Mittava rahoitus terästeollisuuden digitalisaation tutkimukseen

Metallit ovat olennainen osa modernia yhteiskuntaa. Teräksenvalmistusprosessien tehostaminen ja ympäristörasituksen vähentäminen vaativat uusia mallinnustyökaluja ja ohjausjärjestelmiä.

Merkittävä osa digitalisaatioon liittyvien ratkaisujen kehittämiseen tarvittavasta osaamisesta on kuitenkin erityisesti mittalaitteiden ja monitorointiratkaisujen osalta teräksenvalmistajien ulkopuolella. Laitteiden ja mittauksien keskinäinen sidonnaisuus on asettanut suuret kokonaisratkaisuista vastaavat laitetoimittajat etulyöntiasemaan, sillä niiden suljetut järjestelmät muodostavat pienille toimijoille hyvin suuren alalletulokynnyksen. Tilanteen muuttavat avoimeen alustatalouteen pohjautuvat ratkaisut, jotka ovat Teollisuus 4.0-toimintapamurroksen keskiössä.

Uuden Alustatalous metallinjalostuksessa (AMET) -hankkeen lähtökohtana on avoin alustatalous, joka madaltaa pk-yritysten alalletulokynnystä ja tarjoaa siten metallinjalostajille mahdollisuuden hyötyä pk-yritysten kustannustehokkuudesta ja huomattavasti nopeammasta kehityssyklistä. Hankkeen tavoitteena on metallurgisten valmistusprosessien ja metallituotteiden toimitusketjujen tehostaminen uusien mittausratkaisujen, niihin liitettyjen mallien, tietovirtojen horisontaalisen linkittämisen ja prosesseista kerättävän tiedon aiempaa kehittyneemmän analysoinnin avulla.

Hankkeessa kehitetään teollisen mittakaavan prosessimonitorointi- ja asiantuntijajärjestelmiä valituille prosesseille, kuten valokaariuunille, jatkuvavalulle ja valssaukselle, sekä edelleen jatkojalostukseen, kuten putkitehtaille ja valimoille. Kehitetyt menetelmät ja tekniset ratkaisut pilotoidaan tapauskohtaisilla tutkimuksilla, jotka määritellään yhdessä teollisten partnerien kanssa.

AMET-hankkeessa kehitettävä alustatalouteen perustuva toimintamalli vahvistaa nopeita kehityssyklejä hyödyntäviä, pitkälle erikoistuneita pk-yrityksiä suuryritysten perinteisesti hallinnoimalla pelikentällä. Toimintamallilla tavoitellaankin hankkeeseen osallistuvien pk-yritysten liikevaihdon moninkertaistumista sekä uusien toimijoiden mukaantulon mahdollistavan ekosysteemin kehittämistä.

Yksi esimerkki hankkeen sovelluskohteista on BAT-teknologiana pidetty valokaariuuniprosessi, joka tulee yleistymään vähähiilisen teräksenvalmistuksen pääprosessina. Valokaariuuniprosessiin pk-yritykset kehittävät hankkeessa romukorin tunnistusta bluetooth-tekniikalla, romukorin täyttöasteen ja kaadon monitorointia sekä sulatuskohtaista elektrodien kulutusmittausta.

Pk-yritysten kehittämät uudet mittausmenetelmät toteutetaan osana Oulun yliopistossa kehitettävää mallia, jonka avulla operointitapa voidaan sovittaa parhaiten kulloiseenkin tuotantotilanteeseen.

”Olemme tutkineet valokaariuuneja myös yhteistyössä erinomaisten kansainvälisten kumppaneiden kanssa. Tarkoituksemme on jatkaa yhteistyötä valokaariuunien mallinnuksessa”, kertoo Aachenin teknillisessä korkeakoulussa vieraileva tutkijatohtori Ville-Valtteri Visuri Oulun yliopiston Prosessimetallurgian tutkimusyksiköstä.

AMET kokoaa yhteen viisi pk-yritystä, kaksi yliopistoa ja kaksi teollista partneria. Pk-yrityssektoria edustavat Kaltio Technologies Oy, Luxmet Oy, Quva Oy, Sapotech Oy ja Sensmet Oy. Yliopistosektoria edustavat Oulun yliopisto ja Åbo Akademi. Hankkeessa kehitettyjen ratkaisujen teollisina testiympäristöinä toimivat Ovako Imatra Ab:n ja SSAB Europe Oy:n terästehtaat, jotka kattavat niin rautamalmiin kuin teräsromuun perustuvat teräksenvalmistustavat.

Oulun yliopistosta AMET-hankkeeseen osallistuu kolme tutkimusyksikköä ja hankekonsortion vastuullisena johtajana toimii professori Timo Fabritius prosessimetallurgian tutkimusyksiköstä.

Kaksivuotisen hankkeen kokonaisbudjetti on noin 5,65 miljoonaa euroa, josta Oulun yliopiston osuus on 1,65 miljoonaa euroa. Hankkeen rahoittavat Business Finland ja konsortion partnerit. Hankevalmistelu tehtiin pk-yritysten lähtökohdista yliopiston tukemana. Hankkeen valmistelua koordinoivat pk-yritysten osalta Sapotech Oy:n Juha Roininen sekä yliopistojen osalta Timo Fabritius ja Ville-Valtteri Visuri.