Metsästä tuodut tukit tömähtelevät Nordautomationin valmistamalla lajittelijalla tukkipukkaimien ohjatessa tukkeja tarkasti oikeaan lokeroon. Lajittelu tehdään ensisijaisesti latvan halkaisijan mukaan. Niin kauan kuin tukki on sahalla pyöreässä muodossa, sitä käsitellään Nordautomationin kuljettimilla ja muilla laitteistoilla.
Lajittelun jälkeen tukit etenevät kuljettimia pitkin kuorimakoneeseen, johon tukit pyritään ajamaan tasaisesti päät vastakkain. Kuorimakoneen jälkeen tukkien väliin tehdään halutun suuruinen tukkiväli, joten kuorimakoneen kohdalla kuljettimien nopeus on hieman pienempi kuin sitä seuraavan sahakoneen syöttönopeus. Sahalla toimivien kuljettimien toiminta nojaa ACS880 taajuusmuuttajiin perustuvaan ratkaisuun, jotka säätelevät prosessia tarkasti. ”Tukkivälin säätäminen mahdollisimman pieneksi on tärkeää, koska se vaikuttaa suoraan tuotannon tehokkuuteen”, sanoo Nordautomationin sähkö- ja automaatiopäällikkö Raimo Tarkka.
Tukin edetessä kuorimosta sahalinjastolle nopeudet nousevat huimiksi. Metsä Fibren Rauman sahalla, jonne Nordautomation on toimittanut tukinlajittelun sekä sahaan syötön, tukit vilistävät kuljettimilla jopa 250 metriä minuutissa. Tämä on noin kaksi kertaa nopeammin kuin perinteisellä sahalinjalla, mikä mahdollistaa sahanomistajalle enemmän joustavuutta kapasiteetissä. Tukkiväli voi olla vakio tai muuttuva jopa tukkikohtaisesti.
”Sahalinjalla otamme huomioon halutun tukkivälin, joka pyritään toistamaan tarkasti”, kertoo Nordautomationin myyntivastaava Keijo Lamminen. "Kun tukkeja ajetaan sahan syötössä nopeudella 200 m minuutissa, on tukkivälissä päästy +-50 mm tarkkuuteen. Verrattuna aikaisempaan, tämä johtaa vuositasolla jopa miljoonien eurojen arvoiseen kasvuun sahan tuotannossa."
Nordautomationin valmistamilla tukkikuljettimilla sahatukit liikkuvat jopa 250 metriä minuutissa. Taajuusmuuttajien kanssa kuvassa ABB:ltä Olli-Petteri Karjalainen (vas.), sekä Nordautomationilta Janne Leppinen ja Raimo Tarkka. Sahalla toimivien kuljettimien toiminta nojaa ABB:n ACS880 taajuusmuuttajiin.
Yhteinen suunnitteluprosessi
Tukkivälin säädössä käytetään taajuusmuuttajaan integroitua sovellusohjelmaa, joka tehtiin tiiviissä yhteistyössä Nordautomationin ja ABB:n Suomessa sijaitsevan tukiorganisaation OEM Hub Northern Europe kanssa. OEM Hub on ABB:n sovelluskehitysyksikkö, joka on keskittynyt tuotekehitykseen yhteistyössä asiakkaiden kanssa. Euroopassa toimipisteet ovat Suomessa, Saksassa ja Italiassa. ”OEM Hub oli mukana tukkivälinsäädön toteutuksessa ja toimii taustalla tukipalveluiden tarjoajana,” kertoo ABB:n Global Application Manager Olli-Petteri Karjalainen.
Nordautomationilla ollaan tyytyväisiä, että tukkivälin säädössäkin käytettävä positiosäätö ja -laskenta voidaan toteuttaa ilman enkoodereita ABB:n DTC-moottorisäätöteknologian avulla. ”Tämä tuo merkittäviä säästöjä, ja vähentää mahdollisten vikojen määrää, sillä enkooderit voivat ajan myötä kulua tai rikkoutua”, Tarkka kehuu. Koska Nordautomationin kuljettimet sijaitsevat aina ulkona, laitteiden käyttöolosuhteet ovat erityisen vaativia pohjoisen ilmastossa.
Kehitysprojektista keskusteltaessa Karjalainen korostaa yhteistyön merkitystä. ”Asiakkaat tuntevat omien koneidensa prosessit ja me tunnemme taajuusmuuttajat. Meidän roolimme on auttaa löytämään ratkaisuja, joilla pystytään tehostamaan tuotantoa, parantamaan energiatehokkuutta tai tekemään koneista nopeampia ja tarkempia. Jos voimme näitä yhdessä löytää, se on hienoa.”
Nordautomationin Tarkka vahvistaa, että heidän toiveensa otettiin hyvin huomioon. ”Me saimme esittää toiveet, mitä haluamme tältä toiminnallisuudelta, ja ABB toteutti ne juuri kuten halusimme.” Ensimmäinen toteutus tehtiin juuri Metsä Fibren Rauman sahalla, jossa otettiin valtava harppaus kuljettimien nopeuksissa ja säätötarkkuudessa. Toimivaa sovellusta on jatkojalostettu muun muassa Pölkky Oy:lle toimitetuilla linjastoilla.
Energiatehokkuutta laitevalinnalla
Tuotannon tehokkuuden lisäksi yhteistyöllä on saavutettu merkittäviä parannuksia energiatehokkuudessa. Aikaisemmin kuljettimien hidastuksen aikana syntynyt jarrutusenergia hukkui jarruvastuksissa lämpönä. Nyt ABB:n Common DC -järjestelmä palauttaa tämän energian tasavirtapiiriin muiden järjestelmän taajuusmuuttajien käytettäväksi.
"Common DC -järjestelmä mahdollistaa nopeat kiihdytykset ja jarrutukset, jotka ovat välttämättömiä kasvavien nopeus- ja dynamiikkavaatimusten täyttämiseksi. Energia ei muunnu järjestelmässä tarpeettomasti, vaan se käytetään prosessissa uudelleen. Tämä vähentää energiankulutusta ja maksimoi tehokkuuden," kertoo ABB:n Karjalainen.
Järjestelmän avulla saavutetaan korkea kapasiteetti energiatehokkaasti, sillä se käyttää vain sen verran energiaa kuin prosessi kulloinkin vaatii.
Kun kapasiteetti ja nopeudet sahoilla kasvavat koko ajan, tärkeintä on aina saavuttaa ja säilyttää haluttu tukkiväli. ”Kiinniajoteknologialla ja tukkivälin optimoinnilla pyrimme juuri näihin tavoitteisiin”, sanoo Nordautomationin toimitusjohtaja Timo Kuusisto. ”Asiakkaamme arvostavat, että laitteemme ovat tehokkaita ja toimivat korkealla käyttöasteella.”