Wie Labortests die Leistung von Strommasten unter realen Bedingungen verbessern

Produkttests in der Versorgungsbranche: Die Bedingungen vor Ort sind wichtig

Während eines neuen Produkttests bei einem Versorgungsunternehmen im mittleren Westen wurde schnell eine Produktschwäche entdeckt. Jake Jonnes hat einem Vertragsteam von Leitungsmonteuren das neue Produkt gezeigt. Sie waren dabei, Übertragungsleitungen zu reparieren. Der Ersatz von Strommasten ist teuer. Es ist besser, die Masten zu reparieren und instand zu halten. Das Land im Bereich dieser Versorgungsleitungen ist hügelig und steinig, und es ist schwierig, zu den Masten zu gelangen. Das ist ein weiterer Grund, warum sie sich für die Reparatur der Masten entscheiden.

Für Jake war dies ein unvergesslicher Feldversuch. „Wir mussten ein geländegängiges Fahrzeug nehmen, um zur Baustelle im Wald zu gelangen. Es gab eine ganze Reihe von Strommasten und ein Team von vier Leitungsmonteuren, die mit einem Produkt der Konkurrenz arbeiteten. Und von diesen vier Männern war nur einer von normaler Statur. Ein Mann wog etwa 60 kg und konnte wie verrückt klettern – wie ein Eichhörnchen. Die Männer auf dem Boden reichten ihm Materialien mit einem Seil hinauf. Sie arbeiteten paarweise, mit einem Mann am Mast und einem anderen, der Materialien hinauf reichte. Wenn der Mann auf dem Mast fertig war, sprang er zum nächsten Mast hinüber. Sie warfen nur leere Kartuschen oder leere Beutel des Produkts, das sie verwendeten, nach unten. Wir haben gesehen, dass dies ein großer Auftrag mit vielen Möglichkeiten für uns war.“

Erkennen von Anwendungsherausforderungen aus der Praxis

Jake fährt fort: „Als wir unseren Test erhielten, kletterte der Leitungsmonteur auf den Mast und wir gaben ihm unser Produkt. Es gab viele Löcher. Es gab ein großes, rundes Loch mit einem Riss, der durch den Boden und den Mast entlang hinunter verlief. Außerdem sind die Masten nicht glatt. Wenn es einen Spalt gibt, wo der Mast umhüllt ist, oder weil der Mast Risse hat (siehe Bild), läuft das Produkt aus.“

Feedback vor Ort als Katalysator für die Produktentwicklung

„Es hat nicht sehr lange gedauert, bis einer der Männer auf dem Mast war. Es war ein H-förmiger Rahmen: zwei Masten, die durch einen Querarm verbunden sind. Dieser Typ war etwa 15 m hoch und ich konnte das Gespräch zwischen dem Mann auf dem Boden und dem Mann auf dem Mast hören. Es lief nicht gut. Man konnte sehen, dass das Produkt durch die Risse oder zwischen den Spalten in der Umhüllung auslief. Es lief auf seine Ausrüstung und seine Kleidung.“

Sehr bald schickte das Boden-Team ein weiteres Ausrüstungsteil. Es stellte sich heraus, dass unser Produkt auf die Absturzsicherungsausrüstung des Leitungsmonteurs auslief. Die Absturzsicherungsausrüstung ist ein wichtiger Teil der Sicherheitsausrüstung. Wenn der Leitungsmonteur fällt, fängt sie ihn auf und fängt den Sturz ab. Das auslaufende Material hatte die Bänder der Absturzsicherung verklebt, so dass sich der Leitungsmonteur nicht vom Mast lösen konnte. Der Leitungsmonteur war steckengeblieben und konnte sich schließlich befreien und das Ersatzgerät benutzen.

Die Endanwendung verstehen und die richtigen Fragen stellen

Da Jake wusste, dass der Feldversuch nicht gut ging und dass der Kunde nicht sehr zufrieden war, begann er, die Ausrüstung mit Grime-Away zu reinigen. Als der Leitungsmonteur wieder auf den Boden kam, war das Feedback nicht gut. Aber der Aufwand, die Ausrüstung zu reinigen und wieder betriebsbereit zu machen, erlaubte es Jake, einige Fragen zu stellen:
• Was musste behoben werden?
• Welche Eigenschaften suchen wir?
• Wie gefällt ihnen die Funktionsweise des Produkts?
• Was gefällt ihnen am aktuellen Produkt nicht?

Mit diesen Informationen konnte Jake das Produkt wieder ins Labor bringen, um die Formulierung neu zu bearbeiten.

Entwicklung von Labortests, die Bedingungen in der Praxis nachahmen

Sofort erkannten wir, dass wir ein schneller gelierendes Produkt benötigen. Das Harz musste aushärten, bevor es durch den Riss oder die Unebenheit auf den Monteur gelangte. Die richtige Geliergeschwindigkeit war entscheidend. Da es keine standardisierten Tests für dieses Leistungsmerkmal gab, musste ein neuer Test entwickelt werden.

Während der Testentwicklung wurden mehrere Ideen untersucht. Wir haben einen Test ausgewählt, der die Bedingungen vor Ort am besten nachahmt. Es wurde ein Holzprüfgerät gebaut, um den Produktfluss und die Geliereigenschaften zu messen. In ein Holz mit einer Länge von 90 mm x 90 mm wird eine Reihe von schrägen Löchern gebohrt. Das Holz wird in regelmäßigen Abständen von 15,2 cm mit einer Mittellinie und Querlinien gekennzeichnet. Zur visuellen Referenz wird an der Seite des Holzes ein Winkel von 45° gezogen. Zum Bohren der in Abständen angeordneten Löcher wird ein extra langer 19 mm Spatenbohrer verwendet. Außerdem wird ein 12,7 mm breites Loch in einen 473 ml Becher gebohrt. Der vorbereitete Testbecher wird über das 19-mm-Bohrloch zentriert und am Testgerät befestigt. Nach Fertigstellung wird die Holzvorrichtung über Auffangeimern abgestützt.

Messen der Leistung: Gelierung des Dichtungsmittels und Leckagen in Labortests

Durch die Mischdüse wird eine komplette 250-ml-Kartusche in die Testbecher abgegeben. Das Material füllt den Testbecher, beginnt zu reagieren und fließt durch die gebohrten Löcher. Überschüssiges Material fließt in den Auffangeimer. Das Gewicht des abgegebenen Materials wird ebenso erfasst wie die Menge, die in den Auffangeimer fließt. Bei einem guten Test wird mindestens ein Teil des Bohrlochs gefüllt. Weniger als 25 % des Ausgangsmaterials sollten in den Auffangeimer fließen.

Dies wurde als guter Test erachtet, da er relativ einfach durchzuführen ist und die Ergebnisse reproduzierbar sind. Ein guter Test zur Berücksichtigung der Leistung unter realen Bedingungen ist der Schlüssel zu einem starken Produktentwicklungsprozess. In diesem Fall brauchte es Dutzende von Durchläufen, um das Produkt richtig zu formulieren. Auch andere Faktoren mussten berücksichtigt werden, zum Beispiel: Die Dichte und Festigkeit des fertigen Schaumstoffes oder die Fähigkeit, Material durch die Mischdüse zu pumpen, ohne zu verstopfen. Die Leistung bei verschiedenen Temperaturen und Bedingungen musste ebenfalls getestet werden.

Der Fließtest ist nur ein Testparameter, in diesem Fall ein Schlüsselparameter für die Produktleistung.

Vom Labor zur Anwendung vor Ort: Erneutes Testen des verbesserten Produkts

Es dauerte länger als ein Jahr, bevor Jake das neue Produkt wieder zum Kunden bringen konnte. Er erwartete einen Neuanfang. Als Jake aus dem Fahrzeug stieg, erklärt er: „Hier ist der gleiche Mann, den ich an den Masten geklebt habe. Es war ein mulmiges Gefühl zu wissen, dass ich mit demselben Mann zusammenarbeiten würde und dass er möglicherweise eine voreingenommene Meinung zu diesem Prozess haben könnte.“

Dieses Mal verlief der Prozess sehr gut. Es gab kein Kleckern. Das Loch wurde gefüllt und alles funktionierte wie geplant. Jake zeigte dem Leiter des Bodenteams das Produkt, und dieser war zufrieden. Jake berichtet: „Ich bin ein kalkuliertes Risiko eingegangen und habe gesagt, das ist zwar großartig, aber ich würde gerne die Meinung des Mannes hören, den ich vor 13 Monaten an einen Masten geklebt habe.“

Er hätte sagen können, ich mag dieses Zeug nicht, ich bevorzuge das Produkt der Konkurrenz. Dies ist eine übliche Reaktion von Leitungsmonteuren. Die schlechte Erfahrung bleibt in ihren Köpfen hängen, und sie haben kein Problem damit, ihre Gefühle mitzuteilen. Sie sind sehr ehrlich. Stattdessen sagte der Leitungsmonteur: „Es scheint, als hätten Sie die Lösung gefunden.“ Und an diesem Punkt wurde das Geschäft abgeschlossen. Wir haben uns einen neuen Kunden verdient.

*Das Video dient nur zu visuellen Zwecken. Die Laborergebnisse entsprechen nicht genau den Ergebnissen im Feld.

Feldverfahren zur Gewährleistung des Erfolgs von Dichtungsmitteln auf Strommasten

Auch dafür haben wir eine Installationsmethode entwickelt. Wenn der Mast 15 cm bis 30,5 cm unterhalb des Lochs umhüllt wird, entsteht keine Kleckerei. Sie können sehen, wie es bei den Tests funktioniert. Das Produkt geliert und dichtet die Öffnung ab. Wenn Sie ein gutes „No-Flow“-Produkt haben, fließt es nicht viel weiter als 15 cm und wenn es weiter geht, liegt das daran, dass es sich ausdehnt. Es drückt sich wie vorgesehen in den Riss hinein.

Bereitstellung einer Gesamtlösung für die Teams vor Ort

Es geht nicht nur um die Entwicklung eines Produkts. Es geht darum zu verstehen, wie das Produkt angewendet wird. Was brauchen die Benutzer und was sind ihre Herausforderungen? Es geht darum, das gesamte Paket und die Installationsmethode zu entwickeln. Es gibt so viele Variablen bei der Entwicklung eines Produkts. Es ist nicht nur die Formulierung des Lösungsmittels oder des Klebstoffs oder des Dichtungsmittels. Es ist die Verpackung. Es ist die Düse. Es ist das Werkzeug. Es ist die Gesamtlösung. Die Gesamtlösung ist mehr, als nur ein Produkt in eine Dose abzufüllen. Das ist der Unterschied. Das ist der Vorteil dieser Produkte.

Kontinuierliche Verbesserung: Die Zukunft praxisbewährter Produkte

Es ist wichtig, die Herausforderung der Arbeit zu verstehen, damit man ein Produkt und eine Methode entwickeln kann, um die Anwendung einfacher, sicherer und schneller zu machen. Jake sagt: „Nach der Arbeit an der Mast-Reparaturmasse stieg mein Vertrauen. Es war nur eine Nuance bei der Anwendung. Und deshalb endet die Produktentwicklung nie wirklich. Man lernt ständig neue Dinge, während man sich durch den Prozess arbeitet.“

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*Quelle 1

Morrell, Jeffrey. „Wood Pole Maintenance Manual: 2012 Edition.“ Dezember 2012. Corvallis, OR, Forest Research Laboratory, Oregon State University. Contribution 51. P. 7.