Valmetin tehtaalla valmistetaan komponentteja maailman suurimpaan soodakattilaan

Valmetin Lahdesjärven tehtaalla valmistetaan parhaillaan osia maailman suurimpaan soodakattilaan, joka toimitetaan Brasiliaan. Tehtaan vuosittainen selluntuotantokapasiteetti tulee olemaan 3,5 miljoonaa tonnia, joka vastaa 20 miljoonaa vessapaperirullaa.

Osien koneistamisessa käytettävä työstökeskus modernisoitiin jo kolmatta kertaa. 1970-luvulta peräisin oleva kone on nyt entistä tarkempi ja energiatehokkaampi. Työstökeskus toimii Sinumerik ONE -CNC-ohjauksella.

”Yllätyksiä tuli yllättävän vähän ja kustannukset pysyivät budjetissa. Jos kaikki projektit olisivat tällaisia, näitä tekisi mielellään”, naurahtaa Valmetin kunnossapitopäällikkö Kari Hanski.

Valmetin tehtaalla Tampereen Lahdesjärvellä on saatu onnellisesti päätökseen Butler Elgamill -työstökeskuksen modernisointi. Kahdeksan kuukautta kestäneessä projektissa koneeseen vaihdettiin kaikki CNC- ja logiikkaohjauskomponentit, sähköiset kaapeloinnit sekä käyttömoottorit. Vain peruskone ja runko säilyivät ennallaan.

Massiivisesta projektista poikkeuksellisen tekee se, että kyseessä on jo kolmas modernisointi samalle rungolle.

”Kone on hankittu Tampellan paperikonetehtaalle alun perin joskus 1970-luvulla. Valmet osti Tampellan liiketoimintoja vuonna 1992, ja sitä kautta kone päätyi meille. Ensimmäisen kerran se modernisoitiin vuonna 1987, toisen kerran 2002 ja kolmannen kerran 2025.”

Korvausinvestointi vai modernisointi?

Modernisointi tuli ajankohtaiseksi muutama vuosi sitten, kun Valmetin kunnossapito-osastolla tiedostettiin, että koneen CNC- ja logiikkaohjaus olivat vanhenemassa ja varaosien saatavuus heikentynyt.

”Tiesimme, että edessä olisi joko korvausinvestointi tai modernisointi. Selvitimme ennakkohuoltojen kautta laitteen tilaa, elinkaaren vaihetta ja mekaniikan toimivuutta”, Hanski kertoo.

”Selvitysten jälkeen totesimme yhdessä koneen pääkäyttäjän kanssa, että työstökeskuksen runko ja perustukset olivat edelleen niin hyvässä kunnossa, että kone kannattaisi modernisoida. Uusiin koneisiin ei tahdo saada näin vankkoja runkoja.”

Valmetin laskelmien mukaan modernisointi tuli noin 75–80 prosenttia edullisemmaksi kuin uuden koneen ja perustusten tekeminen.

Lisäksi valurautarunkoisen koneen modernisoinnin hiilijalanjälki on tyypillisesti merkittävästi pienempi kuin uuden koneen valmistamisen hiilijalanjälki.

Huoli vaihtui tyytyväisyydeksi

Modernisointiprojektissa työstökeskuksen mekaanisista asennuksista vastasi Insecon. Sähkö- ja automaatiosuunnittelun, vanhan ohjelmointikielen päivittämisen, sekvenssien suunnittelun ja virtuaalisen käyttöönoton Siemensin teknologialla teki OTX ­Solutions.

Merkittävässä roolissa projektin onnistumisessa oli myös CNC-koneistaja Tero Lampen, joka on työskennellyt Valmetilla 1990-luvulta asti.

”Tero tuntee koneen täysin, ja hänen ansiostaan työstökeskuksen ohjaamiseen liittyvä hiljainen tieto saatiin siirrettyä uudistettuun järjestelmään”, Hanski kertoo.

Lampen on lopputulokseen tyytyväinen.

”Alkuun minua mietitytti, miten opin käyttämään uutta ohjausta ja miten luotettavasti esimerkiksi työkalunvaihto toimii käytännössä, mutta nyt minulla on niistä pelkästään positiivista sanottavaa.”

”Mittatarkkuus on huomattavasti aiempaa parempi ja suoritus nopeampaa. Täytyy sanoa, että Matti Saarinen OTX Solutionsilta teki ohjelmapuolella ison työn. Modernisoinnin jälkeen koneessa ei ole ollut mitään vikoja, joten sen kokonaistehokkuus on kasvanut. Sinumerik ONE -CNC-ohjaimen kosketusnäyttö toimii hyvin ja käyttöliittymä on visuaalisesti selkeä”, kokenut koneistaja listaa.

Siemensin CNC-asiantuntija Juha Meriaho nostaa esiin myös muita modernisoinnin mukanaan tuomia etuja.

”Modernisoinnin jälkeen koneessa ei ole ollut mitään vikoja, joten sen kokonais­tehokkuus on kasvanut.” – Tero Lampen

”Modernisointi mahdollistaa kehittyneen diagnostiikan, NIS2-valmiuden, kätevät pikakomennot ja varaosien hyvän saatavuuden. Lisäksi CNC-ohjauksen, servojen ja sähkökeskuksen vaihto parantaa koneen energiatehokkuutta ja luo pohjan järjestelmän jatkokehittämiselle sekä tekoälyn hyödyntämiselle.”

Historian isoin projekti työn alla

Valmetin Lahdesjärven tehtaalla valmistetaan paineenalaisia osia – kuten painerunkoja, hiekkatulistimia, hiekkalukkoja sekä seinä- ja tulistinkammioita – sellutehtaiden soodakattiloihin ja voimalaitosten BFB- ja CFB-kattiloihin.

Tällä hetkellä Tero Lampenilla ja hänen työkavereillaan on työn alla painerunko-osia maailman suurimpaan soodakattilaan Arauco Sucuriun sellutehtaaseen Brasiliaan. Tilaus on Valmetin historian isoin.

”Sellutehtaaseen tarvittava teräsmäärä, 110 000 tonnia, vastaa 15 Eiffel-tornia.” – Kari Hanski

”Sellutehtaaseen tarvittava teräsmäärä, 110 000 tonnia, vastaa 15 Eiffel-tornia”, ­Hanski havainnollistaa.

Modernisoidulla työstökeskuksella riittää siis tekemistä soodakattilaan tulevien kammioputkien hitsausviisteiden ja reikien koneistuksessa.

”Olemme iloisia, että saimme työstökeskuksen elinkaarta jälleen jatkettua, vaikka se on ollut jo viisikymmentä vuotta käytössä. Modernisoinnin myötä ylimääräisiksi jääneet ohjauskomponentitkin jatkavat vielä kiertokulkuaan, sillä toimitimme ne toiselle tehtaallemme varaosiksi.”

SIEMENS-TEKNOLOGIARATKAISU

Sinumerik ONE -CNC-ohjausjärjestelmä                 

Sinumerik Operate -HMI-käyttöliittymä          

Simatic ITC 22″ ja Sinumerik MCP 2200 -paneelit

Simatic S7-1500F -turvalogiikka

Sinamics S120 -käytöt

Simotics S-1FT7 -servot

Simotics M-1PH8 -karamoottori

Hajautus-I/O: Simatic ET 200SP-F

Scalance XC200 -Ethernet-kytkimet

SANASTO HALTUUN

Soodakattila on sellun tuotantoprosessin osa, jonka tehtävänä on kemikaalien talteenotto ja kierrättäminen, mustalipeän polttaminen sekä poltossa syntyvän lämmön talteenotto.

Lämpö hyötykäytetään prosessihöyrynä ja sähkön tuotannossa. Soodakattilan ansiosta sellutehdas voi olla sähköntuotannon suhteen omavarainen ja pystyä myös myymään energiaa ulkopuolelle.

BFB-kattilan (Bubbling Fluidized Bed) toiminta perustuu kuplivaan leijupetitekniikkaan. Siinä kattilan tulipesän pohjalla on noin puolen metrin paksuinen kerros hiekkaa, jota leijutetaan ilmalla siten, että se alkaa kuplia.

Leijuva kuuma hiekka varmistaa polttoaineen tehokkaan sekoittumisen ja palamisen. BFB-kattila pystyy polttamaan sekä matalan että korkean kosteusprosentin polttoaineita hyvällä hyötysuhteella.

CFB-kattila (Circulating Fluidized Bed) eli kiertoleijukattila perustuu myös leijupetitekniikkaan. Kattilan pohjasta puhalletaan ilmaa voimakkaasti ylöspäin, jolloin petihiekka ja polttoaine sekoittuvat ja leijuvat ilman ja savukaasun seoksessa. Petihiekka ja palamattomat polttoainepartikkelit erotetaan savukaasuista syklonilla, ja palautetaan uudelleen kiertoon tulipesän alaosaan.

Kiertoleijukattiloita käytetään esimerkiksi sähkön, prosessihöyryn ja kaukolämmön tuotannossa. Kiertoleijukattila voidaan suunnitella lähes kaikille kiinteille polttoaineille.

LYHYESTI

HAASTE 1970-luvulta peräisin olevan työstökeskuksen CNC- ja logiikkaohjaus olivat vanhenemassa ja varaosien saatavuus heikentynyt.

RATKAISU Koneeseen vaihdettiin Siemensin uusimmat CNC- ja logiikkaohjauskomponentit, sähköiset kaapeloinnit sekä käyttömoottorit.

LISÄARVO Koneen mittatarkkuus, nopeus ja energiatehokkuus kasvoivat. Modernisointi mahdollistaa kehittyneen diagnostiikan, NIS2-valmiuden, kätevät pikakomennot ja varaosien hyvän saatavuuden.

Teksti: Päivi Lukka

Kuvat: Okko Sorma ja Valmet