Case study

    Datenbasierte Lösung für sicherere und smartere Abläufe bei Valmet

    Nachdem ein Brand in einer Testanlage zu einem Datenverlust geführt hatte, verpflichtete sich Valmet dazu, sicherzustellen, dass wertvolle Testdaten nie wieder gefährdet sind. In einer wegweisenden Partnerschaft mit Nortal verband Valmet Operational Technology (OT) mit Information Technology (IT), um eine maßgeschneiderte, robuste und datenbasierte Lösung zu schaffen, die Sicherheit und Effizienz in den Mittelpunkt stellt. Dieses Projekt ist Teil einer größeren Initiative im Rahmen von Valmets Factory-IT-Programm, einem neuen strategischen Schwerpunktbereich, der Business Excellence durch modulare Fähigkeiten und ein skalierbares, erweiterbares IT-Serviceangebot für den Fabrikbetrieb ermöglichen soll.

    Service

    Data and AI Technology and Engineering

    Industry

    Industry Data and AI

    Valmet, ein weltweit führender Entwickler und Anbieter von Prozesstechnologien, Automatisierung und Services für die Zellstoff-, Papier- und Energieindustrie, sichert die Qualität seiner Produkte durch strenge Tests in einer präzisen Testumgebung, die mit Hunderten von Zustandsüberwachungssensoren ausgestattet ist. Valmets Prüfstand verfügt über deutlich mehr produktspezifische Sensoren als auf dem Shopfloor der Kunden, was die Produktqualität sicherstellt.

    Vor einigen Jahren brach im Valmet-Werk Rautpohja in Finnland während eines Walzentests ein Brand aus, der einen der Prüfstände für Papiermaschinenwalzen (SymRoll) zerstörte. Brände während Walzentests sind äußerst selten, aber gerade in solchen Ausnahmesituationen ist es wichtig sicherzustellen, dass Testdaten an einem sicheren Ort gesichert und leicht zugänglich sind.

    „Damals haben wir die Daten lokal in der Nähe des Bedienraums gespeichert und konnten nicht alle Daten unserer Testläufe retten”, sagt Timo Ollila, Product Manager, Deflection Compensated Rolls, Board and Paper Mills Business Unit, bei Valmet. „Mit unserem alten System waren nur Daten der letzten Testläufe verfügbar, und selbst die waren nicht leicht zugänglich.”

     

     

    Entscheidende Daten aus Walzen-Testläufen erfassen

    Die Testumgebung ist eine präzise und datenkritische Umgebung, in der eine genaue Datenerfassung nicht verhandelbar ist. Jede Sensormessung und jeder Videofeed sind entscheidend, um die Leistung zu verstehen und die Sicherheit zu gewährleisten. Genau in dieser Umgebung müssen Daten zu Sensoren, Walzeninspektion, Startrezepten und Video gesammelt, erfasst und in die Cloud übertragen werden. Denn alle Daten, die sich nicht in der Cloud befinden, laufen Gefahr, nicht effizient analysiert werden zu können.

    Timo Ollilas Briefing an Nortal umfasste drei Anforderungen:

    • Valmet musste genaue Daten erfassen und an einem sicheren Ort aufbewahren.

    • Die Daten mussten verfügbar sein, das heißt sichtbar, visualisierbar und unkompliziert zugänglich.

    • Valmet wollte eine Reihe von Tools, die einen greifbaren geschäftlichen Mehrwert liefern und es ermöglichen, die eigenen Daten effektiv zu nutzen.

    Pipelines at factory and blue sky

    Valmets wegweisende Lösung in der Schwerindustrie

    Nortals Cloud Architect Anssi Pannula und das restliche Team machten sich daran, mit den neuesten Technologien eine IT/OT-Integration zu entwickeln.

    „Unsere Lösung erfasst Daten vom neuen Prüfstand im Werk Rautpohja. Über 3.000 Sensor-Tags, die unter anderem Temperatur, Geschwindigkeit, Druck, Durchfluss und Vibration messen”, sagt Pannula, „und all das wird nahezu in Echtzeit an Real-Time Intelligence in Microsoft Fabric gesendet. Videos werden von vier Kameras aufgezeichnet, und das gesamte Filmmaterial wird in OneLake in Microsoft Fabric gespeichert. Mit OneLake File Explorer können Nutzer Videos ganz einfach direkt über den Windows File Explorer auf ihrem Laptop öffnen und ansehen.”

    Sollte sich in Zukunft ein ähnlicher Vorfall ereignen, könnte Valmet nun den Ablauf der Ereignisse schnell nachvollziehen und die normale Produktion effizienter wiederherstellen, ohne dass umfangreicher Zeitaufwand und manuelle Arbeit zur Ursachenermittlung nötig wären. „Wir können jetzt mithilfe von Daten Probleme beim Walzentest erkennen und vorbeugende Maßnahmen mit Blick auf die Zukunft ergreifen”, sagt Ollila. Neben mehr Sicherheit ermöglicht diese Lösung Valmet auch, große Datenmengen nahezu in Echtzeit zu sammeln und zu analysieren. Diese Fähigkeit unterstützt die Bewertung verschiedener Prüfstandskonfigurationen und den Vergleich von Testläufen und hilft dabei, die optimalen Einstellungen und Parameter für einen effizienteren Betrieb zu ermitteln.

    Ollila sagt, dass das System den Maschinenbediener*innen visuelle Dashboards auf Grafana bietet, ebenfalls von Nortal entwickelt, zusätzlich zu ihren Trendanalyse-Tools. „Wenn während des Testlaufs etwas passiert, können sie sich an die Walzeningenieure wenden. Telemetriedaten unterstützen faktenbasierte Entscheidungen, indem sie detaillierte Einblicke zeigen, etwa in Druck- und Durchflussmuster. Wir können erkennen, was passiert und ob es beschädigte Komponenten in der Walze gibt. Wird das frühzeitig erkannt, kann das enorme Kosteneinsparungen bedeuten. Wir können vollständige Tests durchführen, ohne separate Messeinheiten bauen zu müssen. All das wird durch die umfassende Lösung möglich, die Nortal geliefert hat.”

    Nortals Business Area Director Petri Rönkkö sagt, dass Valmets moderne cloudbasierte Lösung in der Schwerindustrie noch nicht so verbreitet ist. „Verbraucherorientierte Unternehmen übernehmen schnell Cloud-Technologien und neue Arbeitsweisen, aber in der Fertigung erledigen Fabriken noch immer viel manuelle Arbeit in isolierten, lokalen On-Premises-Umgebungen, jede mit eigenen Tools und Systemen. Lösungen wie diese bieten einen umfassenden Überblick darüber, was auf dem Shopfloor passiert. Die Daten zugänglich zu machen, ist auf dem Shopfloor großartig, aber es unterstützt auch die Anforderungen des Top-Managements, wenn Datensilos aufgebrochen werden.”

    Petri Rönkkö, VP Forest, Manufacturing and Services

    – Petri Rönkkö, Vice President Forest, Manufacturing and Services, Nortal Finland

    Valmets Lösung wurde mit Blick auf Skalierbarkeit entwickelt. Dieselben Plattformfunktionen lassen sich auch in anderen Use Cases wiederverwenden, um künftig Kosten zu sparen und für jeden einzelnen Use Case separate Insellösungen zu vermeiden.

    Ein partnerschaftlicher Weg zum Erfolg

    Was hat es möglich gemacht, all das in nur sechs Monaten von Anfang bis Ende zu erreichen? Laut Valmet lag das an der Struktur des Teams und daran, wie es zusammengearbeitet hat. Teemu Vento, Global Operations, Factory IT Lead bei Valmet, nennt das eine agile Arbeitsweise in enger Zusammenarbeit. „Es war ein MVP, daher wusste keine der beiden Seiten genau, was wir entdecken würden. Für mich war das Beste die Möglichkeit, unterwegs Entscheidungen zu treffen.”

    „Es gab drei Akteure im Team”, sagt Timo Ollila. „Valmet Business, Valmet IT und Nortal. Das bedeutete, dass wir während des Entwicklungsprozesses einen offenen Dialog führen mussten. Gemeinsam haben wir unsere Anforderungen definiert und geklärt, Kompromisse gefunden und ständig zwischen den drei Parteien diskutiert, um eine optimale Lösung zu entwickeln. Ich bin Maschinenbauingenieur, kein IT-Spezialist. Ich definiere unsere Anforderungen, und Nortal und Valmet IT haben daraus technische Lösungen entwickelt, die zur Fabrikumgebung von Valmet passen. Die Zusammenarbeit lief reibungslos, und der aktive Dialog zwischen den Parteien war der Schlüssel zum Erfolg dieses Projekts.”

    Datenbasierte Skalierung

    Mit mehr als 19.000 Mitarbeitenden und 60 Produktionsstandorten weltweit sieht Valmet großes Potenzial darin, diese Datenerfassungs- und Visualisierungslösung künftig auch in anderen Valmet-Werken und für weitere Use Cases einzusetzen.

    „Wir haben vor, diese Lösung zu skalieren und ihre Vorteile breiter innerhalb von Valmet zu nutzen”, sagt Vento. „Bisher haben wir mit dem neuen Prüfstand viele Walzen getestet, und der Prozess läuft weiter. Im nächsten Jahr werden wir die wirklichen Vorteile sehen, denn die größten Einsparungen werden sich aus der neuen Art der Walzenführung ergeben. Durch den teilautomatisierten Prozess verbessern sich die Reaktionszeiten, und Tests lassen sich schneller durchführen”, sagt Ollila.

    Ollila ist überzeugt, dass der Schlüssel zu einem erfolgreichen Projekt darin liegt, den Projektumfang so detailliert wie möglich zu beschreiben: Je mehr Vorarbeit geleistet wird, desto reibungsloser läuft alles. Von Nortals Seite aus lässt sich sagen: Wenn es eine Fähigkeit jenseits der IT gibt, die wir in unseren 35 Jahren im Geschäft intensiv entwickelt und in die Praxis umgesetzt haben, dann ist es die Fähigkeit zuzuhören.

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