/INS. Suomen suurin maidonjalostaja Valio lisäsi hiljattain Lapinlahden herajauhetehtaansa tuotantoa yli kymmenen prosenttia ottamalla käyttöön teknologia-, suunnittelu- ja projektinjohtoyhtiö Neste Jacobs Oy:n toimittaman kehittyneen prosessinohjauksen (Advanced Process Control, APC) NAPCON Controller -ratkaisun. Tulokset olivat niin vakuuttavia, että Valio optimoi nyt samalla tavoin myös Seinäjoen maitojauhetehtaansa, jossa on sekä haihdutin että sumutuskuivain.

Koska hera- ja maitojauheen tuotannossa on kyse nesteiden kuivaamisesta, prosessi kuluttaa paljon energiaa. NAPCON tasapainottaa energian tarpeen haluttujen tuotespesifikaatioiden mukaisesti niin, että energiankulutus minimoidaan.

”Valio toimittaa vuosittain yli 60 miljoonaa kiloa maito- ja herajauheita”, sanoo Valion jauhetuotannon tuotantopäällikkö Antero Ylitalo. ”Kyse on siis suurista summista, kun tuottavuus lisääntyy yli kymmenen prosenttia ilman energiankulutuksen kasvua tai kalliita laiteinvestointeja.”

Merkittävä etu on myös se, että NAPCON pystyy ennustamaan kosteuspitoisuuden ja säätämään vesitasapainoa reaaliajassa. Optimoinnissa otetaan huomioon myös ulkoilman kosteuden muutokset.

Kosteuspitoisuus on erittäin tärkeä tekijä etenkin tuotantoprosessin loppuvaiheessa, jossa sumutuskuivain poistaa viimeisen osan vedestä säilyttäen samalla kuitenkin maidon tai heran arvokkaat ominaisuudet.

Maitojauheen tuotantolinjassa käytetään haihduttimia ylimääräisen veden poistoon ennen kuin tiiviste siirtyy sumutuskuivaimeen. Kun molempia kuivausvaiheita ohjataan samanaikaisesti NAPCONilla, saadaan myös säästöjä enemmän ja voidaan varmistaa, että molemmat yksiköt toimivat jatkuvasti optimaalisesti. Tällainen järjestelmä on jo otettu käyttöön Valion Seinäjoen tehtaalla.

”Liian suuri vesipitoisuus tekee jauheesta tahmeaa ja häiritsee prosessia”, kertoo Seinäjoen tehtaan tuotantopäällikkö Vesa Strand. Toisaalta liian kuiva jauhe pölyää ja prosessiin kuluu turhaan energiaa. NAPCONin avulla voimme nostaa jauheen keskimääräistä prosessinaikaista kosteuspitoisuutta ja pitää silti lopullisen jauhetuotteen kosteuspitoisuuden hyvin lähellä tavoitearvoaan kaikissa olosuhteissa.”

Helppo integraatio

Valion kahden tuotantolaitoksen NAPCON-ratkaisu koostuu kahdesta työkalusta: NAPCON Indicator laskee materiaali- ja energiatasapainoa koskevat tiedot ja NAPCON Controller ohjaa prosessia käyttämällä ennustavaa monimuuttujasäätöä (Multivariable Model-Predictive Control, MMPC).

Valiolle toimitettu kokonaisuus sisälsi MMPC-ratkaisun lisäksi myös NAPCONin ja Valion prosessinohjausjärjestelmän välisen OPC UA -liitynnän (Open Process Control Unified Architecture).

”Ensimmäisen optimointiprojektin tulokset saivat meidät niin vakuuttuneiksi Neste Jacobsin asiantuntemuksesta ja ylivoimaisuudesta korkean tason tuotannon optimointiprojektien toteuttajana, että oli helppoa uusia kumppanuus”, Antero Ylitalo sanoo. ”Aiomme kehittää yhteistyötämme edelleen.”

Neste Jacobsin johtava sovellusinsinööri Keijo Yli-Opas huomauttaa, että NAPCON Controller (Neste Jacobsin APC-ratkaisu) voidaan ottaa käyttöön perinteisissä hera- ja maitojauhetehtaissa kaikkialla maailmassa.

”Tärkeitä toimituksen osa-alueita ovat myös kattavat tekniikkaa ja käyttöönottoa koskevat palvelut sekä asiakkaan koulutus”, hän sanoo ja lisää: ”Valiolle toimitetut ratkaisut eivät tietenkään olleet keskenään aivan samanlaisia, mutta tavallisesti ratkaisu voidaan räätälöidä erilaisten tuotantoprosessien tarpeita vastaavaksi muutamassa kuukaudessa.”

Yksi tekijä, joka voi nopeuttaa optimointiprojektia huomattavasti, on mahdollisuus käyttää prosessin ja Neste Jacobsin asiantuntijoiden välistä etätietoliikenneyhteyttä.

”Yhteyden ansiosta projektin parissa voidaan työskennellä kauempaakin”, Keijo Yli-Opas sanoo. ”Lisäksi yhteys tarjoaa vakaan alustan huoltopalveluille.”

Faktat:

NAPCON Indicator: Ilmoittaa ei-mitattavissa olevat prosessin ohjaamisen kannalta keskeiset tiedot ja keskeiset prosessitiedot APC-sovelluksille.

NAPCON Controller: Ennustavaan monimuuttujasäätöön perustuva kehittynyt prosessinohjain.

Sumutuskuivaus:

Periaatteena sumutuskuivaimessa on muuttaa tiiviste lukuisiksi pieniksi pisaroiksi, jotka sitten muutetaan jauhehiukkasiksi altistamalla ne nopealle kuuman ilman virralle.

Kun sumutuskuivainta voidaan ohjata niin, että se käyttää aina oikean määrän lämpöä, hera- tai maitojauhetehdas voi lisätä tuotantoaan merkittävästi lisäämättä kuluttamansa energian määrää. Samalla myös pussisuodattimen tukkeutumisesta aiheutuvien seisokkien riski pienenee merkittävästi.

Tavallisesti ylimääräinen vesi poistetaan haihduttimessa ennen kuin jauhe siirtyy sumutuskuivaimeen. Jos prosessilinja käsittää molemmat yksiköt, kehittynyt prosessinohjaus tarjoaa entistäkin enemmän mahdollisuuksia optimointiin.

NAPCON on Neste Jacobsin rekisteröity tavaramerkki.

Kuvateksti 1: Neste Jacobsin NAPCON Controller -ratkaisun ansiosta Valion Seinäjoen maitojauhetehdas voi pitää lopullisen maitojauhetuotteen kosteuspitoisuuden hyvin lähellä tavoitearvoaan kaikissa olosuhteissa. Kuvassa on kuivain prosessin loppuvaiheessa. © Neste Jacobs

Kuvateksti 2: Valion Seinäjoen maitojauhetehdas pystyi lisäämään tuottavuuttaan yli 10 prosenttia pelkästään ottamalla käyttöön Neste Jacobsin APC-ratkaisun ja siis lisäämättä energiankulutustaan. Ratkaisu on integroitu tehtaan toiminnanohjausjärjestelmään. © Neste Jacobs

Neste Jacobs on ensisijainen valinta vaativien teknologia-, suunnittelu- ja projektinjohtopalveluiden sekä -ratkaisujen toimittajaksi laajalle joukolle öljy- ja kaasu-, petrokemian-, kemian- ja elintarviketeollisuuden sekä biojalostuksen, biokemian, biofarmasian ja teollisen infrastruktuurin alojen yrityksiä. Yhtiöllä on yli 60 vuoden kokemus teknologiakehityksestä, investointihankkeiden toteutuksesta, kunnossapidosta ja toiminnan tehostamisesta Euroopassa, Pohjois- ja Etelä-Amerikassa, Aasiassa ja Lähi-idässä. Kotimarkkinoidensa Pohjoismaiden lisäksi yhtiö panostaa etenkin kasvaviin markkinoihin. Yhtiö työllistää yli 1 300 ammattilaista maailmanlaajuisesti. www.nestejacobs.com

Valio on 18 suomalaisen maidontuottajaosuuskunnan omistama yritys, joka jalostaa ja markkinoi pääasiassa maitopohjaisia tuotteita. Valio on Suomen suurin maidonjalostaja ja vastaanottaa 85 prosenttia Suomessa tuotetusta maidosta. Päätuoteryhmiä ovat tuoremeijerituotteet, juustot, rasvat, mehut, maitojauheet ja demineralisoidut herajauheet sekä suurkeittiötuotteet. www.valio.fi

Lisätietoja:

Jaakko Nauha, myyntipäällikkö, NAPCON, Neste Jacobs Oy, puh. 050 458 7534, jaakko.nauha@nestejacobs.com
Antero Ylitalo, tuotantopäällikkö, Valion jauhetuotanto, Valio Oy, puh. 050 384 0482, antero.ylitalo@valio.fi
Vesa Strand, Seinäjoen tehtaan tuotantopäällikkö, Valio Oy, puh. 050 384 0787, vesa.strand@valio.fi