kokonaisuudet saattavat potkurin värähtelyn tuloksena reagoida eri tavalla. Ongelmien paikannus on myös harvemmin suoraviivaista, sillä teräsrunko voi kuljettaa värähtelyn kaikessa hiljaisuudessa täysin toiselle puolelle laivaa.
Tarkoitukseen sopivat tuoteratkaisut MIP Electronics Oy:lta
Kaksi alusta kattanut matkustaja- ja autolauttasarja Spirit of Tasmania valmistui viime vuoden lopulla. Tämä merkitsi ensimmäistä projektia, jossa kaikki meluun ja värähtelyyn liittyvä mittaaminen pystyttiin tekemään RMC:n omilla laitteilla ja osaamisella.
Hankintojen tekemiseen MIP:ltä johti onnistuneet laitevuokraukset aiempien projektien aikana sekä MIP:n edustamien valmistajien laadukkuus. Hinta-laatusuhteellaan loistaneet tuotteet toivat RMC:n toimintaan kaivattua joustavuutta — tarkkuutta kompromisoimatta.
Norsonicin vahvistin Nor282 ja pallokaiutin Nor283 toimivat laivan eristysmittaukseen ideaalisti tarkkuutensa sekä erityisesti langattomuutensa ansiosta. Pallokaiutin Nor283 on käytettävissä ilman verkkovirtaa, tarjoten tiimille mahdollisuuden hoitaa tarvittavat melu- ja eristysmittaukset ennen sähköjen kytkemistä.
Kun näitä hankittiin, kommunikointi oli sujuvaa ja mukavaa, kun pystyy omalla kielellä hoitamaan asiat. Myöskin se Jounin innokkuus aina esitellä uusinta uutta meille — se on todella mielenkiintoista nähdä, mitä nykyään pystytään tekemään."
— Matias Tourula & Juhani Saukkoriipi
Mistä 14 vuotta alalla ollut Juhani Saukkoriipi sitten mittaamisen saralla unelmoisi?
Se olisi tosi mielenkiintoista, kun pääsisi katsomaan laivaa motion amplifier kameralla, mikä ottaa sen värähtelyn muodon ja liioittelee liikettä niin että kuvaruudun läpi näkee värähtelyliikkeen."
— Juhani Saukkoriipi
Mittaaminen on aina monien yksittäisten tulosten tulkintaa ja kokemuksen kautta karttuneen ymmärryksen soveltamista. Värähtelyä ei useimmiten pääse todistamaan paljaalla silmällä, vaan sen seuraukset näkyvät vain mittalaitteen ruudulla. Mittalaitteet ja mittausprosessit luovat rakentamiseen varmuutta.