Energianhallintaratkaisulla tehokasta sähkönhankintaa

TEKSTI: SOILI STÄDTER, VALMET KUVAT: KEMIRA CHEMICALS, SOILI STÄDTER

Kemira Chemicals Oy:n Äetsän ja Joutsenon tuotantolaitoksilla panostetaan energianhallintaan. Tavoitteena oli vähentää energian hankintakustannuksia, parantaa kyvykkyyttä osallistua sähkömarkkinoille sekä optimoida valkaisukemikaalien tuotantoa.

Investoinnin avulla tuotantolaitokset pystyvät tehokkaammin yhdistämään sähkönhankinnan ja tuotannonsuunnittelun sekä parantamaan mahdollisuuksiansa osallistua aktiivisesti sähkömarkkinoille. Valmetin toimitus koostuu Valmet DNA Energy Management System -tuotannonoptimointijärjestelmästä ja Valmet DNA -informaationhallintajärjestelmän tietojen tallentamiseen, jatkokäsittelyyn ja raportointiin. Toimitus toteutettiin yhteystyössä Valmetin teollisen internetin kumppanin Energy Opticonin kanssa

Sähkönhankinnan digiloikka

Kemira Chemicals Oy:n laitoksissa Äetsässä ja Joutsenossa valmistetaan natriumkloraattia klooridioksidivalkaisun raaka-aineeksi sellutehtaille. Tuo-tanto on energiaintensiivistä, joten sähkön hinnalla on iso merkitys tuotannon kannattavuuteen. Lopputuote valmistetaan aina asiakkaan tarpeisiin, ja tuotantoa suunnitellaan sähkökaupan ehdoilla.

”Kaupasta neuvoteltiin yksityiskohtaisesti Valmetin asiantuntijoiden kanssa. Sähkönhankinta perinteisin ei-digitaalisin keinoin on työlästä. Vaihdoimme kerralla työkalut nykyaikaisiksi. Samalla virtaviivaistimme prosessia ja paransimme tiedonkulkua”, projektipäällikkö Ilkka Palsola Kemirasta, vahvistaa.

”Olemme siirtäneet tuotannonsuunnittelun ja optimoinnin digitaaliseen maailmaan, jossa hyödynnetään prosessien on-line -tietoa reaaliaikaisesti. Nyt pystymme vastaamaan nopeammin muutoksiin omassa tuotannonsuunnittelussamme ja sähkömarkkinoilla. Projektin avulla saimme läpinäkyvyyttä sähkönhankintaprosessiin sekä tuotantolaitosten tuotantolinjojen väliseen tasapainoon. Pystymme tekemään sovelluksen avulla ennakoivia suunnitelmia”, Kemira Chemicals Oy:n Joutsenon tehtaanjohtaja Janne Tynninen kertoo.

Vasemmalta oikealle projektissa vaikuttaneet Jyri Kaivosoja, Janne Koivuniemi ja Teemu Mannila.

Tehokkuutta ja läpinäkyvyyttä sähkönhankinnan optimointiin

Energiapäällikkö Seppo Tuomisto Global Sourcing -yksiköstä Kemira Oyj:lta oli mukana investoinnin suunnittelussa sähköön liittyvissä vaiheissa. Nyt hän käyttää yhdessä kollegoidensa kanssa Valmet DNA Energy Management Systemia päivittäin.  Seppo kertoo seuranneensa sähkönhankintaa käyttöönoton jälkeen intensiivisemmin. Työn luonteen hän toteaa muuttuneen:

”Kaikki sähkönhankintaan ja käyttöön vaikuttava oleellinen tieto on yhdessä paikassa ja laskenta tehdään perustuen näihin tietoihin. Hankinta on lähinnä seurantaa, että kaikki tieto on oikein. Aiemmin laskenta tehtiin manuaalisesti ja tiedon kerääminen etenkin muutostilanteissa vaati paljon aikaa.”

Merkittävimmät edut Tuomisto listaa seuraavasti:

”Kaikki sähkönhankinnan vaiheet tehdään samalla työkalulla ja käyttöä optimoidaan jatkuvasti. Kapasiteetin hyödyntäminen ja muutosten hallinta on nyt kokonaisvaltaisempaa. Säästämme työaikaa, kun olemme päässeet manuaalisesta laskennasta.”

Myös Palsola myöntää, että hankinta on saatu stabiilimmaksi. Tietoa jaetaan avoimesti sovelluksen kautta.

”Toiminnan luonne on muuttunut läpinäkyvämmäksi. Tässä kotiinkutsutaan sähkö kustannustehokkaasti käyttöömme. Uusi sovellus toi uudenlaisen rytmin työhön”, Tynninen toteaa.

Reaaliaikainen kommunikointi ja keskitetty tuotannon optimointi

Valmet DNA Energy Management System on integroitu DNA -automaatiojärjestelmään, samoin DNA -informaatiojärjestelmä. Operaattorit työskentelevät valvomossa automaatiojärjestelmän näyttöjen avulla. DNA-näytöt ovat keskeinen työkalu molemmilla tuotantolaitoksilla. Tilannetta voi seurata toimistolla selainkäyttöliittymän kautta.

Aiemmin kommunikointi tuotantolaitosten välillä on hoidettu enimmäkseen sähköpostitse tai puhelimitse. Nyt tilanne näkyy operointinäytöillä reaaliajassa. Keskitetty tuotannon optimointi tehostaa toimintaa, ja tuotantosuunnitelmat saadaan suoraan operaattorin näytölle Valmet DNA -automaatiojärjestelmästä. Tuotantolaitosten todellista kykyä lisätä tai vähentää sähkönkulutustaan voidaan käyttää täysimääräisesti sähkömarkkinoilla.

”DNA Energy Management System on tuotannon optimointimalli, joka on räätälöity Kemira Chemicalsin tarpeita varten. Läpinäkyvyys tuotannon optimointiin saadaan prosessimittauksiin perustuvan mallinnetun tuotannon avulla”, kertoo Valmet Automationin vanhempi sovellusasiantija Jyri Kaivosoja.

Kemira Chemicals Oy:llä arvostetaan työkalua.

”Kommunikointi tuotantolaitosten välillä on tehostunut, koska tiedonvaihto tapahtuu reaaliaikaisesti. Yhden työkalun käyttö merkitsee nopeampaa tiedonsiirtoa. Laskentakapasiteetin lisääntyminen on yhteisen kehityksen tulos”, Palsola alleviivaa.

Liiketoiminnan kehitystä molemmin puolin

Projektitoimitus on ollut Valmetille osittain myös kehityshanke. Valmet ja Energy Opticon soveltavat ensimmäistä kertaa tuotannonoptimointijärjestelmää energiaintensiiviseen teollisuuteen. Valmetin projektipäällikkönä toimi Teemu Mannila ja pääsuunittelijana Jyri Kaivosoja. Jyrin koordinoimana toteutettiin mm. tehdastestaus etänä pandemiatilanteesta johtuen. Testauksessa onnistuttiin hyvin jakamalla testaukset sopivan mittaisiin sessioihin, sekä tarkalla seurannalla. Takuuajan jälkeen yhteistyö jatkuu palvelusopimuksen puitteissa

”Matkalla on ollut haasteita. Alussa kuvasimme, mitä haluamme. Valmet ja Energy Opticon kertoivat, mitä voidaan toteuttaa. Keskustelujen jälkeen pääsimme yhteisymmärrykseen. Alkuperäinen mallinnus osoittautui liian yksinkertaiseksi, joten sitä tarkennettiin, jotta laskentatarkkuus vastaisi tarvetta. Projektin aikana olemme kaikki oppineet paljon”, Palsola mainitsee.

Janne vahvistaa, että investointi on onnistunut, koska asetetut tavoitteet saavutettiin. ”Olemme siirtyneet uuteen aikakauteen, digitaalisuuteen. Tämä on ollut oppimatka myös tuotantoväelle, on opittu lisää prosessista. Investointi on ollut kannattava Kemira Chemicals Oy:lle. Keskeistä on datan hallinta, ja siinä Valmetin asiantuntija Jyri Kaivosoja on omaa luokkaansa.”

Palsola on samaa mieltä projektin onnistumisesta.

”Meillä on käytössä yhdenmukainen ympäristö, ja kaikki toimivat reaaliajassa. Ajankäyttö on järkevöitynyt. Kaiken kaikkiaan teemme nyt liiketoiminnassamme asioita paremmin.”

Kemira Chemicals Oy on tyytyväinen tuloksiin. Samalla Valmet on kehittynyt edelleen älykkäiden energiaratkaisujen toimittajana energiaintensiivisille aloille.