Kuvituskuva. Kuva ei ole jutussa esitetyn yrityksen tiloista.
Kaltiot ja Sapotech kehittivät yhteistyössä seurantaratkaisun, jolla saatiin lisää näkyvyyttä pohjoismaisen terästehtaan prosesseihin. Sapotech on suomalainen yritys, joka tuottaa korkeateknologisia ja innovatiivisia tuotteita ja järjestelmiä laadun ja prosessien optimaaliseen seurantaan metalli- ja terästeollisuuden aloille.
Terästehdas tarvitsi automatisoidun järjestelmän terässenkkojen seurantaan
Terästehdas, jossa ratkaisua otettiin käyttöön, valmistaa laadukasta ruostumatonta terästä romuraudasta. Tehdas toimii kiertotalouden ja alansa kestävän kehityksen edelläkävijänä ja se onkin yksi Euroopan suurimmista materiaalien kierrätyslaitoksista.
Terästehtaalla on noin 40 terässenkkaa, joissa kuljetetaan 1600-asteista sulaa terästä. Terässenkka on suuri, sankomainen astia, joka on vuorattu tulenkestävillä materiaaleilla. Täydessä senkassa voi olla jopa 100 tonnia sulaa terästä.
Työvaiheiden edetessä senkkoja siirrellään eri prosessipaikkoihin sulatolla. Sulan teräksen korkea lämpötila kuluttaa senkan vuorausta ja senkkoja joudutaan viemään aika ajoin huoltoon.
Miksi haluttiin seurata senkkoja?
Senkkojen seurannasta on paljon hyötyä. Näitä hyötyjä ovat esimerkiksi:
- Työvaiheiden aikatauluttaminen helpottuu, kun tiedetään montako senkkaa on käytössä ja missä ne liikkuvat.
- Valmiiksi lämmintä senkkaa voi käyttää heti uudestaan, jolloin sitä ei tarvitse esilämmittää. Tämä vähentää energian kulutusta.
- Historiatiedot auttavat optimoimaan huoltovälejä, mikä pidentää senkan vuorauksen kestoa ja näin ollen säästää kustannuksia
Mistä seurantaratkaisu koostuu?
Kaltioiden ja Sapotechin yhdessä kehitetty ratkaisu automatisoi senkkojen seurantaa, ja vähentää manuaalista työtä sekä parantaa datan laatua. Ratkaisu koostuu seuraavista komponenteista:
- Paikannussensori kuumuutta suojaavassa kotelossa
- Sisäpaikannusverkosto, joka koostuu pienistä majakoista joiden avulla paikannussensorin sijaintia voidaan määrittää tarkasti
- Yhdyskäytävät, jotka välittävät sijaintitietoa Kaltion pilveen
- Kaltiot Smart Tracker –palvelu ja raportit
- Paikkatiedon välitys esimerkkiyrityksen järjestelmiin
Esimerkkiratkaisu paikannussensorin sijoittamisesta senkkaan.
Kuumuuden ja elektroniikan yhdistäminen
Terästehtaan vaativat olosuhteet toivat haasteita ratkaisulle. Kuuman terässenkan kyljessä lämpötila nousee useihin satoihin asteisiin. Terässenkan kylkeen kiinnitettävä tallentava sensori täytyi saada kestämään kuumuutta ja sularoiskeita..
Sensoriin rakennettiin suojakotelo suojaamaan sensoria ja sen paristoa sulamiselta.
Suojakotelo sekä radioliikennettä läpäisemättömät terässenkat toivat omat haasteensa sensorin langattoman yhteyden toimivuuteen. Oikea ratkaisu löydettiin testaamalla sensoria käyttöolosuhteissa useilla erilaisilla koteloilla ja eri kohdissa senkkaa.
Yhteistyö Kaltioiden ja Sapotechin välillä alkoi vuoden 2020 maaliskuussa. Projektin pilotoinnin ja tuotekehitysvaiheen jälkeen ratkaisu otettiin tuotantokäyttöön esimerkkiyrityksen terästehtaalla vuonna 2021.
Ratkaisun edut
Uuden teknologian täytyy tuoda enemmän hyötyä kuin lisätyötä. Siksi keskitymme aina tuomaan asiakkaalle maanläheisen ja toimivan ratkaisun. Tässäkin Kaltion ratkaisussa eduksi ovat nopea asennus, jälkiasennettavuus, kustannustehokkuus ja mahdollisuus yhdistää syntyvää dataa muihin raportteihin.
Teollisuuden neljäs vallankumous
Digitalisaatiota hyödyntävä ympäristöystävällinen ratkaisu on osa teollisuuden neljättä vallankumousta, eli teollisuuden digitalisointia ja automatisointia.
Sapotechin päämetallurgin Juha Roinisen mielestä on tärkeää, että Suomessa ja Pohjoismaissa on innovatiivisia terästehtaita, jotka haluavat kehittää energiatehokkuuttaan ja toimia ympäristöystävällisesti.
“Kehitetyllä ratkaisulla voimme luoda asiakkaalle selviä kustannussäästöjä, eikä ole epäilystäkään etteikö asiakas saisi investoinnilleen vastinetta. Kun puhutaan energia- ja materiaintensiivisestä teollisuudesta, edullisuus takaa nopean takaisinmaksuajan investoinnille” kommentoi Juha Roininen.
Innovatiivisella kulttuurilla on suuri merkitys teräs- ja metalliteollisuudessa tulevaisuuden kannalta.
Projekti jatkuu?
Tulevaisuudessa tarkoitus on integroida kehitetty ratkaisu osaksi suurempia kokonaisuuksia, jotta sulaton prosesseja saataisiin optimoitua yhä pidemmälle.
Juha Roininen kommentoi yhteistyötä Kaltioiden kanssa seuraavasti:
“Kaltiot on erittäin aktiivinen toimija. He ymmärtävät teollisuuden kehitysprosessien vaativan kestävyyttä ja pitkäjänteisyyttä. Sitä heiltä löytyy. Kaltiot näkevät eri toimijoiden välisen ekosysteemin tärkeäksi. On myös tärkeää tehdä yhteistyötä yliopistomaailman kanssa, jossa kyseisen ratkaisun hyötyjä viedään mallinnuksella eteenpäin. Jatkokehitystä datan hyödyntämiseksi tehdään esimerkiksi yhteisessä projektissamme esimerkkiyrityksen kanssa.”
Senkkojen seurantajärjestelmää kehitettiin Business Finlandin rahoittamassa ja Sapotechin luotsaamassa AMET-projektissa. AMET-hankkeen tavoitteena on tehostaa teräksen valmistusprosesseja ja vähentää ympäristörasitusta. Hankkeessa kehitetään teollisen mittakaavan prosessimonitorointijärjestelmiä ja asiantuntijajärjestelmiä teräksen valmistuksen valituille prosesseille, kuten valokaariuunille, jatkuvavalulle ja valssaukselle. Hankkeessa kehitetään alustatalouteen perustuva toimintamalli, joka antaa metallinjalostajille mahdollisuuden hyötyä pk-yritysten kustannustehokkuudesta ja nopeasta tuotekehityksestä.
