Valmet vähentää kuitukustannuksia reaaliaikaisella lujuuden hallinnalla

Paperin ja kartongin valmistus, prosessiautomaatio sekä laadunhallintajärjestelmät edellyttävät tuotteen lujuuden jatkuvaa seurantaa tasalaatuisuuden varmistamiseksi samalla, kun raaka-aineiden kulutus minimoidaan. Tässä yhteydessä Valmet on tuonut markkinoille IQ Virtual Sensorin, ohjelmistopohjaisen ratkaisun, joka tarjoaa reaaliaikaisia ennusteita keskeisistä lujuusominaisuuksista hyödyntäen olemassa olevaa prosessidataa.

Järjestelmä tuottaa minuuttikohtaisia arvioita parametreista, kuten vetolujuudesta, repäisylujuudesta, murtolujuudesta sekä lyhyen jännevälin puristustestistä (SCT), mahdollistaen tuotteen laadun jatkuvan seurannan pelkästään viivästyneisiin laboratoriomittauksiin luottamisen sijaan.

Viivästyneen laboratoriotestauksen korvaaminen jatkuvalla näkyvyydellä
Perinteisessä paperintuotannossa lujuusominaisuudet varmistetaan laboratoriotutkimuksilla, mikä aiheuttaa viiveitä tuotannon ja laatupalautteen välillä. Välttääkseen spesifikaation ulkopuolisia eriä operaattorit soveltavat usein turvamarginaaleja lisäämällä kuitujen ja tärkkelyksen käyttöä.

IQ Virtual Sensor ratkaisee tämän rajoitteen tuottamalla jatkuvia laatuennusteita tuotannon aikana. Järjestelmä hyödyntää olemassa olevaa tehdasdataa ja oppii jatkuvasti laboratoriotuloksista mallien tarkentamiseksi. Tämä mahdollistaa prosessipoikkeamien aikaisemman havaitsemisen ja tukee korjaavia toimenpiteitä ennen virheiden syntymistä.

Vähentämällä epävarmuutta tehtaat voivat toimia tiukemmilla säätörajoilla säilyttäen vaaditut tuotemääritykset.

Prosessin optimointi ja resurssien kulutuksen vähentäminen
Reaaliaikainen näkyvyys lujuusominaisuuksiin mahdollistaa prosessiparametrien tarkemman säätämisen. Tämä vähentää tarvetta konservatiivisille käyttövarmarginaaleille ja pienentää kuitujen ja tärkkelyksen kulutusta, jotka ovat merkittäviä kustannustekijöitä paperintuotannossa.

Järjestelmä parantaa myös energiatehokkuutta vakauttamalla tuotantoa ja vähentämällä korjaavien toimenpiteiden tarvetta. Lisäksi integroitu ”what-if”-simulointitoiminto mahdollistaa prosessimuutosten testaamisen ja ennustettujen tulosten arvioinnin ennen niiden käyttöönottoa, tukien paremmin perusteltua ja hallittua päätöksentekoa.

Integraatio olemassa oleviin laadunvalvontajärjestelmiin
IQ Virtual Sensor toimii paikallisesti tehdasympäristössä, poistaen riippuvuuden pilvi-infrastruktuurista ja varmistaen nopeat vasteajat sekä turvallisen tiedonkäsittelyn. Se integroidaan Valmet DNA- ja Valmet DNAe -automaatiojärjestelmiin, mahdollistaen ennustettujen lujuusarvojen visualisoinnin muiden prosessi- ja laatutietojen rinnalla.

Osana Valmet IQ Quality Management Systems -kokonaisuutta ratkaisu voidaan yhdistää myös Valmet IQ Quality Control System (QCS) -järjestelmään, tarjoten yhtenäisen näkymän laatumuuttujiin koko tuotantolinjalla. Tämä integraatio mahdollistaa kriittisten muuttujien tarkemman hallinnan sekä paremman yhteensovittamisen mittaus- ja ohjaustoimintojen välillä.

Kohti suljetun silmukan prosessinohjausta
Vaikka IQ Virtual Sensor voidaan ottaa käyttöön itsenäisenä ratkaisuna, se on suunniteltu tukemaan jatkointegraatiota edistyneiden prosessinohjausjärjestelmien kanssa. Yhdistettynä Valmet Advanced Process Controls (APC) -ratkaisuihin järjestelmä mahdollistaa suljetun silmukan ohjausstrategiat, joissa prosessisäädöt toteutetaan automaattisesti ennustettujen laatuarvojen perusteella.

Tämä lähestymistapa tukee korkeampaa prosessin vakautta, parempaa tuotteen tasalaatuisuutta ja lisääntynyttä tuotannon tehokkuutta, erityisesti suurivolyymisissa paperin ja kartongin valmistusympäristöissä.

Sijoittuminen digitaalisiin laadunhallintaratkaisuihin
Virtuaalisia mittausteknologioita käytetään yhä enemmän prosessiteollisuudessa arvioimaan parametreja, joita on vaikea tai aikaa vievää mitata suoraan. Vastaavia lähestymistapoja löytyy myös ABB:n ja Honeywellin kaltaisten toimittajien kehittyneistä laadunhallinta-alustoista, jotka hyödyntävät datalähtöisiä malleja reaaliaikaiseen prosessioptimointiin.

Keskeisiä valintakriteerejä ovat ennustetarkkuus, integraatio olemassa oleviin ohjausjärjestelmiin, vasteaika sekä kyky vähentää raaka-aineiden kulutusta ilman tuotelaadun heikkenemistä. IQ Virtual Sensor vastaa näihin vaatimuksiin yhdistämällä jatkuvan oppimisen, paikallisen datankäsittelyn ja saumattoman integraation olemassa oleviin automaatioympäristöihin.

Korvaamalla viivästyneen laboratoriopalautteen reaaliaikaisilla ennusteilla ratkaisu mahdollistaa paperin ja kartongin valmistajien optimoida lujuuden hallintaa, vähentää kustannuksia ja parantaa kokonaisprosessin tehokkuutta.

Muokannut Natania Lyngdoh, Induportals Editor — Mukautettu tekoälyn avulla.

www.valmet.com