Kiertokokeilujen tuloksia, osa 3: OC-System Oy löysi energiatehokkaan ja fossiilittoman tuotantomenetelmän

Pohjois-Savon ELY-keskuksen koordinoima Hiilineutraali Pohjois-Savo -hanke valitsi syksyllä 2022 kolme kokeilua vauhdittamaan kiertotaloutta. Nyt kokeilut ovat päättyneet ja on tuloskoonnin aika! OC-System Oy:n Kiertokokeilussa testattiin ratkaisuja, joilla pienentää maalauslinjaston tuotannon hiilijalanjälkeä. Kokeilun tulokset käynnistivät laajemman tuotannon kehitystyön.

Kiertokokeilu: Pulverimaalauslinjaston energiatehokkuuden parantaminen

Haaste, johon kokeilulla pyrittiin vaikuttamaan

Äänieristykseen, valvomoratkaisuihin ja teolliseen suojaukseen erikoistuneen OC-Systemin konvektiouuni lämpenee tällä hetkellä pulverimaalattavien kappaleiden pintakäsittelylinjastolla. Uunin polttimoissa palavan nestekaasun sijasta yrityksen tavoitteena on löytää uusia ja energiatehokkaampia ratkaisuja tuotteiden kuumennukseen. Kokeilussa testattiin IR-teknologian eli infrapunasäteilytyksen (Infrared Radiation) käyttöönottoa linjastolla.

Tavoitteena on vähentää riippuvuutta fossiilisten polttoaineiden käytöstä ja siirtyä kohti uusiutuvien energiamuotojen hyödyntämistä. Tuotannossa syntyvän energiahukan pienentäminen on myös olennaista, jolloin saavutetaan pienempi hiilijalanjälki.

Mitä tehtiin?

Toimenpiteet kohdistuivat nykyisen pulverimaalaamon energiatehokkuuden parantamiseen ja uusien valmistustekniikoiden soveltuvuuden selvittämiseen. Kokeilussa selvitettiin uusia pintakäsittelymenetelmiä korvaamaan nykyisin nestekaasun polttoon pohjautuvaa konvektiouunin lämmitystä muilla tavoin. Lisäksi kokeilun aikana oli tarkoitus tarkastella koko maalausprosessia energian tehokkaamman käytön mahdollistamiseksi.

IR-tekniikan (Infrared Radiation) soveltuvuutta testattiin eri testiympäristöissä ja lopulta varsinaiset testaukset toteutettiin eri yhteistyökumppaneiden kanssa mahdollisen laitetoimittajan testilaitteistolla Ruotsissa. IR-tekniikan selvitysprojektissa olivat mukana materiaalintoimittajia ja mahdollinen laitetoimittaja.

Kokeiluun osallistuminen syvensi osaamista ja IR-tekniikan soveltuvuutta eri tuotteille ja prosesseihin. Nykyisen jatkuvan polton sijaan infrapunasäteilijöillä voitaisiin kohdistaa tuotteen pintakäsittelyn vaatima energia suoraan säteilyttämällä pinnoitettavaan kappaleeseen. Menetelmän etuna on se, ettei laitteisto ole päällä kuin vain kappaletta pinnoitettaessa, mikä vähentää osaltaan tuotannossa syntyvää energiahukkaa. Tekniikka mahdollistaisi myös siirtymän uusiutuvien energiamuotojen käyttöön.

Kokeilun aikana tehtiin yhteistyötä Savonia-ammattikorkeakoulun kanssa energiatehokkuuden tietoisuuden lisäämiseksi ja eri vaihtoehtojen selvittämiseksi. Kokeilusta viestittiin sosiaalisen median kanavilla sekä OC-System Oy:n nettisivujen kautta.

*Kuvat: IR-tekniikan (Infrared Radiation) testausta.*

Onnistumiset ja opit

Kokeilun aikana todettiin IR-tekniikan soveltuvan erinomaisesti OC-tuotteiden pintakäsittelyyn. Kokeiden aikana yllätyttiin siitä, kuinka paljon pinnoituksen kypsennykseen käytettävää aikaa IR-tekniikkaa hyväksi käyttäen olisi mahdollista saada lyhennettyä.

IR-tekniikka mahdollistaisi myös pinnoitukseen käytetyn energian optimoinnin ja hukan vähentämistä, joka osaltaan pienentäisi tuotteiden hiilijalanjälkeä. Pinnoituksen värillä oli yllättävän suuri vaikutus tarvittavan energian määrään, vaaleat sävyt tarvitsevat enemmän energiaa tummiin sävyihin nähden.

Kokeiluun osallistumisen myötä tietoisuus kyseisestä tekniikasta on myös kasvanut Pohjois-Savon alueella niin alueen yritysten kuin myös Savonian kanssa toteutetun syventävän oppilastyön merkeissä. Oppilastyönä toteutettu työ lisää tietoisuutta ja käsitystä tämänhetkisen teollisuuden tilasta tulevaisuuden osaajille. Hanke toi uusia näkökulmia myös yrityksen sisäisiin menetelmiin aina käytettyjen materiaalien valinnoista hukkalämmön kierrätykseen ja talteenottoon. Hukkalämmön hyödyntäminen prosesseissa kohentaisi työolosuhteita sekä parantaisi toiminnan kannattavuutta.

Kokeilun aikana opittiin, että nykyisin käytössä olevat tekniset ratkaisut niin laitteistojen kuin myös tuotantotilojen osalta tuovat omat haasteensa uusien tekniikoiden välittömälle käyttöönotolle. Näistä merkittävimpinä haasteina on nykyinen käytettävissä oleva tila, jonne uudet laitteita tai linjastoja sijoitettaisiin. Myös jo olemassa olevat varojärjestelmät, kuten optisten palotunnistimien sijainti, tuo tekniikan käyttöönottoon omat huomionsa.

Onnistumisen mittareina voidaan käyttää vertailua energiankulutuksessa tapahtuvaan muutokseen verratessa propaanipolttimoiden käytön energiankulutusta IR-tekniikan energiankulutukseen pinnoitettuihin kappaleisiin verrattuna. Myös mahdollinen tuotantokapasiteetin laskennallinen kasvu on yksi toimiva mittari. Kokeilun aikana saatujen kokemusten mukaan OC-System Oy saavutti asetetut tavoitteet.

*Kuvat: Lämpötilan mittaus pilarista (kuva 1) ja maalikerroksen paksuusmittausta (kuva 2).*

Mitä seuraavaksi?

Kokeilun seurauksena OC-System Oy selvittää mahdollisen investoinnin kannattavuuslaskelmat IR-tekniikan käyttöönotolle. Lisäksi selvityksessä on, mitä muutostöitä käyttöönotto edellyttää nykyisiltä järjestelmiltä.

Kokeilu toi uusia mahdollisuuksia ja yhteistyöosa-alueita materiaalitoimittajien ja asiakkaiden kanssa. Pulverimaalitoimittajan kanssa kehitetään pulverimaalien soveltuvuuksien optimointia. Asiakkaiden kanssa on tarkoitus syventää yhteistyötä, jossa toisimme esille tuotteiden ekologisuus ja tavoite ekologisemman valmistuksen aikaansaamiseksi entistä paremmin esille loppuasiakkaiden tietoisuuteen.

Projektin aikana esiin tulleita seikkoja ovat myös hukkalämmön mahdollisen talteenoton ja hyödyntämisen selvittäminen. Tämä pienentäisi hiilijalanjälkeämme tuotteiden osalta entisestään.

Hankkeessa mukanaolo on myös saanut osaltaan hyvää huomiota muilta Pohjois-Savolaisilta yrityksiltä. Jaamme mielellämme saamiamme kokemuksia ja näemme tämän skaalautuvuudelle potentiaalia vastaaviin kohteisiin.

IR-tekniikka soveltuu myös hyvin erilaisiin tuotantoympäristöihin kuumennusta vaativiin prosesseihin, joten tämän kokemuksen valossa skaalautuvuus voisi olla myös muihin teollisiin tuotantoprosesseihin.