Produktionsscenarier tas fram med simulering och digital tvilling

Metsä Fibre bygger världens modernaste sågverk i Raumo med en årlig produktion på 750 000 kubikmeter sågat tallvirke. Projektets investeringsvärde är 200 miljoner euro och produktionen vid det fossilfria sågverket med sin unika och effektiva teknologi är planerad att starta hösten 2022. Raumosågens kunder är krävande företag som tillverkar produkter till snickeri- och komponentindustrin och ställer höga kvalitetskrav på de produkter de tillverkar.

Genom simulering testades olika alternativ och inhämtades säkra beslutsunderlag

Före investeringsbeslutet ville Metsä Fibre säkerställa att sågens planerade torkkapacitet var rätt dimensionerad, och företaget genomförde tillsammans med Pinja ett simuleringsprojekt för att testa produktionsflödet i torkanläggningen samt lagerhanteringen. I det gemensamma simuleringsprojektet säkrades att planlösningen och arbetsgången i det nya sågverket möjliggör de genomströmningsvolymer som torkanläggningen kräver. Metsä Fibre ville bland annat veta hur stor torkbyggnad det var lönt att bygga, hur många lagerplatser för färskt och torkat virke som skulle behövas för mellanlagring och vilket slags transportvagn man skulle ha.

De sågade timmerprodukterna måste gå igenom torken även om både torktider och andra produktionsparametrar är olika. Simuleringsmodellen fungerar även som grund för en digital tvilling, säger Aku Mäkimattila, ansvarig för projektet hos Pinja.

Innan det egentliga simuleringsprojektet startade hade Metsä Fibre fastställt torkens konstruktion och möjliga virkesstorlekar. Samarbetet med Pinja inleddes med att göra mer detaljerade specifikationer och avgränsa simuleringens omfattning. Dessutom definierades de exakta frågor som simuleringen skulle ge svar på.

Därefter samlade man in nödvändiga utgångsdata och utifrån dessa byggdes simuleringsmodellen. Data innehöll bland annat produktspecifika uppgifter, produktionscykler för brädpaket, behov av mellanlagring och torrsorteringskapacitet.

Simuleringsprojektet tog totalt 3,5 månader att genomföra. Simuleringsförloppet följdes upp varje vecka och simuleringsmodellen itererades kontinuerligt.

Metsä och Pinja har tidigare samarbetat bland annat med ett produktionskontrollsystem och tillhörande MES-lösning som genomfördes som ett pilotprojekt vid sågverket i Renko. Det var naturligt att använda samma grundmodell och avgränsning av simuleringen även i Raumo.

Som ett resultat av simuleringen kunde vi analysera det planerade produktionsflödet sådant som vi ser det nu. Med hjälp av simulering kan vi testa flaskhalsar och behov på torkanläggningen vid framtida förändringar i produktsortimentet

- Tekniska direktören Jarkko Vihervuori från Metsä Fibre

På väg mot en digital tvilling

Genom simuleringsprojektet med Pinja fick Metsä Fibres projektteam ett underlag för att dimensionera lagringskapaciteten för färskt och torrt virke och hjälp att säkerställa torkanläggningens prestanda och önskade produktionskapacitet. Utan simuleringen hade Metsä Fibre tvingats göra en stor mängd riskbedömningar och jämförelser av olika alternativ. Som ett resultat av simuleringssamarbetet är produktionsanläggningen på väg att få en så kallad digital tvilling, som kan användas för att utvärdera och utveckla produktionen i framtiden. Realtidsdata kan matas in i den digitala tvillingen för att återspegla möjliga framtidsscenarier. 

– Pinja arbetar med den digitala tvillingen på nästan samma sätt som med simuleringsmodellen. Den digitala tvillingen körs förstås med aktuella data och modellen underhålls. Vi har haft fall där kunden har kommit tillbaka efter flera år och velat utforska nya saker i produktionsprocessen, säger Mäkimattila.

Men man måste alltid fråga om den gamla modellen ska uppdateras eller om vi ska göra en helt ny. Pinja har gjort olika slags simuleringar i tjugo år, totalt cirka 200 projekt.

– Det lönar sig ofta att göra en ny modell, eftersom fokus har förändrats, vilket innebär att det oftast går snabbare att göra en ny än att bearbeta den gamla, fortsätter Mäkimattila.

Simuleringsmodellen kan också läggas upp i molnet, så att kunden själv kan köra modellen för de experiment som anses nödvändiga. Vill man göra större saker får man gå under motorhuven så att säga, och även där hjälper Pinja alltid till.

Bild: Metsä Fibre

Projekt i korthet

1

Projektets investeringsvärde är 200 miljoner euro och produktionen vid det fossilfria sågverket med sin unika och effektiva teknologi är planerad att starta hösten 2022.

2

 I det gemensamma simuleringsprojektet säkrades att planlösningen och arbetsgången i det nya sågverket möjliggör de genomströmningsvolymer som torkanläggningen kräver.

3

Simuleringsprojektet tog totalt 3,5 månader att genomföra. Simuleringsförloppet följdes upp varje vecka och simuleringsmodellen itererades kontinuerligt.

3

Som ett resultat av simuleringssamarbetet är produktionsanläggningen på väg att få en så kallad digital tvilling, som kan användas för att utvärdera och utveckla produktionen i framtiden.

Är du intresserad? Fråga mer!

Läs mer framgångsberättelser

Wärtsilä

”Simuleringen var en bra hjälp för oss när vi planerade produktionsändringarna. Med hjälp av simuleringsprojektet fick vi bekräftelse i förhand på de antaganden vi gjort, men potentiella flaskhalsar framkom i själva verket i andra delar av processen än vad vi ursprungligen hade tittat på.”

Atria Suomi

I och med PES-systemet har vi övergått till genuint informationsbaserad ledning. Den tillgängliga datan är uppdaterad och tillförlitlig, och därmed är det även lättare att stå bakom de beslut man har fattat.”

SSAB Oulainen

I projektet försökte man bl.a. klarlägga den maximala kapaciteten och olika utvecklingsåtgärders inverkan på den. Målet var även att hitta de effektivaste sätten att styra materialflödena och öka förädlingsarbetets andel av genomloppstiden.