Puutuotetalan tutkimusteemojen ja painopisteiden arviointi 1. Alan omat tarpeet

Transkriptio

1 Projektiaiheet Teknologia ja prosessit, materiaaliominaisuuksien hallinta ja parantaminen, korkean jalostusasteen tuotteet Sivu 1/20

2 Sisältö 1.1 Kuitujen ja puun materiaaliominaisuudet Tulevaisuuden raaka-aineet ja puun ominaisuudet Komposiittituotteet ja -rakenteet Uudet modifiointi- ja pintamuokkausteknologiat Älyn lisääminen tuotteisiin Kokonaisvaltaiset informaatiojärjestelmät Informaatiovirtojen yhdistäminen tuotekohtaiseen tuotannonohjaukseen Itseoppivat ja -ohjautuvat järjestelmät Puutuoteteollisuudelle räätälöidyt puunhankintaketjut Puutuoteteollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen Uudet tuotteet ja kemikaalit biojalostamosta Prosessien läpimenoaikojen lyhentäminen Terätekniikka ja työstäminen Lämpöenergian käytön tehostaminen Sähkön käytön tehostaminen Energiatehokkuuden kokonaisvaltainen parantaminen prosesseissa Liiketoimintakonseptikehitys Tuoteosatoimittajien toimintaedellytysten kehittäminen Sivu 2/20

3 1.1 Kuitujen ja puun materiaaliominaisuudet Sisältönä ovat kuitujen ja puun nykyisten materiaaliominaisuuksien hallinta ja parantaminen sekä puuraaka-aineen valinnan ja ohjauksen uudet menetelmät ja työkalut. Tavoitteena on puun käyttöarvon maksimointi (esim. lujuusominaisuuksien, VOCpitoisuuden sekä sään- ja lahonkeston ennustaminen mahdollisimman varhaisessa vaiheessa jalostusketjua) ja arvosisällöltään paremmat tuotteet ja komposiitit puumateriaalitutkimusta innovatiivisesti hyödyntämällä Sivu 3/20

4 1.2 Tulevaisuuden raaka-aineet ja puun ominaisuudet Sisältönä on raaka-aineen laatu, koko ja muut ominaisuudet sekä niiden muutokset tulevaisuudessa, muutosten vaikutukset tuotteiden ominaisuuksiin, prosesseihin sekä mahdollisuuksiin nostaa tuotteiden arvoa. Lisäksi sisältönä on puun määrän, laadun ja puulajisuhteiden muutokset tulevaisuudessa, erityisesti viljely-, pien- ja harvennuspuun raaka-aineominaisuudet puutuotteissa ja muutosten vaikutukset teollisuuteen ja sen toimintaedellytyksiin sekä puun ominaisuuksien parantaminen. Tavoitteena on valmiuksien parantaminen raaka-aineen muutosten hyödyntämiseen. Luoda edellytyksiä uudenlaiselle kilpailukykyiselle puuntuotannolle ja parantaa valmiuksia suomalaisen puun vahvuuksien hyödyntämiseen Sivu 4/20

5 1.3 Komposiittituotteet ja -rakenteet Sisältönä on komposiittiteknologian hyödyntäminen, kuitu- ja erityisesti kiteisen sellun osuuden kasvattaminen komposiittituotteissa ja biopohjaiset komposiitit hyödyntäen biopohjaisia kemikaaleja sideaineena. Tavoitteena ovat korkealujuuksiset komposiitteihin perustuvat käyttökohteet, tuotteet ja konseptit puutuoteteollisuudelle Sivu 5/20

6 1.4 Uudet modifiointi- ja pintamuokkausteknologiat Sisältönä on puumateriaalin UV-suojaus ja palonkestävyyden sekä biologisen kestävyyden parantaminen pintamuokkausta, toiminnallisia pinnoitteita ja esim. uusia UV-suojayhdisteitä hyödyntämällä, lisäksi erilaiset barrier-pinnoitteet, jotka vaikuttavat tuotteiden ominaisuuksiin esim. kosteuskäyttäytymiseen tai VOC:n vapautumiseen. Tavoitteena ovat tuotteiden kestävyyden parantaminen ja toimivuus entistä kovemmissa käyttöolosuhteissa, tuotteiden ominaisuuksien entistä parempi hallinta ja mm. halkeamien hallinta kuivauksessa Sivu 6/20

7 1.5 Älyn lisääminen tuotteisiin Sisältönä on vaikuttaa puun multifunktionaalisiin ominaisuuksiin, kuten tuotteiden sähkönjohtavuuteen, kosteuden imeytymiseen eli kutistumiseen ja turpoamiseen, paloominaisuuksiin, valonkestävyyteen ja lämpötilankestävyyteen kuituja kemiallisesti muokkaamalla. Lisäksi sisältönä on kehittää ja hyödyntää itsekorjautuvia tuotteita sekä tuotteiden olosuhteiden muutoksia mittaavia indikaattoreita sekä kehittää prosesseja älykkäiden tuotteiden valmistukseen. Tavoitteena on hallita tuotteiden ominaisuuksien muokkausta ja prosesseja ja nostaa näin tuotteiden arvoa ja lisätä uusien tuotesovellutusten kehittämistä. Tavoitteena on tuotteiden arvon nostaminen liittämällä niihin älykkäitä ominaisuuksia Sivu 7/20

8 1.6 Kokonaisvaltaiset informaatiojärjestelmät Sisältönä ovat uudet ja entistä paremmat informaatiojärjestelmäkonseptit informaatio- ja materiaalivirtojen hallintaan ja optimointiin suunnittelu- ja tuotantojärjestelmissä sekä keskenään integroitavat tieto- ja ohjausjärjestelmät, jotka kattavat koko jalostus- ja toimitusketjun loppukäyttäjälle asti. Tavoitteena on nopea ja tarkka tiedonsiirto metsästä loppukäyttäjälle ja päinvastoin. Tavoitteena on toiminnan optimointi, liiketoiminnan ja prosessien hallinnan ja päätöksenteon parantaminen sekä lisäarvon luonti tuotteisiin tietoa hyödyntämällä Sivu 8/20

9 1.7 Informaatiovirtojen yhdistäminen tuotekohtaiseen tuotannonohjaukseen Sisältönä on raaka-aine-, kysyntä- ym. tiedon tehokas hyödyntäminen tuotannonohjauksessa sekä konenäön, älykkään ohjauksen, tuotannonohjauksen ja varastonhallinnan hyödyntäminen. Sisältönä on informaatiojärjestelmien tarjoaman tiedon hyödyntäminen prosessien ohjauksessa ja päätöksenteossa tuotannon joustavuutta parantaen, näkökulmana on käyttäjä- ja asiakaslähtöisyys. Tavoitteena ovat tuotannontehokkuuden parantaminen ja tuotantokustannusten vähentäminen sekä täsmäominaisuuksilla varustettujen tuotteiden valmistamisen helppous ja läpimenoaikojen lyhentäminen Sivu 9/20

10 1.8 Itseoppivat ja -ohjautuvat järjestelmät Sisältönä ovat älykkäät, itseohjautuvat, itseoppivat ja tuotantoketjua yhdistävät mittaus-, tuotanto- ja logistiikkajärjestelmät sekä takaisinkytkentätiedon luominen ja hyväksikäyttö itseoppivuuden ja itseohjautuvuuden aikaansaamiseksi. Tavoitteena ovat tiedon käytön ja hyödyntämisen parantaminen sekä entistä älykkäämmät tuotantoprosessit koko arvoketjussa Sivu 10/20

11 1.9 Puutuoteteollisuudelle räätälöidyt puunhankintaketjut Sisältönä ovat puun hankinnan nopeus ja tehokas ohjaus, simulointien hyödyntäminen prosessien optimoinnissa, sopeutuminen raaka-aineen epähomogeenisuuteen, lajittelun ja monipuolisten linjojen mahdollisuus. Tavoitteena on puun ja sen ominaisuuksien tarkoituksenmukainen hyödyntäminen ja puun tuottamisen, korjuun ja kuljetuksen kehittäminen kustannustehokkaasti Sivu 11/20

12 1.10 Puutuoteteollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen Sisältönä ovat bioenergian tuotannon entistä parempi integrointi puutuoteteollisuuteen sekä uudet tuotteet, jotka hyödyntävät puutuoteteollisuuden pääprosessin sivutuotteita. Tavoiteltavina vaikutuksina ovat puutuoteteollisuuden sivuvirtojen tarkoituksenmukainen hyödyntäminen ja liiketoiminnan kannattavuuden parantaminen Sivu 12/20

13 1.11 Uudet tuotteet ja kemikaalit biojalostamosta Sisältönä ovat biojalostamon integrointi puutuoteteollisuuteen ja puutuoteteollisuuden mahdollisuudet uusien biopohjaisten tuotteiden ja kemikaalien tuottajana hyödyntäen muualla tehtävää tutkimusta. Tavoitteena ovat puutuoteteollisuuden sivuvirtojen tarkoituksenmukainen hyödyntäminen ja liiketoiminnan kannattavuuden parantaminen Sivu 13/20

14 1.12 Prosessien läpimenoaikojen lyhentäminen Sisältönä ovat puutuoteteollisuuden prosessien vaiheiden vähentäminen ja uudentyyppiset prosessit sekä jatkojalostuksen integrointi tuotantoketjuun mahdollisimman tehokkaasti. Tavoitteena ovat prosessien tehostaminen ja tuotantokustannusten vähentäminen Sivu 14/20

15 1.13 Terätekniikka ja työstäminen Sisältönä on terätekniikan ja puun työstämisen kehittäminen. Tavoitteena ovat materiaalikäytön tehostaminen, tuotannon laadun parantaminen sekä uudet terä- ja työstötekniikat myös uusien tuotteiden valmistukseen, vähemmän sivutuotteita, parempi laatu ja pienempi energian kulutus Sivu 15/20

16 1.14 Lämpöenergian käytön tehostaminen Sisältönä on lämpöenergian käytön parantaminen ja optimointi kuivauksen ja muussa poistoilmassa sekä rimapaksuuden, kapasiteetin ja laadun valinnassa. Tavoitteena ovat energiansäästö ja tuotantokustannusten vähentäminen Sivu 16/20

17 1.15 Sähkön käytön tehostaminen Sisältönä on puhallintekniikan ja ilman virtauksen hallinnan kehittäminen sekä virtausmallinnustekniikan hyödyntäminen kuivauksessa sekä puhallintekniikan kehityksessä sähkön käytön tehostamiseksi. Tavoitteena ovat sähkön säästö ja tuotantokustannusten vähentäminen Sivu 17/20

18 1.16 Energiatehokkuuden kokonaisvaltainen parantaminen prosesseissa Sisältönä on puutuoteteollisuuden prosessien energiatehokkuuden vertaaminen optimiin, parannuskohteiden tunnistaminen ja energiansäästömahdollisuuksien hyödyntäminen ja kehittäminen. Tavoitteena on tuotantokustannusten väheneminen Sivu 18/20

19 1.17 Liiketoimintakonseptikehitys Sisältönä on uudenlaisten liiketoimintakonseptien kehittäminen esimerkiksi erikoistumalla kapeille tuote- ja markkinasegmenteille, tiivistämällä yhteistyötä asiakkaiden kanssa, panostamalla tiedonhallintaan, tietoverkkoihin ja nykyaikaiseen teknologiaan, kehittämällä uusia tuotteita ja rakenneratkaisuja sekä tuotteiden ja toiminnan laatua, keskittymällä ydinosaamiseen ja lisäämällä partneritoimintaa tuotannossa sekä parantamalla logistiikkaa. Tavoitteena on uuden, elinvoimaisen ja kasvavan liiketoiminnan synnyttäminen puutuoteklusteriin ja verkostomaisen toiminnan kasvattaminen Sivu 19/20

20 1.18 Tuoteosatoimittajien toimintaedellytysten kehittäminen Sisältönä on tuoteosatoimittajien liiketoimintakonseptien ja palvelujen sekä rakennusliikkeiden, talotehtaiden ja perusteollisuuden yhteistyön kehittäminen. Tavoitteena ovat uudet tuotteet ja palvelut tuoteosatoimittajille Sivu 20/20