Valion Riihimäen R1-tehdas sai uuden automaation – modernisointihankkeen tärkeimpiä tavoitteita oli hävikin pienentäminen

Valion Riihimäen R1-tehdas on toiminut jo vuodesta 1968. Alkuun tehdas on tuottanut jogurttia. Tänä päivänä R1 huolehtii 550 tilan maidon vastaanotosta ja valmistaa maitoa, kermaa ja piimää. Samalla tontilla sijaitsee myös Valion Etelä-Suomen jakeluvarasto.

Alkusyksystä 2023 tehtaalla on valmistunut helmi-maaliskuussa 2022 aloitettu, Instan kokonaistoimituksena toimittama meijeriautomaation modernisointi.

Mitsubishin logiikoilla toteutettu, elinkaarensa päässä oleva automaatio on uudistettu täysin ja liitetty osaksi tehtaan Siemensin Simatic PCS 7 -ohjausjärjestelmää. Hajautuskeskukset pneumatiikkaventtiileineen ja I/O-liityntöineen on uusittu, ja valmistusta laajennettu ja tehostettu prosessimuutoksin. Optimoiduilla tuotevaihdoilla vähennetään raaka-aineiden, energian ja veden kulutusta ja ennen kaikkea säästetään ympäristöä.

Instan projektipäällikkö Antti Laaksosen mukaan käyttöönotto tehtiin noin 20 hengen kokoonpanolla kolmessa vuorossa.

– Korvasimme logiikat prosessiasemalla, uudistimme magneettiventtiilikaapit sisältöineen ja kalustimme uudelleen muutaman valmiin kaapin. Samalla toimitimme uudet ohjelmat poistuvien tilalle. Kokonaisuuteen sisältyivät myös uudet valvomonäytöt ja sähköasennusten valvonta, Laaksonen luettelee.

Automaatio tärkeässä roolissa tuotannon toimintavarmuuden turvaamisessa

Elintarviketeollisuudelta edellytetään huoltovarmuutta ja tuotannon toimimista häiriöttä myös poikkeusoloissa. Tässä automaatio on tärkeässä roolissa.

– Koska laitoksemme ei voi olla päivääkään poissa toiminnasta, toimintavarmuus on tärkeää ja automaatio vaikuttaa siihen hyvin paljon. Automaatiolla pyritään myös taklaamaan hävikin hallintaa, Valion tekninen asiantuntija Pekka Maalo taustoittaa.

Maalon mukaan R1-tehtaan vanha järjestelmä pyrittiin korvaamaan mahdollisimman pitkälle. Samalla selkiytettiin kokonaisuutta.

– Järjestelmässä oli melko paljon käyttämätöntä koodia ja muuta historian painolastia, joista päästiin uudistuksen yhteydessä kätevästi eroon. Kenttä on tosin edelleen vanhaa, eli historiaa on yhä monessa kohtaa, mutta oli iso muutos saada tämä osuus uuteen järjestelmään, Maalo kertoo.

Nopea yliheitto perustuu huolelliseen suunnitteluun ja toimivaan yhteistyöhön

Elintarviketeollisuuden tuotantolaitoksilta odotetaan yhä suurempaa käyttöastetta, eikä pitkiin tuotantoseisakkeihin ole varaa silloinkaan, kun on aika päivittää ja uudistaa laitoksen järjestelmiä. Käyttöönoton yliheitto täytyy toteuttaa mahdollisimman nopeasti, jotta se ei häiritse tuotannon jatkuvuutta.

Pyrittäessä nopeaan yliheittoaikaan, kaiken perustana on huolellinen suunnittelu ja ennakointi. Toimenpiteet, vastuut ja aikataulu määritellään yksityiskohtaisessa käyttöönottosuunnitelmassa.

– Yliheiton vaiheet voidaan jakaa ennen varsinaista yliheittoa tehtäviin valmisteleviin töihin, joita tässä uudistuksessa olivat automaatiojärjestelmän pystytys ja keskusten mekaaninen valmistelu. Yliheiton alkaessa tehtäviin tarvittaviin mekaanisiin töihin ja kytkentätöihin kuuluivat keskusten vaihdot ja uusien kaapeleiden kiinnitykset, joiden jälkeen kenttäväylät nostettiin ylös. Tämän jälkeen seuraa testausvaihe, jossa testataan moottorit, laitteet ja kenttälaitteet, ja vielä lopuksi tehdään ohjelmiston testaus ja käyttöönotto, Laaksonen selittää.

FAT-testauksessa hyödynnettiin prosessin simuloinnissa Siemensin Simit-työkalua, jolla voidaan luoda digitaalisia malleja tuotantoympäristöstä ja -prosesseista sekä testata mahdollisia virhetilanteita. Testauksen tueksi rakennettavat simulointimallit ovat yleistyneet – osaltaan ne tukevat nopeaa yliheittoa, mutta tämän lisäksi niitä voidaan hyödyntää myös laitoksen data-analytiikan ja tiedolla johtamisen tukena, jolloin digitaalinen kaksonen auttaa esimerkiksi tulevaisuuden investointihankkeiden suunnittelussa.

Täysseisakkiaika projektissa oli Laaksosen mukaan arvioitu noin hieman alle kolmen vuorokauden mittaiseksi, jonka hän kuvailee olevan melko lailla maksimi, mitä tämänkaltaisiin uudistuksiin voidaan varata. Aika saatiin alitettua: ensimmäiset ohjelmat käynnistettiin huomattavasti ennakkoon, ja ensimmäinen pastööri noin 8 tuntia etuajassa. Lastaukset ja vastaanotot pysyivät päällä yliheiton ajan, eikä niihin tullut katkoja.

– Pystyimme hoitamaan raakamaidon tulon ja lastauksen ulos täysin. Oma tuotevarastomme ja jakelu varautuivat viiveisiin, joita muutamalla tunnilla seuraavalla viikolla ilmeni, mutta nämä eivät näkyneet asiakkaalle asti. Onnistuimme yhdessä aikataulujen saavuttamisessa, Maalo kertoo.

Haasteet ratkottiin sujuvalla yhteistyöllä

Valion ja Instan historia ulottuu yli 30 vuoden taa. R1-laitoksen lisäksi Insta toimii muun muassa lähellä sijaitsevan vuonna 2017 käyttöönotetun R2-välipalatehtaan sekä Joensuun tehtaan automaatiokumppanina, ja on kehittänyt Valion tuotannollisen toimintaympäristön digitalisaatiota. Yhteistyö R1:n modernisoinnissa pohjasi vuosia sitten tehtyyn kilpailutukseen, jolloin Insta arvioitiin parhaaksi ehdokkaaksi. Viime vuonna Siemensin kanssa yhteistyötä syventäneellä Installa on sertifioituna ratkaisupartnerina (Solution Partner) vahva Siemens-osaaminen.

Pekka Maalo ja Valion automaatioasentaja Iiro Simola kertovat yhteistyön Instan kanssa sujuneen hyvin. Sujuvan projektin salaisuus olivat Valion ja Instan yhteiset suunnittelupalaverit ja se, että haasteet ratkottiin yhdessä onnistuneesti sitä mukaa, kun niitä ilmeni.

– Jonkin verran haasteita aiheuttivat vanhaan järjestelmään aikojen saatossa tehdyt muutokset, joista kaikista ei ollut jäänyt muistijälkeä, Maalo miettii.

– Toimittajana Insta on hyvä, asiantuntemusta löytyy todella paljon. Se, että Installa sovituista asioista pidetään kiinni, on tärkeää, Maalo ja Simola summaavat.