Evidence-based decision making for maintenance and asset management

Abstract

As technological advances are generating more and more data and enabling new computing methods, organizations are facing the challenges of what to make of that information and how to utilize it in decision making. The objective of this thesis was to develop and demonstrate solutions on how the process industry could use the maintenance data, which they have accumulated to their information systems. The thesis also recognizes soft data as tacit knowledge and expert opinions and incorporates that into the decision making processes together with hard, numerical data sources. Furthermore, eliminating personal biases and hunches from the decisions results in an approach called evidence-based asset management.

This thesis was conducted as design science research, which is a process used for practical problem solving. The process produced an artifact in the form of a proof of concept of a new interface for maintenance managers and field maintenance technicians. The functionalities of the proof of concept were based on a literature review and qualitative analysis of a large set of interviews, which were conducted in Finnish pulp mills prior to the making of this thesis.

The results were that the higher connectivity of Industry 4.0 enables data to be accessible to all levels of decision makers. Real-time data access is making evidence-based decisions easier to make. Not every decision allows using much time for decision making, so making user interfaces lightweight is important. The proof of concept developed in this thesis is based on the idea of role-based user interfaces which only display relevant information to the users and breaks away from cluttered and inconvenient asset management information systems. Based on feedback collected from practitioners, the proof of concept was successful and there was interest in developing it further.

Koska teknologiset kehitysaskeleet tuottavat yhä enemmän dataa ja mahdollistavat uusien tietojenkäsittelymenetelmien käyttämisen, organisaatioilla on edessään haasteet, mitä tehdä tiedolla ja miten käyttää niitä päätöksenteossa. Tämän työn tavoitteena oli kehittää ja esitellä ratkaisuja siihen, miten prosessiteollisuus voisi käyttää tietojärjestelmiinsä kertynyttä dataa kunnossapidossa. Työssä tunnistetaan myös pehmeän datan olemassaolo hiljaisena tietona ja asiantuntijoiden mielipiteinä ja sisällytetään se päätöksentekoprosesseihin yhdessä kovien, numeeristen tietolähteiden kanssa. Kun lisäksi henkilökohtaiset asenteet ja tunteet poistetaan päätöksistä, tuloksena on lähestymistapa, jota kutsutaan näyttöön perustuvaksi omaisuudenhallinnaksi.

Tämä työ tehtiin suunnittelutieteellisenä tutkimuksena, joka on menetelmä, jota tavallisesti käytetään käytännön ongelmien ratkaisemisessa. Menetelmä tuotti artefaktina proof of concept -version uudesta käyttöliittymästä kunnossapitopäälliköille ja kenttäkunnossapitäjille. Näkymän sisältämät toiminnot perustuivat kirjallisuuskatsaukseen ja laajasta haastatteluaineistosta tehtyyn kvalitatiiviseen analyysiin. Haastattelut oli tehty suomalaisilla sellutehtailla ennen tämän työn tekemistä.

Työn tuloksena oli, että näyttöön perustuvien päätösten tekeminen on entistä helpompaa, koska Industry 4.0:n edistämä datalähteiden yhdistyminen mahdollistaa datan saatavuuden kaikille päätöksenteon tasoille. Kaikissa päätöstilanteissa ei kuitenkaan voida käyttää paljon aikaa päätöksentekoon, joten käyttöliittymien keventäminen on tärkeää. Tässä opinnäytetyössä kehitetty proof of concept perustuu ajatukseen roolipohjaisista käyttöliittymistä, jotka näyttävät käyttäjille vain asiaankuuluvaa, tehtävän kannalta oleellista tietoa ja pyrkii irtautumaan täyteen ahdetuista ja hankalakäyttöisistä omaisuudenhallinnan tietojärjestelmistä. Ammattilaisilta kerätyn palautteen perusteella proof of concept oli onnistunut, ja sen jatkokehittämisestä oltiin kiinnostuneita.