Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A77557

Hankkeen nimi: TEODIMI - Teollisuusprosessien hallinta digitaalisilla työkaluilla ja mittauksilla

Toimintalinja: 8. REACT-EU:n EAKR-toimenpiteet

Erityistavoite: 12.2. Tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kehittäminen erityisesti digitalisaation edistämisen ja yhteiskunnan hiilineutraalisuustavoitteen toteutumisen näkökulmasta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.6.2021 ja päättyy 31.12.2023

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Kainuun liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Oulun Yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245895-5

Jakeluosoite: Kehräämöntie 7

Puhelinnumero: 0408397353

Postinumero: 87400

Postitoimipaikka: Kajaani

WWW-osoite: https://www.oulu.fi/mittaustekniikka/

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Jarkko Räty

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: tutkimuspäällikkö

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: jarkko.raty(at)oulu.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0408397353

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:

Osatoteuttajat

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Teollisuuden vihreä siirtymä edellyttää uusia menetelmiä prosessien tehokkaaseen hallintaan. Uudet digitaaliset ratkaisut, kuten reaaliaikaiset mittausmenetelmät ja mittaustiedon kehittyneet käsittelymenetelmät (data-analytiikka ja tekoäly) mahdollistavat teollisuusprosessien kustannustehokkuuden parantamisen ja ympäristövaikutusten minimoinnin. Tässä hankkeessa Oulun yliopiston mittaustekniikan yksikkö ja Kajaanin ammattikorkeakoulu kehittävät kaivos-, metalli- sekä paperi- ja selluteollisuuden tarpeisiin ratkaisuja prosessimittauksiin, prosessilaitteiden kunnonvalvonnan mittauksiin ja prosessien ympäristövaikutusten hallintaan. Prosessimittausten osalta hankkeessa kehitetään useita eri mittauksia hyödyntävä reaaliaikainen menetelmä liuenneen sulfaatin mittaamiseen teollisuuden kiertovesistä. Sulfaattipitoisuus määrittelee useissa kemiallisissa teollisuusprosesseissa prosessin kokonaistehokkuuden. Esimerkiksi kaivosten rikastusprosesseissa sulfaatti määrittelee arvokkaiden metallien talteenoton tehokkuuden. Sulfaatti on myös yksi merkittävin ympäristökuormitusta aiheuttava kemikaali prosessiteollisuuden jätevesissä. Sulfaatin reaaliaikainen mittaaminen mahdollistaa sulfaattipäästöjen hallinnan. Prosessilaitteiden keskeytyksetön toimivuus mahdollistaa tehokkaimmat tuotantoprosessit ja pienimmät haitalliset ympäristövaikutukset. Ennakoiva kunnonvalvonta on keskeisessä roolissa prosessilaitteiden toimivuuden varmistamisessa. Hankkeessa kehitetään kokonaisvaltaista kunnonvalvonnan menetelmää hyödyntäen prosessista, prosessilaitteiden kunnonvalvonnasta ja prosessien ympäristövaikutusten monitoroinnista saatavaa mittaustietoa. Hankkeessa kehitetään ennakoivan kunnonvalvonnan menetelmiä soveltaen modernin data-analytiikan ja tekoälyn tarjoamia mahdollisuuksia. Kehitetyt mittausmenetelmät ja mittaustiedon analysointimenetelmät pilotoidaan yhdessä hankkeeseen osallistuvien yhteistyöyritysten kanssa. Hankkeen tuloksena syntyy pilotoituja, digitaalisia ratkaisuja teollisten prosessien optimointiin ja täten mahdollistetaan tuotanto pienemmillä CO2 päästöillä. Yritysten on mahdollista kaupallistaa tuloksia hankkeen jälkeen ja luoda uusia globaaleja liiketoimintamahdollisuuksia.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Erityisenä kohderyhmänä ovat alueen mikro-, pk-yritykset ja globaalit ns. veturiyritykset. Yhteistyössä yritysten kanssa testataan kehitettyjä mittausratkaisuja loppuasiakkaiden sovelluskohteissa (pk-yritykset ja globaalien yritysten yhteistyösopimus yrityksissä). Uusille toimintaa Kainuussa suunnitteleville ja aloittaville yrityksille viestitään alueen tutkimusorganisaatioiden mahdollisuuksista yhteistyöhön.
Toisena kohderyhmänä on alueen dataekosysteemiin kuuluvat yritykset ja tutkimuslaitokset (esim. CSC, VTT-Mikes). Tälle kohderyhmälle hanke synnyttää uutta osaamista ja liiketoimintamahdollisuutta.
Keskeinen kohderyhmä on myös Oulun yliopiston Mittaustekniikan yksikön MITY ja Kajaanin ammattikorkeakoulun KAMKin henkilöstö. Heidän osaamisensa kehittyy ja läheinen yhteistyö yritysten kanssa mahdollistaa uusien start-up yritysten syntymisen innovaatioiden pohjalle.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Välillisinä kohderyhminä ovat Kajaanin toimintaympäristössä toimivat muut TKI –ammattilaiset (KAO, LUKE). Pyrkimys on tukea ja laajentaa TKI -toimijoiden kumppanuuksia ja yhteyksiä kansallisiin ja eurooppalaisiin aloitteisiin ja ohjelmiin.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 428 921

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 423 756

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 541 897

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 535 008

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Kainuu

Seutukunnat: Kajaanin

Kunnat: Kajaani, Sotkamo

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Ei
Toimintaympäristö on sukupuolineutraali ja toimenpiteet hankkeessa kohdistuvat molempien sukupuolten edustajiin.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Hankkeen toiminnallisessa suunnittelussa on otettu huomioon sukupuolilähtökohdat. Toiminnalliset tehtävät on suunniteltu siten, että työtehtävät jakautuvat tasaisesti naisille ja miehille.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Hankkeen keskeisimmät tavoitteet eivät riipu tekijöiden eivätkä kohderyhmän sukupuolesta.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 2 5
Eräs keskeinen tavoite on soveltaa uutta mittausteknologiaa teollisuuden prosessoinnin monitorointiin sekä tehostaa tuotantoa keskittyen enemmän kestävämmän kehityksen suuntaan tarjoamalla uusia työkaluja prosessien optimoinnille ja kustannustehokkuudelle.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 3 6
Prosessien tehokkuuden paranemiseen tähtäävät ratkaisut toisaalta optimoivat tuotantoa (jätettä syntyy vähemmän) ja päästöt pienenevät (energiaa kuluu vähemmän) ja täten kasvihuonekaasujen määrät vähenee.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 0
Ei merkittäviä vaikutuksia
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 2 4
Veden ja ilman laatu paranee kun uusilla ratkaisuilla voidaan tuotantoa optimoida.
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Ei merkittäviä vaikutuksia
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 4 6
Hankkeessa kehitetyt ratkaisut optimoivat tuotantoa ja tehostavat materiaaleista saatavaa hyötyä. Jätettä syntyy vähemmän. CO2 päästöt pienenevät
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 0
Ei merkittäviä vaikutuksia.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 3 5
Hankkeessa kehitettävät ratkaisut on mahdollista myöhemmin kaupallistaa esimerkiksi alueelle perustettavien uusien yritysten toimesta ja siten hanke mahdollistaa mm. uusien cleantech ja teknologia-alan yrityksien saamisen alueelle ja/tai perustamisen.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 5 7
Varsinkin hankkeessa kehitettävät teknologia- ja mittausmenetelmät mahdollistavat uudentyyppisen digitaalisen palveluliiketoiminnan kehittämisen alueelle.
Liikkuminen ja logistiikka 1 2
Tuotanton tehokkuuden kasvattaminen on yksi hankkeen keskeisiä tavoitteita. Optimoiduilla ratkaisuilla luodaan pienempää huoltotarvetta ja siten vähennetään päästöjä.
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 2 4
Kehitetään uusi digitaalisia ratkaisuja teollisuuden prosessien optimointiin. Ratkaisut mahdollistavat uusien työpaikkojen syntymisen ja lisää elinvoimaisuutta alueelle.
Tasa-arvon edistäminen 0 0
Ei merkittäviä vaikutuksia
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
Ei merkittäviä vaikutuksia
Kulttuuriympäristö 0 0
Ei merkittäviä vaikutuksia
Ympäristöosaaminen 4 6
Mittaustekniikan kehittäminen ja teollisuuden, erityisesti kaivosteollisuuden, ympäristö- ja laatutason parantaminen ovat osa Kainuun älykkään erikoistumisen strategiaa. Hankkeessa kehitetään ja sovelletaan merkittävästi ympäristöosaamiseen liittyvää teknologiaa. Mahdollistaa alueen yritysten ja tutkimuslaitosten osallistumisen KV-hankkeiden suunnitteluun ja toteuttamiseen.

9 Loppuraportin tiivistelmä

Hankkeen päätavoitteena oli mahdollistaa yritysten kestävän kehityksen mukainen toiminta hyödyntämällä digitalisaation tarjoamia mahdollisuuksia ja hankkeen toteuttajien erityisosaamista. Hankkeessa kehitetään kokonaisvaltaisesti teollisuuden prosessi- ja ympäristömittaustoimintaa hyödyntäen digitalisaation mahdollistamia uusia työkaluja ja toimintamalleja.

Hankkeessa Oulun yliopiston mittaustekniikan yksikön MITY kehitti osaamista sulfaatin mittaukseen teollisuuden prosessivesistä ja rakensi optisiin mittauksiin perustuvan prototyyppi mittalaitteen sulfaatin jatkuvatoimiseen mittaukseen. Mittaustekniikan yksikön vesien kierrätysyksikössä mittalaitteen toimivuutta arvioitiin todellisilla teollisuusnäytteillä. Tulokset oli lupaavia mutta pilotoinnissa havaittiin myös selkeitä jatkokehitystarpeita. Sulfaatin mittaukselle on tarvetta teollisuus ympäristöissä ympäristölupien ehtojen kiristyessä tulevaisuudessa.

Kajaanin ammattikorkeakoulun osalta hankkeessa toteutettiin kaksi data-analytiikka- ja koneoppimisesimerkkiä sekä tiedon visualisointiratkaisu. Datan käsittely ja koneoppimisen soveltaminen antoivat käytännön tasolla ideoita siitä, mitä asioita kannattaa huomioida koneoppimisen käyttöönotossa ja sen hyödyntämisessä teollisen prosessin ohjaukseen ja ennustavaan kunnossapitoon. Datan esikäsittelylle on suuri tarve. Data ei useinkaan ole täydellistä, vaan vaatii toimenpiteitä, että sitä voidaan hyödyntää etenkin mallien koulutusvaiheessa ja toisaalta on tarve myös ymmärtää prosesseja (substanssiosaaminen).

Hankkeessa kehitettyä osaamista on mahdollista tulevaisuudessa hyödyntää monin tavoin. Osaamisen kehittymisen ansiosta on mahdollista päästä yhteistyöhön muiden kumppanien kanssa, jossa kehitetään ideoihin pohjautuen kaupallisia ratkaisuja. Kainuun vahvuuksia on jatkossakin mittaustekniikka, tekoälyn ja koneoppisen sekä suurteholaskennan hyödyntäminen ja kaivannaisteollisuus ja tämän hankkeen tulokset palvelevat hyvin alueen tarpeita.