Raumaパルプ工場では Mill-Wide Optimizationを採用

Metsä Groupの一員である Metsä Fibreは、フィンランドの Raumaにあるパルプ工場を含め、バルメットと長年にわたり協力して両社の事業向けのソリューションを共同開発してきた。この工場は 1996年に操業を開始し、現在では 65万トンの針葉樹パルプを生産している。

「Raumaチームは常に新しいイノベーションに対してオープンであり、当社の新しい Valmet Mill-Wide Optimizationにとって理想的なパートナーとなりました。」とバルメットのコーポレートアカウントマネージャー Mikko Taniは述べている 。

「長年にわたり、当社の目標は安全性、有用性、性能、環境への影響に焦点を当ててきました。しかし、課題やボトルネックは常に存在します。1つの問題が解決されると、別のプロセスエリアで新たな問題が生じます。私たちは、持続可能性を高めながら、継続的に生産を改善していく必要があります。」と Metsä Fibreの生産技術担当副社長 Matti Toivonen氏は述べている。

Metsä Fibre 生産技術担当副社長 Matti Toivonen氏と Metsä Fibre Rauma オペレーションマネージャー Markus Piipponen氏

データ活用の計画と最適化

Valmet Mill-Wide Optimization（Valmet MWO）は 、プロセスエリア間の動作と関係をモデル化する。これにより、チームは工場全体をどのように最適化できるかについて新たな洞察を得ることができる。

「パルプ工場における生産計画とは、一般的に、最高の品質と持続可能性の価値を備えた高く安定した生産で工場を運営することを意味します。」と Toivonen氏は話す。「出発点は、すべての木材を効率的に使用することです。これはちょっとしたパズルのようなものなので、計画を立てるのは難しいかもしれません。」

私たちは、デジタル化によって生産効率を向上させ、工場を運営するためのより持続可能な方法を見つけたいと考えています。工場全体の最適化はその両方に役立つため、私たちのケースでは戦略的に適しています。

「だからこそ、この新しい最適化ソリューションに可能性を見出したのです。これは、持続可能な産業効率に向けた当社の幅広い戦略プログラムにうまく適合しています。私たちは、デジタル化によって生産効率を向上させ、工場を運営するためのより持続可能な方法を見つけたいと考えています。工場全体の最適化はその両方に役立つため、私たちのケースでは戦略的に適しています。」と彼は続ける。「計画の多くの側面は手作業で計算できますが、複雑なプロセスでは自動化されたアルゴリズムによって大幅に時間を節約することができます。」

影響力のある変化をもたらす共同開発

Raumaプロジェクトは、Valmet MWOを使用した過去のデータに基づいて工場の生産能力を評価する、工場全体の最適化オーディットから始まった。第 2段階では、Rauma工場でソリューションが実装され、オーディットの結果を検証し、工場からのリアルタイムデータを使用して最適化モデルをテストした。

「監視と評価の期間に基づいて、Raumaの操業にとって MWOソリューションをより有用にするための一連の改善点を特定しました。」と、バルメットの Mill-Wide Optimization担当テクニカルマネージャー Matias Hultgrenは述べている。「バルメットと工場の従業員との間で行われた積極的かつ継続的な対話は、まさに私たちがこのプロジェクトで期待していた共同開発の形でした。これにより、すべての関係者がイノベーションの恩恵を受けることができるのです。」

これはまさに、私たちがこのプロジェクトに期待していた共同開発の形でした。

プロセスエリア専用の制御および監視ディスプレイを使用して作業することに慣れている工場のエンジニアやオペレーターにとって、Valmet MWOの数値傾向と計算結果は、工場のスタッフが理解しやすく信頼できる方法で視覚化する必要があった。

「このトピックについて確実に理解してもらえるよう、すべての工場関係者を集めていくつかのワークショップを開催しました。」とバルメットのシニアアプリケーションスペシャリスト Lauri Kouvoは述べている。「視覚化は親しみやすく、工場のスタッフが迅速に結論を出せるようサポートする必要がありました。」

「このプロジェクトを通じて、私たち全員が多くのことを学びました。」と Metsä Fibre Raumaパルプ工場のオペレーションマネージャー Markus Piipponen氏は同意する。「協力関係は良好で、前向きな精神で進んでいます。」

Valmet Mill-Wide Optimizationは、休憩や速度変更などを計画するためにコントロールルームで使用できる重要な情報を提供する。

適応と変化

第3段階は、Raumaの経験と洞察に基づく新しい開発に対応できるよう、オープンで柔軟性のあるものとした。「もう一つの理由は、工場の運営チームが準備する時間を確保するためです。」と Kouvo氏は指摘する。「新しいイノベーションでは、チェンジマネジメント（変革管理）が常に成功のカギとなります。」

「デジタル化はさらに進み、新しい分野へと拡大していくでしょう。」と Toivonen氏は話す。「Valmet MWOのようなソリューションは、さまざまな方法で活用できる情報を生み出します。それらを当社の業務に統合し、目標をサポートする必要がありますが、これらのソリューションを最大限に活用するためには、私たちの業務のやり方を調整する能力も必要です。」

Valmet Mill-Wide Optimizationは、工場のバランスに関する最新状況を把握するために、朝のミーティングで確認されます。

工場全体の最適化に必要な変更は、試運転が完了した時点で Raumaチームにとって明確になった。「Valmet Mill-Wide Optimizationは、制限速度を示す交通標識のようなものです。」と Piipponen氏は話す。「Valmet Mill-Wide Optimizationは、工場のバランスの最新状況を把握するために、朝のミーティングで確認されます。工場内のどこで速度を落とすべきか、または上げるべきかを確認することができます。このようなツールは、コミュニケーションの実践と強力な協力関係の構築に大いに役立ちます。」

Metsä Fibre Raumaパルプ工場では、Valmet Mill-Wide Optimizationが朝のミーティングで確認され、工場のバランスに関する最新状況を把握する。

たとえば、エバポレーションユニットの洗浄を計画する際、チームは Valmet MWOのディスプレイからタンクの目標レベルを簡単に確認することができる。この事実に基づいた情報は、工場チームの意思決定をサポートし、不確実性を排除するのに役立っている。

Valmet Mill-Wide Optimizationにより、ファイバーラインと回収ライン間の調整が改善される。たとえば、Rauma工場で蒸解生産率の変更を計画する場合、回収ラインが事前に何をすべきかについての共通理解が得られる。これにより、過剰修正や不足修正の不確実性がなく、新しい生産率に対応することができる。

将来への大きな期待

「最終試運転での微調整を経て、今ではこのツールをフルに活用できるようになりました。」と Piipponen氏は話す。「コントロールルームで休憩や速度変更などの計画を立てる際に使用できる重要な情報を得ることができます。たとえば、エバポレーションプラントの洗浄の計画や、蒸解における最高生産率を特定したりするのに役立っています。」

これは最初の第一歩にすぎない。Raumaチームはバルメットと協力して、計画最適化の上にさらに多くの機能を構築したいと考えている。エネルギー消費量やその他のバランスをメインディスプレイに追加するなど、数多くのアイデアや機会がある。

「最適化すべき方程式はたくさんあります。」と Toivonen氏は話す。「たとえば、工場全体から見ると、生産を少し遅らせるだけで大量の水を節約するために理にかなっていることがわかるかもしれません。」

Raumaチームは、Valmet Mill-Wide Optimizationを日常業務にさらに統合して、意思決定のための共通かつ自然な基盤となることを目指している。Metsä Fibreとバルメットにとって、工場全体の最適化とは、継続的な協力と開発を意味している。

本文： Randel Wells