Nosturiyhteistyö sujuu kuin tanssi

Ainutlaatuinen dynaaminen ABB B&R:n turvajärjestelmä ehkäisee yhteistyötä tekevien nosturien törmäykset.

Mantsinen Groupin hydrauliset satamanosturit ovat kriittinen lenkki Belgian Gentissä sijaitsevan ArcelorMittalin terästehtaan logistiikassa. Kun rahtialus lipuu sääsuojattuun terminaaliin, alkaa työskentely: laivaan lastattavat teräspaalit siirtyvät automaattisesti varastosta Mantsisen puominosturien kourien ulottuville.

Kun nosturioperaattori ohjaa maailman suurimman hydraulisen satamanosturin Mantsinen 300:n tarttumaan teräspaaliin, avustaa häntä monipuolinen tietojärjestelmä. Ohjaamon tietokone kertoo kuljettajalle, mikä kela lastataan seuraavaksi. Turvajärjestelmä taas eliminoi inhimilliset virheet ehkäisten törmäykset vieressä työskentelevään Mantsisen toiseen jättinosturiin tai keloja varastosta lastausalueelle kuljettaviin automaattinostureihin.

– Koneet viestivät toisilleen omat liikkeensä, jarrutusmatkansa ja vaara-alueensa. Jos nosturi on vaarassa joutua toisen varaamalle alueelle, sen liike pysähtyy automaattisesti, kertoo Mantsinen Groupin ohjausjärjestelmäsuunnittelija Joni Sallinen.

Kun terästehtaan logistiikkajärjestelmä oli vielä suunnittelupöydällä, oli Mantsinen jo vahva ehdokas nosturitoimittajaksi. Laivojen lastauksessa nopeus on valttia, ja Mantsisen jäykkäpuomiset koneet pystyivät lastaamaan tunnissa jopa 45–60 raskasta teräskelaa laivan ruumaan.

Mantsinen 300 on maailman suurin hydraulinen satamanosturi. Gentissä sijaitsevan terästehtaan nosturi sisältää valtavan määrän automatiikkaa.
Mantsinen 300 on maailman suurin hydraulinen satamanosturi. Gentissä sijaitsevan terästehtaan nosturi sisältää valtavan määrän automatiikkaa.

Tehdastason turvallisuutta

Suuret materiaalinkäsittelykoneet toimivat yleensä ylhäisessä yksinäisyydessä väljillä kentillä. Sen sijaan säältä suojaan rakennetussa satamahallissa koneiden yhteentörmäykset ovat suuri riski. Tilaaja edellytti nosturilta tehdasympäristöissä käytettyä PL-d -tason turvallisuusluokittelua.

– Tämän tyyppistä konetta ei aiemmin ole rakennettu standardin vaatimuksiin, kertoo Mantsinen Groupin tuotekehitysjohtaja Simo Huovinen.

Mantsisen 25-henkinen tuotekehitystiimi tarvitsi lisää asiantuntemusta turva-automaation rakentamiseen. Avuksi tuli ABB:n B&R, jolla on vuosikymmenten kokemus tehdasautomaation laitteisto-, ohjelmisto- ja turvaratkaisuista.

B&R:n Suomen tiimi ja Mantsisen tuotekehitysosasto käärivät yhdessä hihat keväällä 2019. Mukana oli myös kolmannen tahon turvakonsultti, jonka kanssa määriteltiin koneeseen tarvittavat turvatoiminnot.

– Uuden ohjausjärjestelmän lisäksi tarvittiin paljon muutoksia itse koneeseen. Esimerkiksi hydrauliikkaan tarvittiin paljon uusia venttiileitä, koska osa toiminnoista piti kahdentaa, Simo Huovinen kertoo.

Kun turvajärjestelmän vaatimat uudet komponentit olivat tiedossa, päästiin rakentamaan turvajärjestelmän ”aivoja” B&R:n Automation Studio -ohjelmointityökalulla.

Säältä suojaan rakennetussa satamahallissa jättimäisten koneiden yhteentörmäykset ovat suuri riski. Uudenlainen B&R:n kanssa tehty kommunikointiohjelmisto ja turvajärjestelmä varmistavat laitteiden turvalliset liikkeet.
Säältä suojaan rakennetussa satamahallissa jättimäisten koneiden yhteentörmäykset ovat suuri riski. Uudenlainen B&R:n kanssa tehty kommunikointiohjelmisto ja turvajärjestelmä varmistavat laitteiden turvalliset liikkeet.

Käyttöönottokin tehtiin etänä

Ohjelmistokehitystä tehtiin tiiviissä yhteistyössä. Projektin alkumetreillä B&R:n applikaatioinsinööri Juha Salmi oli tuttu näky Liperissä Mantsinen Groupin tehtaalla, mutta pian koronapandemia pakotti etätöihin. Koneiden käyttöönotossakin syksyllä 2020 tehtiin historiaa. Se tapahtui ensi kertaa täysin etänä. Tämä onnistui hyvin.

– Pitää kyllä kehua B&R:n etähallintatyökaluja. Ne helpottivat tätä projektia paljon, Joni Sallinen kiittelee.

B&R:n Juha Salmella on hänelläkin mieluisat muistot yhteisprojektista.

– Mantsisella oli pätevät koodaajat. He omaksuivat nopeasti meidän ohjelmointijärjestelmämme ja yhteistyö oli helppoa, Juha Salmi kertoo.

Käyttöönottovaiheessa eri toimittajien koneet ja tehdas piti saada vaihtamaan tietoja keskenään. Aivan kaikkea ei pystytty suunnittelemaan etukäteen, mutta hyvillä etäyhteyksillä ohjelmistokehittäjät pystyivät tekemään turvajärjestelmään tarvittavat muutokset kotikonttorilta käsin.

– Myös konttorilla voi hyvin seurata, kuinka kone liikkuu. Se on melkein sama kuin olisi paikan päällä katsomassa, Joni Sallinen kertoo.

Nyt Mantsisen kaksi nosturia lastaavat vuodessa yli 2 miljoonan tonnin edestä terästä laivoihin. Gentissä Mantsisen nosturin ohjelmisto keskustelee ensi kertaa tehtaan tietojärjestelmän kanssa. Yhdessä B&R:n kanssa rakennettu kommunikointiohjelmisto ja turvajärjestelmä ovat jo osoittaneet toimivuutensa käytännössä.

– Mitään isompaa ongelmaa ei ole ollut, Simo Huovinen kertoo.

Kehitystyö on jatkunut myös käyttöönoton jälkeen. Esimerkiksi koneiden paikan mittausta on paranneltu, samoin koneen antamia ilmoituksia.

– Kone voi pysähtyä esimerkiksi, jos yhteys toiseen koneeseen katkeaa. Kuljettajan pitää silloin saada ilmoitus, miksi turvajärjestelmä on reagoinut, ja mitä tilanteessa pitää tehdä, Joni Sallinen kertoo.

Gentin kahden koneen lisäksi Mantsinen on toimittanut yhden turvaluokitellun koneen Saksaan. Niiden hienostunut dynaaminen turvajärjestelmä suojaa sekä ihmisiä että kalliita koneita. Mantsisen koneissa on vielä kuljettaja, mutta puoliautomaattisia ohjausjärjestelmiä suunnitellaan jo kuljettajan avuksi.

– Kun koneet alkavat tehdä töitä itsekseen, turvaluokiteltujen koneiden tarve tulee lisääntymään, Simo Huovinen pohtii.

Oppia tulevaisuuden varalle

Yhteisprojekti on saatu kunnialla maaliin, ja molemmat osapuolet oppivat paljon. Turvaominaisuuksien lisääminen olemassa olevaan konemalliin oli vaikein mahdollinen haaste.

– Kun uusia konesukupolvia suunnitellaan, tämän projektin opit voidaan huomioida jo suunnitteluvaiheessa, Simo Huovinen kertoo.

B&R:n projektit taas sijoittuvat yleensä tehdasympäristöihin. Nyt se sai arvokasta oppia liikkuvien työkoneiden maailmasta.

Miten sujui yhteisprojekti?

– Ysin ja kympin välissä, antavat arvosanaksi Mantsisen Simo Huovinen ja Joni Sallinen.

– Meillä oli vaikea haaste ratkottavana, erityisesti tämä koneiden välinen kommunikointi. Eipä siinä B&R:n kavereilta pitkään kestänyt, kun he saivat ratkaisun kehitettyä, Joni Sallinen kehuu.

– Yhteistyö on toiminut tosi hyvin. He ovat halunneet viedä homman maaliin ja osaamista on ollut, Simo Huovinen toteaa.

Teksti: Petja Partanen
Kuvat: Mantsinen Group

Linkit

Yhteydenotto

Liitteet

Jaa tämä artikkeli

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp