Suomen rooli metsäteollisuuden tutkimuksessa ja kehityksessä

FBI (Forest Based Industries) Day 2008 Suomen rooli metsäteollisuuden tutkimuksessa ja kehityksessä Muuttuvat arvoketjut ja tutkimuksen ja kehityksen painopisteet Lars Gädda 24.1.2008 1

Esitykseni sisältö Metsäteollisuuden mahdollisuudet ja haasteet Arvoketjuista sekä niiden tutkimushaasteista Metsä Graafinen viestintä Pakkaus Puutuotteet Bioenergia Tulevaisuuden klusterit ja toimintamuodot 24.1.2008 2

Euroopan metsäsektorin päähaasteet Parantaa kilpailukykyä ja kannattavuutta. Vastata muilta alueilta tulevaan uuteen kilpailuun. Tarjota yhteiskunnan tarpeita vastaavia tuotteita ja palveluja. Kehittää tuotteita, joita voidaan kierrättää, uusiokäyttää ja lopuksi hyödyntää bioenergiana. Auttaa vähentämään ilmastonmuutoksen vaikutuksia. 24.1.2008 3

Euroopan metsät ovat Venäjällä ja Pohjoismaissa Hyödynt dyntää teknologiajohtajuutta ja tuottaa korkealaatuisia tuotantolaitteita ja metsäteollisuustuotteita teollisuustuotteita Euroopan markkinoille 24.1.2008 4 Source: EFI Research Report 14

Teknologiajohtajuuden ja lisäarvon hyödyntäminen eri arvoketjuissa Puu on liian arvokas käytettäväksi vain energiantuotantoon! 100 % 92 % Polttoaine Jälleenmyyjä; brändi Se on ensin jalostettava tuotteiksi ja vasta lopuksi hyödynnettävä energiana. 60 % 30 % Jalostus; painatus Kartongin tuotanto Massan tuotanto Puun hankinta Polttoaine Pakkaaminen Energia 24.1.2008 5

Nykytilanne ja muutoksen ajurit Teolliset rakenteet Globalisaatio Konsolidointi, merkittävät yhtiöt Pohjolassa Ajureina toimivat mainostaminen ja elintarvikkeiden pakkaus Lyhyen aikavälin tuloksentekopaineet Osaamispohjan turvaaminen Lisääntyvä kilpailu Painetun median tulevaisuus Lyhyen ja pidemmän aikavälin T&Krahoituksen varmistaminen Puuraaka-aineen saatavuus 24.1.2008 6

Veracel, Brasilia runsas kymmenen vuotta sitten 24.1.2008 7

Veracel, Brasilia tänään 24.1.2008 8

Paperin ja kartongin kysynnän kasvu 2000-2015 5 4 3 2 Kysynnän kasvu %/a Itä-Eurooppa Kiina Aasia excl. Japani & Kiina Latinalainen Amerikka Afrikka Oseania Länsi-Eurooppa Per capita, kg Lähde: Jaakko Pöyry Maailma Pohjois-Amerikka Länsi-Eurooppa Kiina 2000 54 325 207 30 2015 Keskiarvo 2.2 %/a 63 320 264 51 1 Japani Pohjois-Amerikka 0 0 20 40 60 80 Kulutuksen jakautuminen 2000 (325 miljoonaa tonnia), % 100 24.1.2008 9

Metsä 24.1.2008 10

24.1.2008 11

24.1.2008 12

Lähde: Jaakko Kangasjärvi "Wood and Wind", Helsingin yliopisto 24.1.2008 13

Lignin biosynthesis Birch, 20427 EST sequences Gene mining phenylalanine cinnamate 4-coumarate OH COOH NH 2 COOH OH COOH CO SCoA COOH PAL C4H C3H COMT F5H COMT OH OCH 3 HO OCH 3 CH 3O OH OH OH OH 12 PAL, phenylalanine ammonia-lyase C4H, cinnamate 4-hydroxylase C3H, 4-coumarate 3-hydroxylase COMT, caffeate O-methyltransferase F5H, ferulate 5-hydroxylase 4CL, 4-coumarate:CoA ligase CCoAOMT, caffeoyl CoA O-methyltransferase CCR, cinnamoyl-coa reductase CAD, cinnamyl alcohol dehydrogenase * 4CL CCoA3H 4CL caffeate OH 17 CO SCoA 4CL CCoAOMT OH 50 CCR ferulate OH OH COOH CO CHO F5H OCH 3 19 OCH 3 CH 2OH SCoA 11 F5H 5-hydroxy ferulate HO HO 4CL CCR OH OH COOH CO CHO SCoA * 324 CCoAOMT OCH 3 * * OCH 3 COMT CH 3O CH 3O CAD CAD CAD CH 2OH sinapate 4CL CCR OH OH OH COOH CO CHO OCH 3 OCH 3 CH 2OH SCoA OCH 3 F5H COMT Peroxidases 26 23 Laccases OCH 3 HO OH Guaiacyl monolignol OH OCH 3 CH 3O OCH 3 OH Syringyl monololignol Yrjö Helariutta, Biotekniikan instituutti, Helsingin yliopisto 24.1.2008 18

Graafinen viestintä ja pakkaus 24.1.2008 19

Printtimediatuotteiden elinkaarianalyysi Kirjekuoret Arkit Kirjat Hakemistot Tilatut sanomalehdet Erikoistuoteluettelot Insertit/lentolehtiset Ilmaisjakelulehdet Yleisaikakauslehdet Supplementit Postimyyntiluettelot Myynninedistäminen Erityisaikakauslehdet Suoramainonta Lomakkeet Kaupunkilehdet Laajalevikkinen, massamedialoppukäyttö vähenee, kun taas erikoistunut ja tarkasti kohdennettu painotuote voi hyvin. Alkuaika Kasvu Kypsyys Heikkeneminen Aika 24.1.2008 20

Muuttuva julkaisumaailma Vanha paperiin perustuva malli Dokumenttien luonti Suunnittelu Painatus/ kopiointi Jakelu (fyysinen) Uusi verkostoitunut malli Dokumenttien luonti Dokumenttien hallinta Elektroninen tiedonsiirto Tulostus (painettuna tai sähköisesti) 24.1.2008 21

Originaalit, tieto Tiedonsiirto / päätteet Tietolähteet Idea, sisältö, layout Tiedon hallinta Tilaaja- ja asiakastietokannat Premedia TV, radio Internet ebook Digitaalinen painaminen Jakelu Elektroninen tieto Paino Jälkikäsittely Jakelu Asiakas / lukija Perinteinen painaminen Arkistot Tekes 139/2003 24.1.2008 22

Kehitystyön haasteet Kemian osaaminen ja ymmärrys korostuu paperinvalmistuksessa Materiaalien yhteensopivuus tärkeä Tuotteiden laatu Prosessien tehokkuus Materiaalien kehitys välttämätöntä, jotta saavutetaan riittävä laatu ja toimivuus uusissa sovelluksissa Arvoketjuissa hyödynnettävät älykkäät ratkaisut 24.1.2008 23

Älykkäät paperi- ja kartonkisovellutukset Paperi Painettu elektroniikka Pakkaus Aktiiviset pakkaukset Varkauden ja väärennyksen esto 24.1.2008 24

Älykkyyttä puu- ja kuitutuotteisiin Esimerkkejä: Älyruutu UpCode teknologia Lähde: Suomen metsäklusterin tutkimusstrategia Optiset tehosteet Diftone teknologia Lähde: Matti Välimäki; Tulevaisuutta Tekemässä; Hansapress 4/04 24.1.2008 25

Älykkään elintarvikepakkauksen varastoiman tiedon hyödyntäminen Best before Open ))) Tuotetunnistus Jäljitys Varkauden ja väärennöksen esto Hinnoittelu Ravintosisältö, allergeenit, terveysvaikutukset jne. Pakkaus osana älykästä keittiötä (kuumennusohje mikroaaltouunille, ruokavaraston inventointi, on-line ostokset) Tuotteen laadun indikointi 24.1.2008 26 VTT/ Eero Hurme

Existing Smart Products RFID radio-frequency identification Used in airport luggage tags around the world. Printed electronics with conductive polymers In latest Samsung mobile phone the display element is made with conductive polymers. Paper-like displays are finding applications e.g. stores. Active packages Moisture scavengers are used already in US and in Japan. Brand Protection packages Today there are over 200 different techniques to fight counterfeiting. 24.1.2008 27

Puutuotteiden arvoketju 24.1.2008 28

Puutuotteiden arvoketju Puu on uusiutuva luonnonvara Uudelleenkäytettävät tuotteet Sivutuotteet ja jäte voidaan käyttää bioenergian tuotantoon Korkeat ympäristöstandardit Hiilinielu Raw Raakaaine Material Kierrätys/uudelleenkäyttö Recycling/ reuse Prosessointi Processing Tuotanto Manufacture Transport Rakentaminen Construction Energiakäyttö Kierrätys Recycling KäyttöUse Lähde: Metsäteollisuus ry 24.1.2008 29

Tulevaisuuden asiakasratkaisut esimerkki Sibelius-talon akustiikka toimii Konserttitalon seinärakenteen vaatimukset ovat toiminnallisesti kaksijakoiset: sen tulee estää ulkoäänen tunkeutuminen sisätiloihin sekä toisaalta toistaa mahdollisimman hyvin salista tuleva äänimaisema. Lahden Sibelius-talossa puu vastaa näihin tarpeisiin erittäin hyvin. Kuva: Woodfocus Oy 24.1.2008 30

Bioenergia 24.1.2008 31

Bioenergiatutkimuksen painopisteet Fossiilisten polttoaineiden osuuden alentaminen metsäteollisuudessa Metsäbiomassaan perustuvan lämmön ja sähkön yhteistuotantoteknologian kehittäminen Liikennepolttoaineiden tuotannon kehittäminen Sivu- ja rinnakkaistuotteiden sekä jätteiden tehokkaampi hyödyntäminen Polkujen tunnistaminen sektorin optimaaliseen kestävään kehitykseen systeemianalyysien avulla 24.1.2008 32

Biojalostamovaihtoehdot metsäteollisuudelle - raaka-aineen hyödyt, biojalosteet and suuren mittakaavan toiminta - Paperi Sellu Teho Lämpö Kuori Sellu & paperitehdas Kuorikattila Teho Höyry BioPower Kemikaalit Tukkipuu ja hakkuujäte tulevaisuudessa myös yhdyskuntajäte ja olki - eteläisen pallonpuoliskon viljelmät Puun käsittely Tehtaan jätteet Biopolttoaineen tuotanto Vaihtoehtoiset biopolttoaineet: - (pelletit) - puupolttoöljy - EtOH/DME - puudiesel raaka-öljy Lähde: Tutk. Prof. Kai Sipilä VTT Jalostamo 24.1.2008 33

Mitkä tekijät vaikuttavat innovaatioiden syntyyn?? Innovaatiot aikaansaavat taloudellista,ekologista ja sosiaalista kehittymistä Markkinat Teknologiat Alhainen hyväksyntä Innovaatio Epätaloudellinen Vanhanaikainen Yhteiskunnan tarpeet 24.1.2008 34

Tulevaisuuden uudet klusterit ja toimintamuodot 24.1.2008 35

Lähde: Josephine Green Philips Design, Royal Philips 24.1.2008 36

Lähde: Josephine Green Philips Design, Royal Philips 24.1.2008 37

1970 2000 2030 Structural change of forest industry in Finland STORAENSO METSÄLIITTO AHLSTROM MYLLYKOSKI STROMSDAL SUNILA UPM-KYMMENE 24.1.2008 38

Suomalainen metsäklusteri nyt ja tulevaisuudessa nyt tulevaisuudessa Metsäteollisuus Kemianteollisuus Viestintäala Tulevaisuuden Metsä-, kemianja energia- alat teollisuus Metsätalous Pakkausteollisuus Metsätalous Viestintä-, pakkausja rakennusteollisuus Teknologiateollisuus Muut alat Teknologiateollisuus Uudet toimijat 24.1.2008 39

24.1.2008 40

Strategisen huippuosaamisen keskittymät Tiede- ja teknologianeuvoston linjaraportti "Tiede, teknologia ja innovaatiot 27.6.2006 Hallitusohjelma 15.4.2007 24.1.2008 41 DM 317560 09-2007 Copyright Tekes

Maailman johtavana metsäklusterina vuoteen 2030 Suomen metsäklusterin tutkimusstrategia 24.1.2008 42

Huippuosaamisen keskittymän tavoitteet toteutetaan :n johdolla Visio 2030 helmikuu 2005 Strateginen tutkimusagenda helmikuu 2006 Strategisen huippuosaamisen keskittymät kesäkuu 2006 Suomen metsäklusterin tutkimusstrategia lokakuu 2006 Ministeriöiden tulevaisuuskatsaukset syksy 2006 perustettu 30.3.2007 Osaamiskeskusohjelma Forest Industry Future Asumisen osaamisklusteri 24.1.2008 43

Tavoitteena kaksinkertaistaa metsäklusterin tuotteiden ja palveluiden arvo nykyisestä Vuoteen 2030 mennessä tavoitteena kaksinkertaistaa metsäklusterin tuotteiden ja palveluiden arvo nykyisestä - puolet arvosta tullessa uusista tuotteista lisätä kotimaisen puun käyttöä neljänneksellä kaksinkertaistaa klusterin tutkimus- ja kehityspanokset Suomessa on menestyvä, maailman kannattavin ja kestävästi toimiva metsäklusteri myös tulevaisuudessa. Lisäksi Suomen metsäklusterin tuotteet ovat maailman halutuimpia. 24.1.2008 44

käynnistää tutkimusohjelmia ja kanavoi rahoitusta uusi tapa tuottaa innovaatiota yritysten, tutkimusyksiköiden ja julkisten tutkimusrahoittajien yhteistyöorganisaatio Metsäklusteri Oy 24.1.2008 45

Metsäklusterin koordinoimat ohjelmat ja - hankkeet Strategiset yhteistutkimushankkeet, joiden rahoittamiseen osallistuvat kaikki osakkaat (3/4 enemmistö) Konsortio- ja arvoketjukohtaiset tutkimushankkeet, joiden rahoittamiseen osallistuvat niistä kiinnostuneet osakkaat Konsortiohanke B Konsortiohanke N Konsortiohanke A Yhteistutkimushankkeet Perusosaamisen kehittäminen Yhteisen tutkimusinfran kehittäminen Yhteiset perustutkimukset Konsortiohanke Z Konsortiohanke Konsortiohanke X D Konsortiohanke Y 24.1.2008 46

Kolme kehittämistarvetta Klusterin uudistuminen uusien teknologioiden, tuotteiden, toimintatapojen ja uudenlaisen liiketoiminnan kehittämistä uusien yritysten syntymistä sekä uusien toimintatapojen ja -mallien luomista ja käyttöönottoa Yritysten ja metsätalouden kilpailukyky nykyistä parempaa raaka-aineiden ja muiden tuotannontekijöiden käytön tehokkuutta asiakaslähtöisyyttä Kestävä kehitys monipuolisten odotusten täyttämistä ja metsäklusterin myönteisten vaikutusten vahvistamista Laaja-alainen kestävän kehityksen ymmärrys ja tulevaisuuden ennakointi korostuvat 24.1.2008 47

Metsäklusterin tutkimusstrategian seitsemän painopistettä 1. Älykkyyttä puu- ja kuitutuotteisiin 2. Puusta ja sen aineosista valmistetut materiaalit 3. Puuta monipuolisesti hyödyntävä biojalostamo Uudistuminen Kestävä kehitys 4. Metsien kestävä käyttö Kilpailukyky 6. Älykkäät ja resursseja säästävät tuotantoteknologiat 5. Puubiomassalle lisäarvoa 7. Tulevaisuuden asiakasratkaisut 24.1.2008 48

:n ensimmäisen tutkimusohjelman haku on avattu käynnistää ensimmäisen tutkimusohjelmansa teemalla "Älykkäät ja resursseja säästävät tuotantoteknologiat. Viiden vuoden tutkimusohjelman suurusluokaksi on arvioitu n. 40 M. Ohjelman tavoitteet ja sisältö on työstetty hyvässä yhteistyössä :n omistajien kanssa. www.forestcluster.fi www.forestclusterportal.fi 24.1.2008 49

www.forestcluster.fi www.forestclusterportal.fi www.forestcluster.fi www.forestclusterportal.fi www.forestcluster.fi www.forestclusterportal.fi KIITOS! www.forestcluster.fi www.forestclusterportal.fi www.forestcluster.fi www.forestclusterportal.fi 24.1.2008 50