Väitös

Uusi käyttövarmuuden mallinnustapa mukautuu analysointikohteiden erityistarpeisiin

Jussi-Pekka Penttinen
Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksen (CERN) suuri hiukkastörmäytin on käyttövarmuuden hallinnan kannalta yksi haastavimmista kohteista maailmassa. Vaaditaan tehokas ja joustava mallinnusmenetelmä, jotta kaikki toimintaan vaikuttavat yksityiskohdat voidaan huomioida. Samaa suorituskykyistä lähestymistapaa hyödyntämällä on mahdollista merkittävästi kehittää myös teollisuuden tuotanto- ja energiatehokkuutta.

Käyttövarmuus on teknisen suorituskyvyn ja laadun ohella yksi kokonaistehokkuuden määrittävä ominaisuus. Käyttövarmuusanalyysissa pyritään arvioimaan paljonko mahdolliset laiteviat ja muut tekijät vaikuttavat järjestelmän toimintaan. Kun eri tekijöiden merkitys ymmärretään, voidaan tehdä järjestelmän koko elinkaaren kannalta parhaita päätöksiä.

Osana tulevaisuuden hiukkastörmäyttimien tutkimusprojektia CERN, Tampereen yliopisto ja tamperelainen Ramentor Oy kehittivät uudenlaisen käyttövarmuuden mallinnustavan, joka soveltuu erityisesti laajojen ja monimutkaisten kohteiden analysointiin. Kehitystyössä keskityttiin sujuvoittamaan automatisoitua mallin luontia sekä varmistamaan lähestymistavan riittävä monipuolisuus ja laskentateho. Tutkimuksen lopputuloksena syntynyt OpenMARS-lähestymistapa on dokumentoitu vertaisarvioidussa julkaisussa.

Diplomi-insinööri Jussi-Pekka Penttinen on väitöskirjassaan jatkokehittänyt OpenMARS-lähestymistavasta perustan eri mallinnuskohteiden tarpeisiin räätälöidyille analysointityökaluille.

Lähestymistapaa hyödyntäen voidaan nopeasti ja tehokkaasti kehittää työkalu, joka huomioi analysointikohteen erityispiirteet, automatisoi mallin luonnin ja optimoi analysointitulosten laskentanopeuden parhaalla mahdollisella tavalla. Perinteisiin analysointityökaluihin verrattuna räätälöidyn työkalun käyttö on sujuvampaa ja käyttövarmuusanalyysin vaatima työmäärä pysyy paremmin hallinnassa.

– Tiedonkeruun kehittyessä käytettävissä olevan datan määrä kasvaa, mutta se jää vielä usein hyödyntämättä. Analysointikohteen tarpeisiin räätälöity mallinnustyökalu tarjoaa tehokkaan tavan yhdistää kerätty data asiantuntijoilta koottuun tietämykseen ja hyödyntää se parhaalla mahdollisella tavalla toiminnan kehittämiseen, Jussi-Pekka Penttinen kertoo.

Penttinen on kotoisin Urjalasta ja työskentelee Ramentor Oy:ssa. Hänen vastuullaan on yrityksen laskentatyökalun kehitys sekä sen soveltaminen teollisuuden käyttövarmuus- ja riskianalyyseissa. Penttisen 15 vuoden kokemus analysointiprojektien haastavista käytännön tarpeista on muodostanut perustan uudenlaisen mallinnus- ja laskentamenetelmän kehitystyölle, jota hän on tehnyt Tampereen yliopiston tutkijana.

Diplomi-insinööri Jussi-Pekka Penttisen väitöskirja An Object-Oriented Modelling Framework for Probabilistic Risk and Performance Assessment of Complex Systems tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 4.9.2020 klo 12 alkaen Hervannan kampuksella, Sähkötalon auditoriossa S2, Korkeakoulunkatu 3, Tampere. Vastaväittäjinä toimivat professori Jaan Raik (Tallin University of Technology) ja professori Jørn Vatn (Norwegian University of Science and Technology). Kustoksena on professori Kari Koskinen Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1635-8


Kuva: Annamari Karjalainen