Konesuuntaisen vaihtelun kartoitus taivekartonkikoneella

Abstract

Työn tavoitteena oli kartoittaa erään taivekartonkitehtaan valmistusprosessin konesuuntaista vaihtelua. Konesuuntainen vaihtelu aiheuttaa vaihtelua lopputuotteen laatuun sekä saattaa rajoittaa tuotannon määrää. Konesuuntaista vaihtelua tiedettiin ilmenevän, mutta sen vaihtelun vaikutusta kartongin eri ominaisuuksiin haluttiin määrittää tarkemmin. Lisäksi konesuuntaisen vaihtelun aiheuttaja haluttiin selvittää. Kun vaihtelun aiheuttaja saadaan selville voidaan pohtia toimenpiteitä konesuuntaisen vaihtelun poistamiseksi.

Konesuuntaista vaihtelua lähdettiin kartoittamaan tehtaan tuotanto- sekä laatudatan perusteella. Datan perusteella haarukoitiin prosessiolosuhteet, jolloin konesuuntaista vaihtelua ilmeni. Kun olosuhteet saatiin selvitettyä, ryhdyttiin suunnittelemaan koeajoa, jossa luotiin tarkoituksella prosessiolosuhteet, jolloin vaihtelua ilmenee. Koeajosta oli tarkoitus lähettää yksi rulla tutkimuksiin ulkopuoliseen laboratorioon, jossa konesuuntaista vaihtelua ja sen vaikutusta kartongin ominaisuuksiin oli tarkoitus tutkia Tapio Paper Machine Analyzerin avulla. Laite osoittautui kuitenkin epäsopivaksi kartongin analysointiin ja koeajossa syntyneet rullat päätettiin olla lähettämättä

Prosessin analysointiohjelmiston avulla haettiin muuttujia, jotka korreloivat konesuuntaisen neliömassavaihtelun kanssa. Analysointiohjelmiston avulla löydettiin eroavaisuuksia hyvien ja huonojen ajojaksojen välillä. Rungon kone- ja sekoitussäiliön säiliöpesureiden epäiltiin aiheuttavan konesuuntaista vaihtelua ainakin tietyllä lajilla, ja niiden pesusekvenssejä päätettiin muuttaa. Uudet sekvenssit vähensivät merkittävästi konesuuntaista neliömassavaihtelua erityisesti lajilla 40.

The aim of the work was to examine the machine-direction variation of the manufacturing process of a folding boxboard mill. Variation in the machine direction causes variation in the quality of the final product and may limit the amount of production. Machine direction variation was known to occur, but it was desired to determine more precisely the effect of this variation on the different properties of the board. In addition, the cause the machine direction variation was defined. Once the cause of the variation is determined, actions to eliminate machine direction variation can be considered.

The machine-direction variation was examined from the production data and quality data of mill. Once the conditions were determined, a test run was planned. One reel from the test run was supposed to be sent to an external laboratory for testing. In the external laboratory the machine direction variation and its effect on the properties of the board were supposed to be studied by using a Tapio Paper Machine Analyzer. However, the device was unsuitable for board analysis and it was decided not to send the reel from the test run to the external laboratory.

Process analysis software was used to search for variables that correlate with basis weight variation on machine direction. The analysis software was used to find the differences between good and bad production runs. The tank washers in the machine chest and mixing chest were suspected to cause machine direction variation in at least a certain species, and it was decided to change their washing sequences. The new sequences significantly reduced basis weight variation on machine-direction, especially in grade number 40.