Standard Flywheel

Abstract

This thesis was made for Wärtsilä Marine Business, Project Management, Solution Engineering. The purpose of the thesis was to research the possibilities to standardize the flywheel component for selected types that Wärtsilä produce and develop.

A standardization of the flywheel component for an engine type would speed up the process of design deadlines and lower the amount of drawing and material numbers in existing portfolios. Also, it would save a lot of time which is today spent on making 3D-models and measurement drawings of flywheels. Instead of making the flywheels according to specific projects according to today’s way of working, a new component is introduced: an adapter for the flywheel and coupling which would be much simpler designed than a flywheel, and not on Wärtsila’s responsibility to design. This adapter would control the inertia and mass that project specified engines need.

The thesis demanded both studying overall subject theory and interviews with colleagues. Most of all it required analyzing and considering boundary conditions that were gathered from stakeholders such as different Wärtsilä departments and supplier. The results are an analysis of design variance drivers, cost driver analysis and a suggestion of technical solutions for a standard flywheel for the specially selected engine types W20/W20DF.

Detta examensarbete är gjort åt Wärtsilä Marine Business, Project Management, Solution Engineering. Syftet med examensarbetet var att utforska möjligheterna att standardisera svänghjulen till vissa utvalda motortyper som Wärtsilä producerar och utvecklar.

En standardisering av maskinkomponenten svänghjulet till en motortyp skulle snabba upp processen med design-deadlines och förminska portfolion för ritnings- och materialnummer. Dessutom skulle det spara mycket tid som används på att göra 3D-modeller och måttritningar av svänghjul. Istället för att svänghjulen görs projektspecifika enligt dagens sätt att arbeta, så skulle det införas en ny komponent: en adapter för svänghjul och axelkoppling som designmässigt är mycket enklare än ett svänghjul. En adapter som dessutom inte skulle bli på Wärtsiläs ansvar att designa. Denna adapter skulle kontrollera tröghetsmoment och massa som projekt specifika motorer behöver.

Examensarbetet krävde både studier av teori om ämnet samt intervjuer med kollegor. Framförallt krävdes det analysering och beaktande av randvillkor från intressenter exempelvis olika avdelningar på Wärtsilä och underleverantörer. Resultatet var en analys över vad som driver varians av svänghjulsdesign för de valda motortyperna, en analys över vad som driver kostnader för svänghjulen samt förslag på tekniska lösningar för ett standard svänghjul till de skilt utvalda motortyperna W20/W20DF.

Opinnäytetyö tehtiiin osastolle Wärtsilä Marine Business, Project Management, Solution Engineering. Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia mahdollisuuksia standardisoida vauhtipyöriä valittuihin moottorityyppeihin, joita Wärtsilä tuottaa ja kehittää.

Vauhtipyörien standardisointi yhdelle moottorityypille nopeuttaisi design-määräajan saavuttamista ja vähentäisi piirustus- ja materiaalinumerojen tietokantaa. Lisäksi säästyisi paljon sellaista aikaa, jota käytetään vauhtipyörien 3D-mallinnusten ja mittapiirustuksien tekemiseen. Sen sijaan, että vauhtipyörä tehtäisiin projektille tyypillisesti nykypäivän työtapojen mukaan, voitaisiin esitellä uusi komponentti: adapterilevy vauhtipyörälle sekä akselikytkin, joka muotoilultaan olisi paljon vauhtipyörää yksinkertaisempi. Tämä adapteri tarkastaisi hitausmomentin ja painon, joita projekteille tyypilliset moottorit tarvitsevat. Lisäksi, tämä adapteri levyn suunnittelu ei jäisi Wärtsilän vastuulle.

Tämä opinnäytetyö vaati sekä aiheeseen liittyviä teoriaopintoja sekä että kollegoiden haastattelua. Työ vaati erityisesti analysointia ja esimerkiksi Wärtsilän eri oasastojen ja alihankkijoiden reunaehtojen huomioimista. Opinnäytetyön tuloksena on valittujen moottorityyppien vauhtipyörädesignin vaihteluanalyysi, vauhtipyörien kustannusanalyysi sekä teknisiä ratkaisuehdotuksia erikseen valittujen moottorityyppien W20/W20DF vauhtipyörien standardeille.