Kartongin laatuvaihtelun pienentäminen ja sen vaikutukset valmistuskustannuksiin
Lampela, Saara (2020)
Diplomityö
2020
School of Engineering Science, Tuotantotalous
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202003269450
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202003269450
Tiivistelmä
Kohdeyritykseen tehdyn koneuusinnan myötä aallotuskartongin olennaisimpien laatuominaisuuksien hajonta kasvoi. Diplomityön ensimmäisenä tavoitteena oli tunnistaa aallotuskartongin valmistusprosessista sellaista vaihtelua, joka voi vaikuttaa lopputuotteen laatuun ja sitä kautta myös aiheutuvaan laatuvaihteluun.
Aallotuskartongin ominaisuuksien kannalta tärkeimmäksi osaprosessiksi arvioitiin jauhatusvaihe. Työn kokeellisessa osassa suoritettiin kolme koeajoa, joiden keskeisenä tavoitteena oli ensin vahvistaa jauhatusvaiheen merkitys kartongin laadulle ja sitten tunnistaa ne suureet, jotka vastaavat parhaiten jauhatusmäärän vaihteluun.
Kokeellisessa osassa saavutettujen tulosten pohjalta todettiin, että kartongin ilmanläpäisyvastus on selkein aallotuskartongin tärkeimpiä laatuominaisuuksia ja jauhatusmäärän vakautta ennustava tekijä. Tämän pohjalta suunniteltiin ajomalli, jonka pääperiaatteena on ilmanläpäisyvastusarvon vakioiminen sellaiselle tasolle, että halutut lujuusominaisuudet saavutetaan. Ajomallilla saavutettiin toivottua kehitystä niin lujuusominaisuuksien kehittymisessä kuin hajonnan pienenemissäkin.
Ilmeinen jatkotoimenpide on diplomityössä luodun ajomallin täysipainoinen jalkauttaminen tehtaalla niin, että ilmanläpäisyvastusarvon vaihtelu saadaan pidettyä samoissa rajoissa kuin työssä esitellyn ajomallikokeilun aikana. Lisäksi työssä tunnistettiin huomattavaa vaihtelua myös jauhatusta edeltävien prosessivaiheiden aikaansaamassa tuotteessa. On mahdollista, että tämän raaka-ainevaihtelun vähentäminen helpottaisi myös jauhatuksen ohjaamista nykyistä tasaisemmin. As a result of the quality investment, the variation of the most important quality properties of corrugated medium increased. The first goal of the thesis work was to analyze the process and to identify potential sources causing the quality variation.
For the quality properties of corrugated medium, the refining was considered to the most important process step. In the experimental part of the work, three experimental runs were performed. The primary objective of the test runs was to verify the importance of refining to the quality of board and then to identify the quantities that correspond best to the changes at refining amount.
Based on the results obtained in the experimental part, the air permeability resistance is the most important factor in predicting the main quality properties of the corrugated medium and also the stability of the refining amount. Based on these observations, a new operating model was designed. The main principle of the new control strategy is to stabilize the air permeability resistance value to such a level that desired strength properties are achieved. By utilizing the new operating strategy, the strength properties improved, and the quality variation decreased.
The obvious follow-up is the full-scale implementation of the new operating model. In addition, considerable variation was also identified in the previous process steps. It’s possible that the reducing of the variation of the raw material of the refining, would also facilitate the control of refining more evenly.
Aallotuskartongin ominaisuuksien kannalta tärkeimmäksi osaprosessiksi arvioitiin jauhatusvaihe. Työn kokeellisessa osassa suoritettiin kolme koeajoa, joiden keskeisenä tavoitteena oli ensin vahvistaa jauhatusvaiheen merkitys kartongin laadulle ja sitten tunnistaa ne suureet, jotka vastaavat parhaiten jauhatusmäärän vaihteluun.
Kokeellisessa osassa saavutettujen tulosten pohjalta todettiin, että kartongin ilmanläpäisyvastus on selkein aallotuskartongin tärkeimpiä laatuominaisuuksia ja jauhatusmäärän vakautta ennustava tekijä. Tämän pohjalta suunniteltiin ajomalli, jonka pääperiaatteena on ilmanläpäisyvastusarvon vakioiminen sellaiselle tasolle, että halutut lujuusominaisuudet saavutetaan. Ajomallilla saavutettiin toivottua kehitystä niin lujuusominaisuuksien kehittymisessä kuin hajonnan pienenemissäkin.
Ilmeinen jatkotoimenpide on diplomityössä luodun ajomallin täysipainoinen jalkauttaminen tehtaalla niin, että ilmanläpäisyvastusarvon vaihtelu saadaan pidettyä samoissa rajoissa kuin työssä esitellyn ajomallikokeilun aikana. Lisäksi työssä tunnistettiin huomattavaa vaihtelua myös jauhatusta edeltävien prosessivaiheiden aikaansaamassa tuotteessa. On mahdollista, että tämän raaka-ainevaihtelun vähentäminen helpottaisi myös jauhatuksen ohjaamista nykyistä tasaisemmin.
For the quality properties of corrugated medium, the refining was considered to the most important process step. In the experimental part of the work, three experimental runs were performed. The primary objective of the test runs was to verify the importance of refining to the quality of board and then to identify the quantities that correspond best to the changes at refining amount.
Based on the results obtained in the experimental part, the air permeability resistance is the most important factor in predicting the main quality properties of the corrugated medium and also the stability of the refining amount. Based on these observations, a new operating model was designed. The main principle of the new control strategy is to stabilize the air permeability resistance value to such a level that desired strength properties are achieved. By utilizing the new operating strategy, the strength properties improved, and the quality variation decreased.
The obvious follow-up is the full-scale implementation of the new operating model. In addition, considerable variation was also identified in the previous process steps. It’s possible that the reducing of the variation of the raw material of the refining, would also facilitate the control of refining more evenly.