|
|
|
Hankekoodi: A75498
Hankkeen nimi: MAJAKKA - digitalisaation työkalupakista eväät vähähiiliseen teollisuuteen
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.4.2019 ja päättyy 30.4.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Keski-Pohjanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Centria-ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 1097805-3
Jakeluosoite: Talonpojankatu 2
Puhelinnumero: 06 868 0200
Postinumero: 67100
Postitoimipaikka: Kokkola
WWW-osoite: http://tki.centria.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Heikki Kaakinen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: TKI-asiantuntija
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: heikki.kaakinen(at)centria.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 040 575 4786
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Tavoitteet
Oulun yliopiston ja Centrian ylimaakunnallinen Majakka-hanke mahdollistaa alueen teollisuuden digitalisoitumisen. Hanke selvittää digitalisaation potentiaalin prosessien energia- ja materiaalitehokkuuden parantamisessa. Majakan valona toimivalla digitalisaatiolla halutaan läpi leikata alueen teollisuuden prosesseja vähähiilisyyshyötyjen esittelemiseksi.
Hanke keskittyy digitaalisten tiedonkäsittelymenetelmien tutkimiseen ja soveltamiseen teollisuuden prosesseihin. Näiden menetelmien avulla olemassa olevasta informaatiosta kyetään tuottamaan täysin uusia laskennallisia suureita eli jalostettua mittaustietoa. Jalostetun mittaustiedon ja ymmärryksen myötä prosesseja kyetään ohjaamaan kohti optimaalisia olosuhteita ja ennen kaikkea säätämään prosesseja tarkemmin. Hyödyt realisoituvat laitteiden pidempänä elinkaarena, energia- ja resurssitehokkuutena eli vähähiilisyytenä.
Hankkeella halutaan yhdistää toteuttajien digitalisaatio-osaamiset alueen tutkimuksen, koulutuksen ja erityisesti teollisuuden hyödyksi. Yhteistyö konkretisoituu Keski- ja Pohjois-Pohjanmaan alueelle muodostuvana ylimaakunnallisena digitalisaation osaamiskeskittymänä. Tällä tuetaan vahvasti ja ennen kaikkea koordinoidusti alueella olemassa olevia tutkimuksen ja teollisuuden verkostoja mm. bio- ja kiertotalouden, sekä cleantech-haasteiden ratkaisemisessa.
Toimenpiteet
Hankkeen alussa toteutetaan ”State of the Art” -kartoitus digitalisiin tiedonkäsittelymenetelmiin, joilla kyetään edistämään materiaali- ja energiatehokkuutta teollisissa prosesseissa. Näitä menetelmiä sovelletaan demonstraatioiden muodossa pilottikoon prosesseihin toteuttajien tutkimusympäristöissä.
Olemassa olevat tutkimusympäristöt muokataan alkukartoituksen pohjalta demonstraatioihin sopiviksi. Vähähiilisyyskulmasta hyvin kuvaavaa on, että ympäristöjen muokkaaminen tarkoittaa pääosin ohjelmistojen päivittämistä ja kehittämistä. Tutkimusympäristöinä toimivat Centrian Chemplant ja Oulun Minipilot koetehtaat sisältävät useita erilaisia prosesseja, esimerkiksi malmin murskauksen sekä jauhatuksen, jotka ovat erittäin energiaintensiivisiä ja täten pienilläkin parannuksilla tuotetaan merkittävää energiatehokkuuden hyötyä.
Demonstraatioiden valinnassa huomioidaan ensisijaisesti alueen teollisuudelle tyypilliset prosessit sekä valittujen menetelmien soveltamisen hyötypotentiaali. Syntyviä tuloksia esitellään laajasti alueen yrityksille sekä paikan päällä, monikanavaisesti tiedottamalla, että seminaareissa.
Tulokset
Hankkeen tuloksena alueen teollisuudelle syntyy 1) digitaalinen työkalupakki, joka sisältää hankkeessa esitellyt keskeisimmät digitaaliset tiedonkäsittelymenetelmät. Työkalupakin kehittämisen ja jalkauttamisen kannalta on keskeistä osaamispääoman kasvattaminen ja juurruttaminen, mikä konkretisoituu 2) digitalisaatio-osaamiskeskittymänä. Osaamiskeskittymä takaa hankkeen vaikuttavuuden pitkälle tulevaisuuteen, luo pohjan tulosten jalkautumiselle teollisuuteen sekä laadukkaalle koulutustarjonnalle. 3) Tutkimusympäristöjen kehittyminen luo valmiudet tarjota näitä palveluja alueen yrityksille ja samalla vahvan pohjan tuleville hankkeille. 4) Osaamiskeskittymän ympäristöt kasvattavat kansallista ja kansainvälistä statusta mm. uusien kansainvälisten hankkeiden muodossa. Keski- ja Pohjois-Pohjanmaan alueen yritysten näkökulmasta hanke tarjoaa nimensä mukaan hyvät eväät hyödyntää näitä tuloksia vähähiilisyystavoitteiden saavuttamisessa ja oman liiketoiminnan kehittämisessä.
Varsinaista kohderyhmää on molempien maakuntien teollisuus, mutta erityisesti Kokkolan ja Oulun seudun materiaali- ja energiaintensiiviset kemian-, energia-, prosessi-, automaatio- ja ICT-alan yritykset. Samoin kuin Centrian ja Oulun yliopiston tutkimus- ja koulutus sekä ympäristöt osaamiskeskittymän rakentamisen osalta.
Välillisiä kohderyhmiä ovat muut alueen tutkimus- ja koulutusorganisaatiot, alueella toimivat tutkimuksen ja teollisuuden verkostot, kuten OuluMS ja Biolaakso, sekä hankkeeseen osallistuvien yritysten verkostot.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 440 748
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 428 310
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 535 194
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 534 371
Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa, Keski-Pohjanmaa
Seutukunnat: Kokkolan, Oulun
Kunnat: Oulu, Kokkola
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 3 | 10 |
| Teollisuuden tuotannollisten prosessien kehittyminen vaikuttaa positiivisesti luonnonvarojen tehokkaaseen käyttöön. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 2 | 8 |
| Hankkeen toimenpiteet vähentävät ilmastonmuutokseen vaikuttavia tekijöitä teollisuudessa. Digitaalisten ratkaisuiden myötä tietoisuus teollisuusprosessien ympäristövaikutuksista kasvaa, ja näin riskejä minimoidaan. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 3 | 7 |
| Luonnonvarojen tehokkaampi käyttö tuotannollisissa prosesseissa vähentää luontoon kohdistuvia rasituksia. Välillisesti tällä on myös vaikutusta alueen kasvillisuuteen, eliöihin ja luonnon monimuotoisuuteen. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 3 | 10 |
| Hankkeen toimenpiteiden myötä luonnonvaroja käytetään tehokkaammin tuotannollisissa prosesseissa, mikä vähentää pinta- ja pohjavesiin kohdistuvaa kuormitusta. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 1 | 4 |
| Hankkeella ei ole Natura alueiden eikä Natura 2000 ohjelman tavoitteisiin liittyviä suoria vaikutuksia. Hankkeella on merkittävä positiivinen välillinen vaikutus Natura 2000 -ohjelmassa määriteltyihin kohteisiin ja näiden alueiden eliöstöön: Luodon saaristo (alueen tunnusnro. FI0800132), Rummelön - Harrbådan (nro. FI1000003), Laajalahti (nro. FI1000004), Kokkolan saaristo (nro. FI1000033). Alueet sijaitsevat 1-25 km säteellä Kokkolasta, jonka alueelle osa hankkeessa toteutettavista toimenpiteistä kohdentuu. Siten hankkeen positiivinen vaikutus ulottuu välillisesti myös Natura 2000 –kohteisiin. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 1 | 5 |
| Immateriaaliset tuotteet ja palvelut eivät tuota kuormittavaa jätettä verrattuna perinteisiin tuotteisiin. Toisaalta projektilla on tuotantoa tehostavia vaikutuksia, jolloin jätteiden määrää voidaan vähentää. Välillinen vaikutus kohdentuu teollisuusprosessien tehostamisen kautta myös teollisuuden materiaali- ja jätekuormitukseen. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Hankkeella ei ole toistaiseksi uusiutuvien energialähteiden edistämiseen liittyviä vaikutuksia. Demonstraatioiden kautta uusien energialähteiden käyttöä voidaan pilotoida erilaisissa teollisuuden prosesseissa. Hankkeessa jalostettua osaamista voidaan hyödyntää myös hankkeen toteuttamisen jälkeen. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 10 |
| Hankkeella on positiivinen vaikutus alueemme liiketoiminannan edellyttämän digitalisaation tukeman teollisuusprosessin toimivuuden vahvistamiseen vähähiilisyyttä vahvasti tukien. Hankkeen tavoitteena on kehittää energia- ja materiaalitehokkaita digitaalisia ratkaisuja siten, että turvataan alueemme elinkeinotoiminnan kilpailukyky. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 7 | 5 |
| Hanke lisää alueen yritysten, tutkimuslaitosten ja muiden tahojen tietämystä energiatehokkuuden, vähähiilisyyden ja digitalisaation yhdistämisestä. Teollisuuden ekologista toimintaa tehostetaan digitaalisilla ratkaisuilla, jotka eivät itsessään aiheuta ylimääräisiä ympäristökuluja. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 3 | 8 |
| Digitalisaation tiedonkäsittelymenetelmät vähentävät liikkumisen tarvetta esimerkiksi raaka-ainetarpeen vähentyessä, prosessien säätöön liittyen toimenpiteiden yhteydessä, sekä mahdollistavat automaattisen päätöksenteon logistiikan suhteen. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 5 |
| Välillisesti hankkeella voi on suuri vaikutus tuottavuuteen, ja ihmisen (luonnon) hyvinvointiin. Hankkeella edistetään alueellista hyvinvointia ympäristöhaittoja minimoimalla ja luonnon monimuotoisuuden säilyttämisellä. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Hanke on sukupuolineutraali. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 4 |
| Hanke vaikuttaa välillisesti alueemme kulttuuriympäristön säilyttämiseen minimoimalla teollisuuden negatiivisia ympäristövaikutuksia ja –riskejä. | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Hankkeella ei ole vaikutusta kulttuuriympäristöön. | ||
| Ympäristöosaaminen | 5 | 10 |
| Hanke tukee alueen ympäristöosaamisen kehittämistä merkittävästi vähähiilisyyden kuten resurssi-, materiaali- ja energiatehokkuuden näkökulmasta. | ||
Hanke toteutettiin alkuperäisen suunnitelman mukaisena. Hankkeen aikatauluun tehtiin muutoksia hankeen aikana pariin otteeseen johtuen mm. COVID-19 pandemian tuomista kokoontumisrajoituksista.
Hankkeen tavoitteena oli 1) kehittää konkreettinen digitalisaation työkalupakki, joka sisältää valittuja digitaalisia tiedonkäsittelymenetelmiä esimerkiksi tiedon keräämiseen, käsittelyyn, muokkaamiseen, mallintamiseen, visualisointiin, varastointiin ja jakamiseen liittyen, 2) muodostaa digitalisaatio-osaamiskeskittymä, 3) tutkimusympäristöjen kehittäminen, 4) demonstraatioiden toteuttaminen sekä 5) monikanavainen tiedottaminen.
Aihealueen osaamista ja tietoisuutta saatiin kasvatettua sekä molemmissa toteuttajaorganisaatiossa, että teollisuuden kumppanien keskuudessa. Tällä pyrittiin edistämään digitaalisten työkalujen hyödyntämisessä kohti vähähiilisempää teollisuutta.
Demonstraatiot toteutettiin yhteistyössä hanketoteuttajien kesken ja demonstraatioiden tuloksista muodostui digitaalinen työkalupakki. Samalla muodostui digitalisaation osaamiskeskittymä. Hankeosapuolten tutkimusympäristöjä kehitettiin samalla, jotta demonstraatioita saatiin tehtyä.
Digitaalisiin työkaluihin liittyvät demonstraatiot:
- 3D skannaus
o tiedon kerääminen, muokkaaminen, mallintaminen, jakaminen
- 3D tulostus
o tiedon muokkaaminen, mallintaminen, jakaminen
- Autonomiset ajoneuvot
o tiedon kerääminen, käsittely, jakaminen
- Digitaalinen kaksonen
o tiedon kerääminen, käsittely, muokkaaminen, mallintaminen, visualisointi, varastointi, jakaminen
- Edulliset anturit
o tiedon kerääminen, muokkaaminen
- Fotogrammetria
o tiedon kerääminen, muokkaaminen, mallintaminen, jakaminen
- Lohkoketjut
o tiedon varastointi, jakaminen
- OPC UA
o tiedon kerääminen, muokkaaminen, mallintaminen, jakaminen
- Paikallinen laskenta
o tiedon muokkaaminen, mallintaminen
- Spektrometria
o tiedon kerääminen, mallintaminen, visualisointi
- Tilannekuva
o tiedon käsittely, muokkaaminen, mallintaminen, visualisointi, varastointi, jakaminen
- Virtuaalitodellisuus
o tiedon visualisointi, mallintaminen, jakaminen
- Virtuaalianturit
o tiedon kerääminen
Vähähiiliseen teollisuuteen liittyvät demonstraatiot:
- digitaalinen kaksonen
o Oulun Minipilot tutkimusympäristön digitaalisen kaksosen luominen ja hyödyntäminen koeajoissa
- lämmityssaatot
o data-analyysi ja virtuaalianturin rakentaminen poikkeamien havainnoimiseksi
- lämmöntalteenotto jätevedestä ja sen hyödyntäminen prosessiveden lämmityksessä
o data-analyysi ja älykäs säätö prosessin ohjaukseen
- lämmönvaihtimen hyötysuhteen laskeminen
o data-analyysi ja virtuaalianturin rakentaminen lämmönvaihtimen liiallisen likaantumisen huomioimiseksi
- tehtaiden tietojärjestelmien yhdistäminen OPC UA:n avulla
o kahden eri koetehtaan (Centrian Chemplant ja Oulu Minipilot) tietojen tuominen yhteen tilannekuvaan kokonaisuuden hahmottamiseksi
- älykkäät sopimukset
o kemikaalien varastoinnin aikaisen hiilijalanjäljen laskeminen ja tiedon varastointi älykkäässä sopimuksessa
Hanketoteuttajien tutkimusympäristöjen kehittäminen:
Centria Chemplant:
- Lisäanturointi tislausprosessin tarkempaan mittaamiseen
- tietojen automaattinen kerääminen koeajojen yhteydessä
Oulu Minipilot
- Digitaalisen kaksosen luominen ja hyödyntäminen koeajojen yhteydessä
Välittöminä tuloksina hanketoteuttajille syntyi uutta osaamista ja tietoa, joita voidaan hyödyntää uusissa hankeavauksissa ja tutkimuksissa. Lisäksi hanketoteuttajien tutkimusympäristöjä kehitettiin eteenpäin enemmän digitalisaatiota hyödyntäviksi. Oulun Minipilot koetehtaasta tehtiin digitaalinen kaksonen ja Centrian Chemplant ympäristöön saatiin lisää anturointeja ja parannettiin tiedonkeruuta.
Hankkeessa mukana olleiden yritysten osaaminen kasvoi siten, että muutaman heistä on mahdollista kehittää omia tuotteistaan vähähiilisempään suuntaan. Mukana olleita yrityksiä saatiin verkostoitumaan keskenään, jolloin yritykset saattoivat aloittaa yhteistyön hankkeen taustalla.
Lisäksi välittömäksi tulokseksi voidaan laskea hankkeesta tiedottaminen ja vähähiilisten teknologioiden esittely yleisölle sosiaalisen median (LinkedIn), messujen, lehtijuttujen ja artikkeleiden kautta. Hankkeen puitteissa tehtiin myös muutama opinnäytetyö.