17. November 2008
Kirjoittaja: Pentti R. Sierilä
Companies: Enso-Gutzeit, Metsäliitto
8.1. Prosessiohjauksen yleiskehitys
Kustannustehokkuudesta huolehtiminen on suomalaisessa paperiteollisuudessa ollut keskeinen osa strategioita. Tavoitteena on ollut asentaa tehtaiden modernisoinneissa ja uusinvestoinneissa kulloinkin parhainta saatavissa olevaa teknologiaa (BAT, best available tecknology). Tätä strategiaa on sovellettu teknologian kaikilla osa-alueilla. Maantieteellisten integraattien, tyypillisesti Veitsiluodon ja Kaukaan tehtaiden muodostaminen ja mittakaavaedun hyväksikäyttö nostamalla valmistusprosessien yksikkökapasiteettia ovat olleet ulospäin näyttävimpiä muutoksia. Tuloksena BAT-strategiasta on ollut, että Suomi on saavuttanut maailman paperiteollisuudessa johtoaseman.
Osana tätä kehityslinjaa on ollut mittaus- ja säätötekniikan, automaation raju muutos 1960-luvulta lähtien. Paperiteollisuudessa niinkuin suomalaisessa teollisuudessa aika yleisestikin lihasvoimaa on korvattu yhä enemmän konevoimalla. Prosessien hallinta perustui aiemmin pitkälle aistihavaintoihin. Ammattimiehet osasivat näköhavainnoin, haistamalla , maistamalla ja koskettelemalla saamaan selville jauhatusasteet, sakeudet, rainan tasaisuudet, tuotteiden lujuudet, värin ja muut tärkeät muuttujat. Taidot opittiin edellisiltä sukupolvilta ja käytännön työssä.
Aistienvaraisuus on säilynyt monilta osin nykypäiviin. Prosessimuuttujille, samoin kuin tuotteiden ominaisuuksia mittaaville suureille on ollut vaikeuksia kehittää luotettavia mittareita. Perimmältään vaikeudet juontanevat siitä, että puunjalostuksen raaka-aine on biomassaa ja aina enemmän tai vähemmän epähomogeenista.
Prosessien valvonta oli pitkään jaettu pieniin vastuualueisiin. Vakansseja oli runsaasti. Ensimmäisiä askeleita automatiikan kehittämisessä oli asentaa paikallisia lämpötila-, paine-, ampeeri- ynnä muita anturoita.
Seuraava askel oli koota mittarit samaan kaappiin ja siirtää yksinkertaisimmat toiminnot automaattiohjaukseen. Lyhyillä etäisyyksillä tultiin toimen ilman lähettimiä. Joitain vakansseja voitiin yhdistää.
Tärkeä läpimurto kehityksessä oli oli valvomoiden yhdistäminen suuremmiksi kokonaisuuksiksi, ensimmäisten joukossa 1960-luvun lopulla Enso-Gutzeitin Uimaharjun sellutehtaalla, Savon Sellussa ja Metsäliiton Teollisuuden Kirkniemen paperitehtaalla. Pikku hijaa prosessikokonaisuuksia hallitsevista valvomoista alkoi tulla normaali ratkaisu.
Tietokoneiden tulo myös prosessiohjauksen välineinä antoi mahdollisuuksia siirtyä automaatiossa monilta osin aivan uudelle tasolle. Ensimmäinen prosessitietokone tuli jo vuonna 1963 Enso-Gutzeitin Kaukopään kartonkitehtaalle. Sovelluskehitys koski sekä on-line että off-line säätöä. 1960-luvun lopulta lähtien prosessitietokoneiden käyttö alkoi laajemmin paperiteollisuudessa saada ilmaa siipiensä alle ja tietokoneiden määrä lisääntyi jo 1970-luvulla huimasti. Tietotekniikan kehitys edelleen 1980-luvulta eteenpäin merkitsi teollisuusautomaation radikaalia muutosta. Hajautetut mikroprosessipohjaiset järjestelmät löivät itsensä läpi. Ulospäin näkyvä muutos tästä oli valmomotekniikan täydellinen uusiutuminen.
Kaiken kaikkiaan näin toteutunut mittaus- ja säätötekniikan muuttuminen on yksityiskohdissaan pitänyt sisällään lukemattoman määrän uusia mittareita, lähettimiä, sovellusohjelmia, jne.