’Ei voi onnistua’ vie konetekniikan tutkijoita kohti kunnianhimoisempia tavoitteita
Out of the box -ajattelua tarvitaan, kun konetekniikan tutkijat etsivät ratkaisuja paperiteollisuuden tarpeisiin. Aalto-yliopiston tutkijat uskovat vahvasti siihen, että paperikoneista saadaan energiatehokkaampia löytämällä uusia innovaatioita ja sovelluksia ilmalaakereille, tiivisteille ja värähtelynhallinnalle.
Energiatehokkuus ja tuotantokapasiteetin laatu ovat isoja teemoja suomalaisille tutussa paperiteollisuudessa. Paperiteollisuus on parhaillaan tuotantoympäristön muutoksen kourissa, kun graafinen paperinkulutus laskee, mutta samalla pakkauskartongin ja talouskäyttöön suunnatun pehmopaperin käyttö taas kasvaa. Lisäksi muovisten pakkausmateriaalien korvaaminen paperisilla tai biopohjaisilla tuotteilla on selkeästi kasvussa. Tähän haasteeseen tutkijaryhmä etsii vastauksia kahdessakin Business Finland -vetoisessa projektissa.
”Meille lausahdus ei voi mitenkään onnistua tarkoittaa oikeastaan vain mielekkäämpää haastetta. Outo ja yllättävä tulokulma kuuluu jokapäiväiseen tekemiseemme”, vahvistaa apulaisprofessori Raine Viitala Aalto-yliopistosta tiimin ydinajatuksesta.
Uusia innovaatioita yhteistyöllä
Pyörivien koneiden laboratorion ARotorin menestystarina Espoon Otaniemessä juontaa juurensa 1990-luvulle ja jo silloin Valmetin kanssa tehtyyn yhteistyöhön. Telojen 3D-hiontatekniikkaa on tutkittu laboratoriossa jo vuosikymmenien ajan ja muun muassa Valmetin käytössä oleva nelipistemittaus on kehitetty juuri tämän laboratorion tiloissa.
”Ilmalaakeri ei ole uusi keksintö, mutta se, miten me sitä haluaisimme käyttää, on. Tavoitteenamme on saada ilmalaakeri hienomekaniikan- ja mittahuoneiden nurkista myös raskaan teollisuuden käyttöön ja ongelmien ratkaisun välineeksi”, Viitala sanoo.
Kun ilmalaakeria on perinteisesti käytetty insinöörimäisissä tarkkuussovelluksissa, jatkossa se voisi olla uusissa sovelluskohteissa aina tapauskohtaisesti.
Väitöskirjatutkija Mikael Miettinen on tutkinut erityisesti ilmalaakerien ja tiivisteiden suorituskykyä.
”Olemme jo saaneet merkittäviä läpimurtoja kitkan vähentämisen mahdollisuudesta, kun uudenlaisen rakenteen omaava ilmalaakeri on saatu toimimaan laboratorion koelaitteessa. Mittaustulokset ovat lupaavia”, Miettinen sanoo.
Tiiviin väitöskirjayhteistyön ansiosta POWER Beyond -projekti etenee vauhdilla. Ilmalaakereiden ja ilmalaakereihin perustuvien tiivisteiden hyödyntäminen paperikoneissa ja muissa raskaan teollisuuden tarpeissa voi tapahtua jo lähitulevaisuudessa.
Tuotantoprosessin tehokkuus ja tuottavuus paranevat oikeanlaisilla huoltotoimenpiteillä
Paperikoneiden telojen kunnossapitoon ja huoltoon liittyvä BETTER -projekti on myös merkittävä suomalaisen teollisuuden kilpailukykyyn tähtäävä hanke. Tutkijat uskovat, että tuotantolaitoksissa käytössä olevia laadunvalvontajärjestelmiä olisi mahdollista käyttää nykyistä laajemmin koneensuuntaisen laatuvaihtelun mittaamiseen ja sen hyödyntämiseen.
”Paperi, jota tuotantokoneet valmistavat, on kuin magneettinauhaa, joka tallentaa paperia kuljettavien ja manipuloivien telojen siihen tekemät jäljet. Olemme jo todistaneet, että modernin signaalinkäsittelyn keinoin paperikoneen noin sadan telan kunto voidaan päätellä yhdestä mittauksesta, samalla vähentäen tarvittavaa anturimäärää ja niihin liittyviä investointikustannuksia”, Viitala kertoo.
Kehitetty teknologia auttaa kohdistamaan kunnossapitotoimenpiteet oikeisiin komponentteihin oikea-aikaisesti ja siten myös johtaa lopputuotteen laadun parantamiseen, kun huolto voidaan suunnitella paremmin.
Projektin tuotokset pääsevät pian testiin UPM:n Kymin paperitehtaalle.
”Business Finland -projekteissa on ehdottomasti aina hienointa yhteistyö ja se, että oivalluksemme auttavat projektikumppaneitamme kilpailukyvyn lisäämisessä”, Viitala toteaa.
Lisätietoa projekteista research.aalto.fi -palvelusta:
research.aalto.fi/fi/projects/kumppanuusmalli-power-beyond-process-optimization-with-friction-a
research.aalto.fi/fi/projects/beyond-traditional-roll-service
Valmetin nimikkosali avattiin Otaniemessä
"Meillä on pitkäaikainen yhteistyö Aalto-yliopiston kanssa ja haluamme vahvistaa sitä entisestään. Tarvitsemme tulevaisuuden tekijöitä erilaisista taustoista ja koulutusohjelmista," toteaa Valmetin toimitusjohtaja Pasi Laine.
Lue lisää uutisia
Tutkijat kehittivät infrapunasensoreista aiempaa herkempiä
Uuden teknologian uskotaan olevan suoraan integroitavissa esimerkiksi itseohjautuviin autoihin.
Aallon vuosi 2024: Avaruustutkimusta uusilla taajuuksilla, rakkauden aivokuvia, kaupunkivihreää ja paljon muuta
Aalto-yliopiston vuosi 2024 piti sisällään innovaatioita, inspiraatiota ja roppakaupalla radikaalia luovuutta – tässä katsaus siihen.
Modernin arkkitehtuurin tutkimukseen merkittävä apuraha Koneen säätiöltä – Laura Bergerin hanke rinnastaa rakennuskadon luontokatoon
Aalto-yliopiston postdoc-tutkija Laura Berger ja hänen työryhmänsä ovat saaneet Koneen säätiön 541 400 euron apurahan hankkeen tutkimiseen, joka tarkastelee rakennuskadon vaikutuksia yhteiskunnalle ja ympäristölle.