SSAB SmartSteel -älyteräs luo pohjaa kiertotaloudelle

Älyteräksen eli SSAB SmartSteelin ideana on, että kuhunkin teräskappaleeseen liittyvät tiedot ja ohjeet saadaan aina sinne, missä kappaletta käsitellään. Jokainen tuotantoketjun osa voi hyödyntää ja kartuttaa tietoja. Tämä luo pohjaa niin kierto- kuin alustataloudellekin. Hukkaa syntyisi nykyistä vähemmän, tuottavuus ja joustavuus paranisivat. Kertynyt tietomäärä koko valmistusketjun matkalta mahdollistaisi uusien palvelujen kehittämisen sekä kiihdyttäisi ja tehostaisi kunkin vaiheen tuotekehitystä. Lisäksi kerätyt tiedot antaisivat loppukäyttäjille varmuuden tuotteen laadusta, turvallisuudesta ja kestävyydestä.

Materiaali ja manuaali yhtä matkaa

Metalliteollisuuden tuote valmistetaan yleensä monen eri yrityksen tuotantolaitoksella ennen kuin se lähetetään loppukäyttäjälle. Materiaaleja ja kappaleita kuljetetaan paikasta ja yrityksestä toiseen.

Materiaali kulkee kuitenkin nykyisin eri reittiä kuin siihen liittyvä tieto. Materiaali matkaa junalla tai autolla ja tieto sähköpostilla. Myös asiakkaan tontilla ne päätyvät eri paikkaan, ja kovin usein ne jäävätkin erilleen. Pahimmillaan tiettyä kappaletta etsitään esimerkiksi ajelemalla polkupyörällä pitkin osavalmistajan laajaa kenttää. Toki kappaleet on merkitty, mutta niihin liittyvä tieto on toimiston sähköposteissa tai arkistotietokannoissa. Puhumattakaan käyttöohjeista, jotka ovat suunnittelijan hyllyssä paksuissa manuaaleissa tai käsikirjoissa. Kun jokin kone tai laite tarvitsee korjausta, on melkoinen työ selvittää, mitä materiaalia on käytetty ja miten sitä voi korjata.

Älyteräs SSAB SmartSteel on konsepti, joka toisi tähän helpotusta. Teräslevyyn merkitään yksilöllinen tunnistekoodi, joka linkittää levyn ja siihen liittyvän tiedon eli juuri sen kappaleen historian, koostumuksen, ominaisuudet ja käyttöohjeet. Kyseessä on idea, jota testataan ja kehitetään paraikaa yhdessä kumppaneiden kanssa.

Materiaali ja kone keskustelemaan

SSAB SmartSteel -idea tuo mahdollisuuden materiaalin ja koneen väliselle keskustelulle. Tulevaisuudessa älyterästä työstävä kone pystyy lukemaan käsittelyyn tulevan teräslevyn koodin ja voi säätyä automaattisesti oikein. Tämä vähentää huomattavasti virheitä ja materiaalihukkaa, ja hyödyt vain korostuvat, kun käytetään hienosäätöisiä robotteja.

Läpinäkyvää kokonaisoptimointia

SSAB SmartSteel -konseptin yhtenä tavoitteena on tuotteiden aukoton jäljitettävyys kaivokselta läpi koko valmistusketjun aina romutukseen ja uudelleenkäyttöön asti. Tämä on mahdollista, jos kaikki tuotteen valmistajat lisäävät tuotteeseen ja sen käyttöön liittyviä tietoja pilvipalveluun. Tietojen jakamisen ja yhdistelyn on oltava turvallista, ja turvaratkaisut ovatkin yksi merkittävä kehityskohde SSAB SmartSteel -konseptissa.

Samaa ideaa voidaan soveltaa tuotantoketjun ohjaukseen. Koko ketju voitaisiin virittää toimimaan optimaalisesti, mikä on eri asia kuin nykyisin tavoiteltava kaikkien vaiheiden kustannusten minimointi. Jonkun vaiheen kustannukset tai ajankäyttö saavat noustakin, jos jokin toinen vaihe voi säästää tai tuottaa enemmän.

Matkalla alustatalouteen ja ekosysteemeihin

Tulevaisuudessa yritykset eivät välttämättä aivan nykyisellä tavalla kilpaile keskenään, vaan kilpailukykyä rakennetaan kokonaisille jalostusketjuille ja -verkostoille. Älyteräs voisi luoda perustan metalliteollisuuden ekosysteemien rakentamiselle. Jatkossa eri osapuolten keräämää tietoa voitaisiin yhdistellä ja päästäisiin pitkä loikka kohti läpinäkyvyyttä ja kestävää kehitystä. Ei tarvita myöskään ylilaatua eikä varmuusvaroja. Samalla rakennetaan pohjaa digitaaliselle alustataloudelle. Vain mielikuvitus on rajana sille, mitä kaikkea uutta liiketoimintaa voitaisiin rakentaa jaettavissa olevan tiedon päälle.

Vaikutus tuottavuuteen ja luotettavuuteen voisi olla yhtä suuri kuin aikoinaan automaatiolla oli yhden tehtaan sisällä. Materiaalin mukana kulkeva tieto voi mullistaa koko valmistavan teollisuuden, jos uskalletaan avata rajoja ja nähdä yhteinen etu omaa etua suurempana.

Vauhtia kiertotalouteen

Kiertotaloudessa tuotanto ja kulutus synnyttävät mahdollisimman vähän hukkaa ja jätettä. Teräs on jo nyt 100-prosenttisesti kierrätettävää. Uusi älyteräsidea mahdollistaa paremman luokittelun teräksen koostumuksen suhteen, jolloin kierrättäminen on tehokkaampaa ja entistä houkuttelevampaa myös käyttäjien mielestä.

Kun asiakas tietää tarkalleen teräslevyn koostumuksen ja ominaisuudet, hänen ei tarvitse ostaa ylilaatua. Tämä parantaa koko valmistusketjun materiaalitehokkuutta. Koneiden säätäminen tarkan, valmistuseräkohtaisen tiedon mukaan vähentää hukkaa ja uudelleentilauksia. Lisäksi yhteinen tietopohja mahdollistaa uusien palveluiden kehittämisen ilman lisää fyysisiä investointeja.

Kehitystyöhön etsitään lisää kumppaneita

SSAB SmartSteel -konseptia on kehitetty yhdessä usean yliopiston ja teollisen toimijan kanssa Tekesin ja Suomen Akatemian rahoittamissa projekteissa. Kansainväliset tutkijaverkostot ovat varmistaneet, että vastaavaa ideaa ei ole aiemmin toteutettu. Ideaa on testattu ja pilotoitu muutaman asiakkaan ja laitetoimittajan kanssa. Varsinainen kehitystyö on alkamassa. Kehityskohteita ovat metalliosien merkitseminen, tietoarkkitehtuurit, pilvipalvelut, tietoturva, tietojen jakamistavat ja liiketoimintamallit. Tarvitaan myös yhteisiä standardeja.

Tällaista työtä ei mikään yritys voi tehdä yksin, vaan mukaan tarvitaan kumppaneita eri valmistusketjuista, asiakkaita, alihankkijoita, laitevalmistajia ja logistiikkayrityksiä. Pienillä ja nopeilla kokeiluilla idea jalostuu ja täsmentyy. Samaa ideaa voi soveltaa periaatteessa mihin tahansa materiaaliin. Niinpä voidaan puhua materiaalien internetistä.

Eri alojen osaajat yhteen

Parhaat ideat syntyvät, kun eri alojen huiput työskentelevät yhdessä. Myös SSAB SmartSteel -idea on syntynyt projektissa, jossa käyttäjäkokemuksen, tuotantotalouden, palvelukehityksen ja materiaalitieteiden huippututkijat työskentelivät terästehtaan haasteiden parissa. Yhteisen kielen ja luottamuksen rakentaminen vie aikaa, mutta se maksaa vaivan.

Seija Junno, tekn. tri, kehitysjohtaja, SSAB
seija.junno@ssab.com 

FAKTALAATIKKO

SSAB on saanut hiljattain päätökseen ensimmäisen vaiheen kehitys- ja tutkimusprojektista, jossa tutkitaan älyteräksen (SSAB SmartSteel) konseptia eli digitaalista alustaa, jonka avulla teräkseen voidaan ladata tietoa. Ainutlaatuinen identiteettikoodi yhdistää teräslevyn ja sitä koskevan tiedon ja tarjoaa asiakkaille ja näiden koneille tietoja ja ohjeita siitä, kuinka SSAB:n teräksiä valitaan ja käytetään eri kohteissa. Ajatuksena on jakaa SSAB:n terästietämystä kumppanien kanssa. Visiona on pilvipohjainen alusta, joka sisältää arvoketjun eri sidosryhmille ohjeet SSAB:n teräksen käyttöön ja joka on liitettävissä valmistusketjun muiden toimijoiden vastaaviin pilvipalveluihin.

Avainsanat: