Sellulaatujen vertailu onnistuu Metsä Fibren FIT-työkalun avulla

Metsä Fibren teknisen asiakaspalvelun käytössä olevalla FIT-työkalulla voidaan arvioida ja muokata paperi- ja kartonkireseptejä nopeasti sekä kustannustehokkaasti. Massareseptin optimoinnilla saavutetaan paras mahdollinen lopputuotteen laatu sekä tehostetaan tuotantoa ja alennetaan tuotantokustannuksia. 

04/2020

– FIT-työkalu eli Furnish Improvement Tool on teknisen palveluportfoliomme tärkein työkalu, kertoo Metsä Fibren tekninen asiakaspalvelupäällikkö Esko Pekuri. 

FIT-työkalua käytetään päivittäin pohjapaperin valmistukseen käytettävien sellulaatujen vertailussa (benchmarking) sekä olemassa olevien pohjapaperireseptien uudistamisessa ja uusien paperi- ja kartonkilaatujen kehittämisessä (simulation). Sillä voidaan myös toteuttaa tarkkoja kustannusselvityksiä sekä tutkia ja vertailla mallinnettavien tuotteiden kustannusrakenteita.

FIT on korvannut pitkäkestoiset laboratoriotutkimukset ja tulosten manuaalisen analysoinnin. Toimivalla simulointimallilla voidaan saada jopa tarkempia tuloksia kuin yksittäisillä laboratoriotutkimuksilla. 

– Työkalu nopeuttaa merkittävästi vertailujen tekemistä ja kehitystyötä. Esimerkiksi kymmenen eri tietokannassamme olevan sellun jauhatusvertailu onnistuu parissa minuutissa. Lopputuotteen optimointiin saattaa mennä muutamia päiviä. Ennen työkalun käyttöönottoa vastaavan tutkimuksen läpivientiin saattoi kulua puolikin vuotta, Pekuri kertoo.

Simulointiprosessin tehostuminen perustuu kehittyneeseen malliin, laajaan sellutietokantaan, ohjelmiston tekoälyyn sekä asiantuntijaosaamiseen.

– FIT ehdottaa suoraan kymmentä edullisinta tietokannasta löytyvää simulointivaihtoehtoa, joihin se on annetuin laatukriteerein päätynyt. Tämä nopeuttaa työtä merkittävästi. Asiantuntijamme valitsevat näistä toimivimmat vaihtoehdot ja lähtevät viimeistelemään miksausvaihtoehtoa manuaalisesti, Pekuri sanoo.


Mallinnusosaaminen on tärkeä kilpailuvaltti

FIT-työkalun kehittäminen aloitettiin yhteistyössä GloCell Oy:n kanssa vuonna 2008. Samanaikaisesti Metsä Fibre aloitti oman vertailu- ja simulointikäyttöön soveltuvan sellutietokannan rakentamisen. Tällä hetkellä tietokannassa on useita satoja sellureseptejä.

Aluksi GloCell keräsi sellujen jauhatustietoja yhteen järjestelmään, jotta jauhatuskäyrien vertailu ja uusien miksausten tekeminen onnistuisi helpommin. Yli vuosikymmenen kestäneen sovelluskehityksen tuloksena työkalusta on kehittynyt nykyaikainen ja monipuolinen SaaS-palvelu.

– Pitkäjänteisen yhteistyön tuloksena olemme oppineet hyödyntämään FIT-työkalua monipuolisesti ja tehokkaasti. Nyt sen mallinnusosaaminen ja laaja sellutietokantamme muodostavat meille merkittävän kilpailuedun, Pekuri sanoo.

Paperista kartonki- ja pehmopaperimallinnukseen

Kehitystyön tuloksena FIT-työkalun ominaisuudet ja käyttökohteet ovat lisääntyneet merkittävästi. Paperinvalmistuksen saralla mukaan on saatu esimerkiksi sellun täyteaineet ja liukuva neliöpaino. 

Viime vuosikymmenen alussa työkaluun alettiin kehittää haastavampaa monikerrosmallia, jolla voidaan mallintaa linereita ja monikerroskartonkeja. Nykyään sen avulla voidaan mallintaa kaikki kartongin rakenteelliset ja lujuuteen liittyvät pääominaisuudet. Myös kartonkiresepteihin tehtyjen muutosten vaikutukset valmistuskustannuksiin ovat tarkasti laskettavissa. 

– Viime vuonna valmistui kartonkimallinnuksen ohjelmistokehityksen viimeinen vaihe. Lisäsimme malliin kuitujen kuituverkostojen vetolujuuteen ja venymiseen liittyviä ominaisuuksia, jotta pystyimme mallintamaan kartongin taittolujuuden. Lisäksi valmistuivat mallit liner-tuotteiden tekijöille tärkeille puhkaisu- ja puristuslujuus-ominaisuuksille. 

– Nyt malli hyödyntää käytettävän raaka-aineen lisäksi myös kartonkikonekohtaiset eroavaisuudet. Lopputuotteen mallinnuksessa huomioidaan käytettävän raaka-aineen lisäksi myös konekohtaiset eroavaisuudet, mikä vähentää testausvaiheessa tarvittavien koeajojen määrää, Pekuri selventää.

Nyt kun paperi- ja kartonkimallit on saatu kaupalliseen käyttöön, GloCell, Metsä Fibre ja Metsä Tissue kehittävät FIT-työkalua pehmopaperituotannon tarpeisiin. Työn alla on malli, jolla voidaan tutkia pohjapaperin kreppauksen vaikutuksia paperin lujuuteen.

– Tällä hetkellä olemme kreppauksen suhteen esiselvitysvaiheessa. Tavoitteenamme on saada alustava malli valmiiksi vuoden 2020 aikana, Pekuri sanoo.


Related articles