power 1/2014 by Avidly Agency

power

1 | 14

Robotisoituva automatiikka Eino-myrskyn tuomat opit 06 Pohjois-Karjalan Sähkön käytöntukijärjestelmästä oli hyötyä Asiantuntija direktiiviä tekemässä 14 Esa Virtanen mukana muuntajadirektiivin valmistelutyössä Tampere satsaa fiksuun sähköön 16 Älyverkkoteknologia tehostaa vianpaikannusta ja ehkäisee verkon vikoja

ABB Oy:n asiakaslehti

Pääkirjoitus

Tuoteuutuudet Esittelyssä muun muassa uusi johdonsuojakatkaisija.

power

Tauno Heinola Toimitusjohtaja ABB Oy

Eino-myrsky ja käytöntukijärjestelmä Pohjois-Karjalan Sähkön kauko käyttö- ja käytöntukijärjestelmää testattiin Eino-myrskyn aikana.

1|14 Teollisen työn automatisoinnin tiimoilta käydään parasta aikaa vilkasta keskustelua. Viekö uusi teknologia ja automaatio työt suomalaisilta vai onko se teollisten työpaikkojen säilymisen edellytys Suomessa? Näihin kysymyksiin löytyy vastauksia esimerkiksi Uudenkaupungin autotehtaasta, jossa 200 ABB:n robottia on mukana valmistamassa A-sarjan Mersuja. ”Ilman robotteja Uudessakaupungissa ei näitä autoja tehtäisi”, autotehtaalta todetaan. Teknologian kehitys tuo talouskasvua ja automaation avulla varmistamme sen, että pysymme kilpailussa mukana. Robotit hoitavat raskaan, monotonisen tai terveydellisesti haastavan työn. Samalla ihmisen työpanos vapautuu tehtäviin, jotka sisältävät vähemmän rutiinia, vaativat enemmän osaamista ja luovat uutta. Automaation ohella energiatehokkuuden parantaminen tunnustetaan laajasti yhdeksi ratkaisevista teollisuuden menes-

tystekijöistä tulevaisuudessa. Tästä huolimatta toimenpiteissä paikoin viivytellään, mikä on ongelma niin kilpailukyvyn kuin ympäristönkin näkökulmasta. Kysymys on valinnoista, sillä energiakustannuksia leikkaava ja päästöjä vähentävä teknologia on jo olemassa. Esittelemme tässä lehdessä yhden innostavan esimerkin. Kaivosjätti LKAB on käärinyt hihat tavoitteenaan viidenneksen parannus toiminnan energiatehokkuuteen vuoteen 2020 mennessä. Ruotsin suurimmalle sähkönkäyttäjälle tavoite on kunnianhimoinen, mutta saavutettavissa ABB:n energianhallintajärjestelmän avulla. Maailma muuttuu paremmaksi projekti kerrallaan. Antoisia lukuhetkiä!

ABB power 1| 14 s ABB:n asiakaslehti s 31. vuosikerta s Julkaisija: ABB Oy, Viestintä Päätoimittaja: Jaana Nikkari, 010 22 44627, jaana.nikkari@fi.abb.com s Toimituskunta: Heidi Hautala, Marja Hawas, Jonna Helenius, Tua Kauppala, Taina Lahtinen, Antti Lehtelä, Leena Munde, Irene Saarnio, Matti Vaattovaara, Antti Vuorivirta s Tilaukset ja osoitteenmuutokset: www.abb.fi/asiakaslehti, p. 010 22 23123 s Toimitustyö ja konsepti: Zeeland s Paino: SP-Paino, 2014 s Painosmäärä: 12 100 s ISSN: 1799-5213

Sisältö

20 10

Robotit kasvun takeena Valmet Automotiven autotehtaalla Uudessakaupungissa robotit tekevät hitsaus- ja liimaustyöt. Robottien tekemä työ turvaa myös ihmisten työn autotehtaalla.

Uutiset 4

Energianhallintaa LKAB:n kaivosyhtiö seuraa energiankäyttöään ABB:n työkalun avulla.

Uusi suojarelesarja Relion 620 Kahdennettu kommunikaatio takaa katkeamattoman viestinnän. Clionet-pilvipalvelu Clionet-pilvipalvelu suojareleiden tietojen tallentamiseen

Tämä lehti julkaistaan myös sähköisenä Issuu-palvelussa osoitteessa issuu.com haulla ABB Suomi. Lisäksi slidesharemerkillä merkityt jutut esityksinä tai pdf:nä osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi. Lehden edelliset numerot on arkistoitu abb.fi-sivustolle. Samasta paikasta voit myös lukea kaikki lehden jutut.

Asiantuntija 14

Muuntajadirektiiviä tekemässä Tutkimusjohtaja Esa Virtanen on toiminut asiantuntijan roolissa, kun EcoDesigndirektiiviä on räätälöity koskemaan myös muuntajia.

ABB Suomi Twitterissä! twitter.com/abbsuomi

Kestävä kehitys 19

Sähköbussi ladataan pysäkillä Uuden teniikan avulla sähköbussi pystytään lataamaan pysäkkikäynnin aikana.

Mitä ihmettä 23

Pakokaasusta sähköä Konttialusten hukkalämmön talteenottojärjestelmän avulla saadaan sähköä laivalle. ABB power 1 | 14

Uutiset

Kemissä ladataan nyt sähköautoja

Suojareleiden myyntitykki sai isoveljen Suojareleiden Relion ®-tuoteperhe on saanut uuden jäsenen. Uusi Relion 620 -sarja perustuu Relion 615 -sarjaan, jonka laitteita on maailmanlaajuisesti myyty jo yli 150 000. Merkittävää 620-sarjan laitteissa on muun muassa kahdennettu kommunikaatio, joka takaa katkeamattoman viestinnän. Tämä ominaisuus tekee laitteista erittäin luotettavia.

620-sarja on myös pikkuveljeään joustavampi, sillä laitteiden toiminnallisuutta voidaan muokata muuttuvien tarpeiden mukaan. 620-sarjan laitteet soveltuvat kaikkien sähkönjakelujärjestelmien suojaukseen, ohjaukseen, mittaukseen ja valvontaan niin verkkoyhtiöissä kuin teollisuudessakin. Lisätietoja: Markus Kortesluoma, 050 33 52 721

Uudet helpot, nopeat ja turvalliset johdonsuojakatkaisijat S200S-sarjan uusilla johdonsuojakatkaisijoilla kytkentä on työkaluvapaan jousiliitintekniikan ansiosta nopeampaa ja helpompaa kuin perinteisillä ruuviliittimillä varustetuilla johdonsuojakatkaisijoilla. Johtimet voidaan kytkeä ja irrottaa ilman työkaluja helppokäyttöisen ja varmatoimisen vipukytkimen ansiosta. Koska liittimet on asennettu viistosti, on asennusnäkyvyys ja kytkettävyys esteetön. Liittimet soveltuvat kaikenlaisille johtimille. Johdonsuojakatkaisijassa on erillinen jännitteen mittauspiste, josta kuorman puolen jännitetaso voidaan helposti ja turvallisesti mitata. Uutuustuote sopii yhteen kaikkien ABB pro M compact ® -tuotteiden kanssa. Lisätietoja: Tom Arnold-Larsen, p. 010 22 24354

ABB power 1 | 14

Lapin ensimmäinen sähköautojen latausasema avattiin marraskuussa Kemissä. Latausasema on Terra Smart Connect SC Duo. Sen avulla voidaan tehdä sekä pikalataus että hitaampi peruslataus. Latausasema toimii Kemi-Tornion ammattikorkeakoulun tekniikan yksikössä. ABB ja ammattikorkeakoulu tekevät laajaa yhteistyötä, ja koululle ollaan rakentamassa uusinta tekniikkaa käyttävää sähkövoimalaboratoriota. Sähköautojen latausasema on osa yhteistyötä. Aila Petäjäjärvi Kemi-Tornion ammattikorkeakoulusta kertoo, että kasvavaan trendiin halutaan mennä mukaan. ”Pohjois-Suomessa on useita sähköautoihin liittyviä kehittämishankkeita”, hän kertoo. Lisätietoja: Jukka A. Mäkinen p. 050 33 22255

Pistorasia USB-laturilla Jussi- ja Impressivo ®-kalustesarjat täydentyvät 1-osaisella maadoitetulla uppoasennettavalla pistorasialla, johon on integroitu USB-teholähde. Laitteella voi myös ladata esimerkiksi matkapuhelimen ja muiden laitteiden akkuja. Latauslaite on yhteensopiva USB-, iPod- ja iPhone-laitteiden kanssa ja siinä on elektroninen oikosulku- ja ylikuormitussuojaus. Lisätietoja: Ari Hartikainen, 050 33 54 225

Uudet puhallinkonvektoriohjaimet Hyödyt: − Helppo, nopea ja turvallinen johdotus kuorman puolen jousi liitintekniikan ansiosta − Sopii kaikentyyppisille johtimille − Esteetön asennusnäkyvyys viistosti asennettujen liittimien ansiosta

Uusi puhallinkonvektoriohjain FCA/S1.2.2.1 on suunniteltu huonekohtaiseen lämmitykseen ja jäähdytykseen. Laitteella voi ohjata 3-nopeuksista puhallinta ja kahta 0–10 V:n ohjauksella olevaa moottoriventtiiliä. Laitetta käytetään KNX-termostaatin kanssa. Lisätietoja: Lars Sandström, 050 33 54 269

Tuoteuutuudet

Ainutlaatuinen pilvipalvelu reletiedon suojaksi Vähenevä tieto vanhan sukupolven suojareleistä ja uuden sukupolven modernien suojareleiden monipuolistuneet toiminnallisuudet kasvattavat tarvetta suojareletiedon säilyttämiseen. Esimerkiksi releiden konfiguraatiot ja asettelut ovat usein vaikeasti jäljitettävissä ja hajallaan henkilöstön tietokoneiden kovalevyillä tai CD:llä. ABB on tuonut markkinoille edistyksellisen informaation jako- ja varmuuskopiointipalvelun suojareleiden teknisen dokumentaation turvaamiseksi ABB:n elinkaaripalvelujen ajalle sekä asiakkaan toiminnan tehostamiseksi. Clionet® -Data Care on web-pohjainen ABB:n pilvipalvelu suojareleiden tietojen tallentamiseen ja jakamiseen. Informaation jakaminen ja varmuuskopiointi on mahdollista reaaliaikaisesti missä ja milloin vain. Yksilöllisten käyttöoikeuksien avulla pystytään hyödyntämään suojareleiden informaatiota yhdessä alihankkijoiden kanssa.

Clionet® -Data Care -palvelua ja asiakkaan toimintaa tukee myös webpohjainen Clionet – Online Service -palvelu, jossa on ohjeista, käsikirjoista, teknisistä muistiinpanoista, koulutusmateriaaleista ynnä muista dokumenteista peräisin olevaa yksityiskohtaista tietoa ja

yli 500 kysymys-vastausparia keskijänniteverkkojen suojareleistä. Palvelu on rekisteröityneiden käyttäjien saatavilla ilmaiseksi internetissä: abb-clionet.custhelp.com

Tehoa vesivoimaan

Uutta tuulivoimaan

Sähköauton lataukseen

Pohjolan Voiman Iijoen vesivoimalaitosten perusparannusohjelma on saatu päätökseen. Pahkakosken vesivoimalan perusparannuksen valmistumisen myötä Iijoen neljästä vesivoimalasta saadaan nyt parhaimmillaan 20 megawattia lisää tehoa. Paremman hyötysuhteen ansiosta voimalaitokset tuottavat kotimaisella uusiutuvalla vesivoimalla noin 20 gigawattia enemmän vihreää sähköä, joka soveltuu erinomaisesti säätövoimaksi sähköverkon käyttöön. Niin Pahkakosken kuin Kierikin ja Maalismaankin voimalaitosten sähkö- ja automaatiojärjestelmien uusinnasta vastasi ABB. ABB:n koeteltu tekniikka takaa laitosten korkean käytettävyyden. Uuden tekniikan ansiosta esimerkiksi Pahkakosken vesivoimalaitoksen elinkaari jatkuu parikymmentä vuotta.

ABB on tuonut tuulivoimamarkkinoille nyt myös nopeakäyntisen 7 MW:n kestomagneettigeneraattorin. Tuotesarja on tarkoitettu täyden tehon taajuusmuuttajaa käyttäville tuuliturbiineille offshore-käyttöön. Vaativissa meriolosuhteissa kaikkein tärkeintä on luotettavuus. Uusi generaattori perustuukin hyviksi havaittuihin ratkaisuihin ja vaatii vain vähän huoltoa. Generaattori on pienikokoinen ja sen hyötysuhde on markkinoiden korkeimpia myös alhaisilla tuulen nopeuksilla. Tämä mahdollistaa maksimaalisen energian vuosituotannon ja alhaiset elinkaarikustannukset. Vakioitu perusrakenne takaa laadukkaan sarjatuotannon ja lyhyet toimitusajat. Muunneltavien liityntäpintojensa ansiosta generaattori soveltuu hyvin eri turbiinivalmistajien vaatimuksiin.

ABB on tuonut markkinoille Terra 53 CJG -sähköautojen latausaseman, joka soveltuu kaikkien täyssähköautojen lataukseen. Asemasta löytyvät kaikki kolme erilaista sähköautojen latausstandardia: CCS, CHAdeMO ja AC. Terra-asemat ovat OCPP (Open Charge Point Protocol) -yhteensopivia, joten lataus voidaan laskuttaa esimerkiksi Virta.ﬁ:n kautta. Tällöin lataus laskutetaan sähkölaskun yhteydessä. Terra 53 CJG soveltuu hyvin esimerkiksi huoltoaseman yhteyteen tai levähdysalueelle valtateiden varteen. Rinnakkaismalli Terra 23 CJG soveltuu pidempikestoiseen asiointilataukseen, esimerkiksi ostoskeskusten ja pysäköintitalojen yhteyteen.

Lisätietoja: Timo Niemi, puh. 050 334 2195, Janne Sillanpää, puh. 050 334 3360

Lisätietoja: Jukka A. Mäkinen p. 050 33 22255

Lisätietoja: Raimo Sakki p. 050 332 3249

ABB power 1 | 14

PKS & MIcroSCADA Pro DMS 600

Eino-myrsky opetti Käytöntukijärjestelmä tiukassa testissä

ABB power 1 | 14

Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi

Pohjois-Karjalan Sähkön (PKS) kaukokäyttö- ja käytöntukijärjestelmää testattiin vaikeissa olosuhteissa marraskuisen Eino-myrskyn aikana. Teksti Pentti Väistö Kuvat Vastavalo ja Pentti Väistö

peraattori Olli Turuselle Eino oli ensimmäinen myrsky Pohjois-Karjalan Sähkön käytönvalvomossa. Turunen on ollut PKS:n palveluksessa vakinaisesti vuoden. Tapania hän ei kohdannut, joten Einosta tuli hänen myrskytuttavuuksistaan ensimmäinen, mutta tuskin viimeinen. Kollegat voivat lyödä pöytään monia muitakin myrskynimiä. ”Aluksi oli aika tuskainen olo, että miten sähköt saadaan palautettua.” Loppujen lopuksi kaikki meni hyvin. ”Jos myrskyn hoitamisesta ja järjestelmän toimimisesta pitää arvosana antaa, niin se on hyvä”, Olli Turunen summaa tyynenä ensimmäisen myrskyn jälkeen. ”Muutamaa pientä ongelmaa lukuun ottamatta järjestelmät toimivat hyvin, DMS600-käytöntukijärjestelmä selvisi hyvin perustehtävästään, mutta liitynnöissä muihin järjestelmiin oli pieniä ongelmia”, kertoo suunnittelija Matti Karhinen PKS:n käyttökeskuksessa Joensuussa.

Einoon osattiin varautua Kun ensimmäiset viat ilmestyivät käytöntukijärjestelmään kello kuuden jälkeen aamulla, PKS:llä tiedettiin, mitä edessä on ja miten toimitaan. Heti aamulla neljä käytönvalvojaa aloittivat työnsä rajaamalla vikoja. Tässä työssä vikaantunut verkonosa kytketään eroon kaukokäyttöerottimilla ja palautetaan sähköt mahdollisimman monelle asiakkaalle. PKS on viime vuosina lisännyt voimakkaasti verkostoautomaatiota. Sen avulla on onnistuttu merkittävästi nopeuttamaan sähkön palauttamista asiakkaille. ”Kun rytäkkä alkaa, tuntuu hetken lohduttomalta, mutta kokemuksesta tiedän, että kaikesta selvitään, niin monta myrskyä olen urani aikana kokenut”, Matti Karhinen sanoo. Eino-myrskyssä pitkään jatkunut kova tuuli ja marraskuun pimeys viivyttivät kor-

jaustöiden aloittamista. Ongelmaksi nousi sekin, että työryhmäautojen polttoainetankkauksissa uhkasi tulla vaikeuksia. Polttoainepumput eivät toimineet kaikilla haja-asutusalueilla. ”Täällä PKS:llä ja urakointiyhtiössämme Enerkessä on vielä jäljellä talvisotahenkeä, töitä tehdään siihen asti, että kaikille saadaan sähköt palautettua mahdollisimman nopeasti. Välillä joudumme taluttamaan kavereita ovelle, että malttavat lähteä lepäämään”, Matti Karhinen kertoo. Operaattori Olli Turunenkin paiski myrskyn aikana töitä useammassa vuorossa. ”Teimme töitä kahdeksan tunnin jaksoissa, jotta väsymys ei vaivaisi ja tarkkaavaisuus herpaantuisi. Kahdeksan tunnin jälkeen kotiin nukkumaan, sitten taas takaisin töihin.” ”Tein pari yötäkin töitä. Uni tuli töiden jälkeen ihan hyvin, ei sitä tarvinnut odotella. Itse en kärsinyt sähkökatkoksista asunnossani, ja vaikka olisin kärsinytkin, niin ei olisi haitannut. Hiljaisuudessa ja pimeässä on hyvä nukkua, kun on ollut kahdeksan tuntia puhelimessa”, Olli Turunen naurahtaa. Käytöntukijärjestelmä tekstiviestipalvelun sydän Matti Karhinen vaikuttaa olevan itse rauhallisuus, joten on helppo uskoa, että hän hallitsee tilanteen myös myrskyn silmässä. ”On näitä myrskyjä aina ollut. Nykyään ne vaan nousevat näkyvämmin julkisuuteen, kun me kaikki olemme niin riippuvaisia sähköenergian saannista.” Totta, esimerkkejä riittää: kylmälaitteet joissakin joensuulaisissa myymälöissä rapsahtivat rikki, junat pysähtyivät Joensuun ja Pieksämäen välillä ja myöhästelivät pahasti myös Karjalan radalla ja Nurmeksen suunnassa. Heinäveden terveyskeskuksessa sähköt olivat poikki kuusi tuntia. PKS käytti Eino-myrskyn aikana ensimmäistä kertaa tekstiviestipalvelua suoraan kuluttajille. Tekstiviestit ilmoittivat kuluttajalABB power 1 | 14

PKS & MIcroSCADA Pro DMS 600

le sähkönjakelun häiriöistä, niiden korjaamisesta ja sähkön palautumisesta. Näitä viestejä sinkoili kuluttajille Einon aikana kaikkiaan yli 200 000 kappaletta. ”Käytöntukijärjestelmä on tekstiviestipalvelun sydän, ja se toimi yllättävänkin hyvin. Kuluttajilta saamamme palaute on 99-prosenttisesti ollut myönteistä”, Matti Karhinen sanoo tyytyväisenä.

tuli jostain syystä sellaisiakin, jotka eivät ole korvaukseen oikeutettuja”, sanoo Matti Karhinen.

Hannu-Tapani oli paljon pahempi PKS käytti ABB:n käytöntukijärjestelmää myös Tapani-myrskyn aikana vajaat kaksi vuotta sitten. Tapani tosin vaihtui Pohjois-Karjalassa Hannuksi, sillä se vyöryi maakuntaan vasta 28. päivänä joulukuuta 2011. ”Hannu-Tapani oli Einoon verrattuna täysin eri luokkaa. Kun Einon aikana 30 prosenttia PKS:n jakeluverkosta oli ilman sähköä, niin Tapanin aikana luku oli yhdeksänkymmentä”, Karhinen vertailee. Einon jälkeen sähköt saatiin palautettua 20 kV:n keskijännitelinjoille pääosin päivässä, siitä pienjännitelinjoille kolmen päivän aikana. Tapanin aiheuttamien vikojen korjaaminen keskijännitelinjoilla kesti 3–4 vuorokautta, ja pienjännitelinjojen vikoja korjattiin vielä kahden viikon kuluttua. Käyttökeskuksen työtä Eino-myrskyn aikana voi mittailla myös erilaisilla luvuilla. Vian korjauksessa oli enimmillään 125 työntekijää. He olivat yhteydessä käyttökeskukseen, joka johtaa vian selvitystä ja ohjaa korjausryhmät vikapaikoille käyttäen apunaan käytöntukijärjestelmää. Matti Karhisen mukaan esimerkiksi käytöntukijärjestelmän raportointi toimi Einon aikana Tapania paremmin. ”Pieniä viilauksia kuitenkin yhä tarvitaan. Yli 12 tuntia kestäneiden ja siten kuluttajalle korvattavien vahinkojen raportteihin 8

ABB power 1 | 14

Älyverkko kehittyy Tulevaisuudessa DMS 600 -käytöntukijärjestelmää kehitetään juuri siihen suuntaan, mihin esimerkiksi Matti Karhinen Pohjois-Karjalan Sähköstä toivoo. ”Vastaisuudessa järjestelmä pystyy entistä tehokkaammin löytämään viat ja myös automaattisesti erottamaan niitä. Myös häiriöaikojen ja korjaustoimien vaatima aika tiedetään paremmin”, sanoo kehityspäällikkö Jussi Ahola ABB:ltä. Älyverkon kehittyminen tuo Aholan mukaan hyötyä paitsi sähkön toimittajalle myös loppuasiakkaalle. Etäluettavat älymittarit välittävät paljon tietoa suoraan kuluttajapisteestä. Yhdessä käytöntukijärjestelmän kanssa vikapaikan tarkennus ja myös sähkön laatu paranevat. ”Lisäksi älyverkko lisää sähköturvallisuutta, sillä se ilmoittaa välittömästi häiriöistä jopa kotitaloustasolla ja pystyy näin estämään suurtenkin vahinkojen synnyn”, Jussi Ahola sanoo. Suomi on älyverkkojen ja siihen liittyvän käytöntukijärjestelmän kehittämisessä maailman kärkimaa. Aholan mukaan ensiaseman uudenlaisten ratkaisujen innovointiin tarjoaa Suomelle ominainen sähkönjakeluverkko. ”Meillä on paljon eri kokoisia sähköyhtiöitä, PKS on näistä yksi hyvä esimerkki. Suomen erikoisuus on myös se, että meillä on muuhun maailman verrattuna paljon avojohtoverkkoja. Etumme on myös se, että asiakkaamme haluavat osallistua hyvin avoimesti käytöntukijärjestelmien kehittämistyöhön”, Jussi Ahola sanoo.

01 Vasemmalta Olli Turunen, Jari Laeslehto ja Matti Karhinen vaihtavat kokemuksia MicroSCADA PRO DMS 600:n toimivuudesta. 02 Kuvassa punaisella näkyy sähkötön johtolähtö. 03 Vasemmalta Matti Karhinen, Jari Laeslehto ja Jukka Karjalainen seuraavat Olli Turusta (toinen vas.), joka tekee kytkentäsuunnitelmaa käyttäen apunaan käytöntukijärjestelmää.

MicroSCADA Pro DMS 600

MicroSCADA Pro DMS 600 -käytöntukijärjestelmällä hallitaan koko sähkönjakelujärjestelmää. Se sisältää perinteisten SCADAtoimintojen lisäksi maantieteellisen verkkonäkymän sekä edistyneet jakeluverkoston hallintatoiminnot koko jakeluverkon alueella. DMS 600:n avulla voidaan hallita kaikki verkon tilanteet yhdellä järjestelmällä. Lisätietoja: abb.com/substationautomation

Figure

miljoonaa käskyä millisekunnissa

ABB:n ohjelmoitavien logiikoiden prosessorit pystyvät käsittelemään jopa kaksi miljoonaa käskyä millisekunnissa. Suoritusnopeus on yli tuhatkertainen verrattuna 1990-luvun alun prosessoreihin.

rosessoreiden nopeuden kasvu mahdollistaa eri sovellusalueiden ohjaukset, kuten koneautomaation, liikkeenhallinnan ja koneturvallisuuden yhdellä ohjelmoitavalla logiikalla (PLC) keskitetysti. Se tuo kustannussäästöjä. “AC500-prosessorin suorituskyvyn ansiosta enää ei tarvita erillisiä liikkeenohjaimia esimerkiksi akseleiden millisekuntitason synkronointiin. Yhden ohjelmointiympäristön ansiosta sovellusten muuttaminen, hallinta ja ylläpito on yksinkertaisempaa, mikä lisää tehokkuutta ja vähentää kustannuksia”, ABB:n PLC-asiantuntija Mika Kuukasjärvi sanoo. ABB AC500 -prosessori ja Automation Builder -ohjelmointiympäristö skaalautuvat joustavasti moneen tarpeeseen. Avointa CoDeSys-ydintä käyttävä Automation Builder sisältää tarvittavat työkalut ABB:n logiikka-, turva- ja käyttöliittymätoimintojen sekä taajuusmuuttajien, liikkeenohjaimien ja robottien ohjelmointiin. “Massiivisia, reaaliaikaisia ohjauksia ei tarvitse enää hajauttaa usealle PLC:lle. Panostamme nyt erityisesti koneauto-

maation PLC-ratkaisuihin laitevalmistajille. AC500 vastaa asiakkaiden kasvaviin tarpeisiin reaaliaikaisuudesta ja nopeudesta paremmin kuin aiemmin käytetyt prosessiautomaation ratkaisut”, Kuukasjärvi sanoo.

Teksti Olli Manninen

ABB:n PLC-sovellustiimi ja tuotehallinta ovat keskittyneet Helsinkiin ja Jyväskylään. PLC:n tekninen tuki ja Service kattavat koko Suomen.

ABB ohjelmoitavien logiikoiden suorituskyvyn kehitys Käskyä/ms 2 000 000

500 000 100 000

10 000 3 000 1 000 500 1980

1990

2000

2010

2014 Vuosi

ABB power 1 | 14

Teema

Roboteilla tehoa automaatioon Teollinen automaatio ja robotit ovat yrityksille suuri mahdollisuus. Autonrakentajille ne toivat lisää töitä. Teksti Pertti Suvanto Kuvat Jussi Partanen

ABB power 1 | 14

Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi

Kokoonpanolinjan robotit liimaavat tuuli- ja takalasit paikoilleen.

ABB power 1 | 14

Teema

”Ilman robotteja Uudessakaupungissa ei A-sarjan Mersuja tehtäisi. Autojen sopimusvalmistuksessa teollisuusautomaatio ei ole itseisarvo, mutta se on välttämättömyys.” Pasi Rannus Daimler-projektin johtaja Valmet Automotive

01 Valmet Auotomotiven hitsausprosessi edustaa alan uusinta tekniikkaa. 02 Valmet Auotomotiven Daimler-projektin johtaja Pasi Rannus 03 ABB:n IRB 6640 -teollisuusrobottien käsittelykyky on 175–230 kiloa ja ulottuma 2,8 metriä. 04 ABB:n Robotics-liiketoiminnan johtaja Timo Toissalo

almet Automotiven tehdassaleissa ahertaa 200 ABB:n modernia robottia valmistamassa Mercedes-Benzin uuden Asarjan autoja. Suunnitelma on valmistaa yli 100 000 autoa vuosina 2013–2016. Vuonna 2012 solmittu sopimus oli suurin Suomessa tehty robottikauppa. Robotit vastaavat uudella linjalla muun muassa pistehitsauksesta, liimauksesta ja materiaalinkäsittelystä. Valmet Automotiven Daimler-projektin johtajalla Pasi Rannuksella on mittavalle robottipuistolle yksinkertainen selitys: robotit varmistavat omalta osaltaan luotettavan, laadukkaan ja tehokkaan autonvalmistuksen. ”Ilman robotteja Uudessakaupungissa ei A-sarjan Mersuja tehtäisi. Autojen sopimusvalmistuksessa teollisuusautomaatio ei ole itseisarvo, mutta se on välttämättömyys. Kyse on tuottavuudesta, kilpailukyvystä, toimitustäsmällisyydestä ja laatuvaatimuksista. Robotit ovat tae siitä, että meillä on töitä.”

Robotit ovat edellytys teollisten työpaikkojen säilymiselle Suomessa ABB:n robottiliiketoiminnan johtaja Timo Toissalo tarttuu sanaan ”työ”. ABB on toimittanut Suomeen jo yli 2 000 ja maailmanlaajuisesti yli 200 000 robottia. Jo ensimmäisiä koneita aikanaan kammoksuttiin ja pelättiin, että koneet vievät työpaikat. Toissalon mukaan teollisesta vallankumouksesta lähtien teknologian kehitys on kuitenkin ollut keskeisin syy talouskasvulle. Automatisoituminen on tuonut mukanaan vaurautta. Teknologian ke hitys luo uutta hyvinvointia ja kiihdyttää taloutta. ”Ilman uutta robottilinjaa Uuteenkau12

ABB power 1 | 14

punkiinkaan ei olisi tullut autonrakentajille satoja uusia työpaikkoja. Robotit ovat edellytys teollisten työpaikkojen säilymiselle Suomessa, muuten työpaikat siirtyvät halvemman työvoiman maihin.” Samaa mieltä on Rannus. ”Teollisessa valmistuksessa automaatio ja robotit ovat pikemminkin suuri mahdollisuus. Teollisessa tuotannossa ilman ihmisiä ei ole robotteja ja ilman robotteja ei ole ihmisiä. Työn sisältö ja vaativuus muuttavat vain muotoaan.” Tylsät työt siirtyvät roboteille Rannus ja Toissalo ovat samaa mieltä myös siitä, että perinteinen teollinen vaihetyö on Suomessakin häviävä luonnonvara. Samoin kuumissa, kylmissä tai terveydellisesti haastavissa olosuhteissa ihmistyö korvataan roboteilla. Uusille sukupolville ajatus elämänurasta vaihetyöläisenä on vieras. ”Asiakkaamme juustotehtaassa juustojen pakkaajiksi ei tahtonut saada enää työntekijöitä, koska työ oli kylmää, märkää ja työperäisiä sairauspoissaoloja oli paljon. Kun pakkaaminen automatisoitiin roboteilla, työnkuva muuttui. Työpaikoista tuli erittäin haluttuja”, Toissalo kertoo. Rannus sanoo, että haasteena on löytää robottisolun hoitajiksi oikeanlaisia ihmisiä. Rakettitiedettä työ ei kuitenkaan ole, eikä sitä voi oppia koulun penkillä. ”Meillä vaatimuksena on ammatillinen peruskoulutus, hyvä asenne ja oppimishalu. Työn ja laitteiden opetus annetaan täällä. Vanhat konkarit siirtävät osaamisensa uusille työntekijöille. Parhaita robottiosaajiamme ovatkin 20–30-vuotiaat kaverit. Oppiminen on nopeaa, kun he ovat kasvaneet pleikkareidensa kanssa.”

”Robotit ovat edellytys teollisten työpaikkojen säilymiselle Suomessa, muuten työpaikat siirtyvät halvemman työvoiman maihin.” Timo Toissalo Robotics-liiketoiminnan johtaja ABB

Osaamista myös autoalan ulkopuolelle Valmet Automotiven tehtaalla lähes kaikki ABB:n robotit on asennettu korihitsaamoon, joka rakennettiin täysin uusiksi. Hitsaamolinja onkin autotehtaalla aina mallikohtainen. Hitsaamolinjan automaatioaste on yli 90 prosenttia. Valmet Automotiveen on kertynyt osaamista, jota myydään myös autoteollisuuden ulkopuolelle. Tuotteen ja tuotantoprosessin samanaikaisen suunnittelun ja vahvan projektinjohtaminen ansiosta yritys on pystynyt käynnistämään myös uuden A-sarjan tuotteen valmistuksen nopeasti ja tehokkaasti. ”Robottiohjelmat ja robottien opettaminen ovat yksi osa meidän ydinosaamistamme. Robottijärjestelmän suunnittelu voidaan toteuttaa virtuaalisesti 3D-maailmassa ja mallintaa tuotantosolun optimaalinen layout”, Rannus sanoo. ”Vaikka tehdashalli oli vielä tyhjä, 80–90 prosenttia suunnittelutyöstä oli jo tehty. Robottien asennusvaiheessa säästettiin näin paljon aikaa”, Toissalo muistuttaa.

Mitä Uuteenkaupunkiin toimitettiin? ABB:n Automotivelle toimittamat robotit ovat pääasiassa IRB 6640 -teollisuusrobotteja, joiden käsittelykyky on 175–230 kiloa ja ulottuma 2,8 metriä. ABB:n ja Valmet Automotiven MercedesBenzin A-sarjaa valmistavien robottien kunnossapitosopimus sisältää robottien ennakkohuollon, paikan päällä olevan teknisen tuen sekä ympärivuorokautisen vasteaikapalvelun.

Robottiyhdyskunta rakentaa laadukkaan korin Valmet Automotiven upouusi hitsaamo on kuin häivähdys tieteiselokuvasta. Valtavan hallin lukuisissa soluissa kaksisataa kookasta oranssia robottia ahertaa millintarkkaa tehtäväänsä: ne noutavat makasiinista osan, hakevat hitsaustyökalun, hitsaavat ja siirtävät linjalla eteenpäin. Jotkut robotit levittävät liimasaumaa. Täällä valmistuvat MercedesBenzin A-sarjan autojen korit. Liittämismenetelmiä ovat pistehitsaus, laserhitsaus ja liimaus. Hitsipisteitä on tuhansia. A-sarjan hitsausprosessi edustaa alan uusinta tekniikkaa. Se koostuu alustalinjasta, korilinjasta sekä asennus- ja viimeistelylinjasta. Lisäksi valmistetaan keula, perä ja keskilattia sekä luukut, ovet ja sivut erillisissä esikokoonpanosoluissa. Nämä syöttävät esikokoonpanot päälinjalle. Alustalinjalla yhdistetään etu- ja takaosa sekä keskilattia. Korilinjalla runkoon liitetään sisä- ja ulkosivut sekä katto. Asennus- ja viimeistelylinjalla koriin tulevat ovet, lokasuojat sekä etu- ja takaluukku. ”Hitsaamon robottilinjojen tulee olla käytettävissä 90-prosenttisesti jokaisena tuotantopäivänä. Näin korit valmistuvat suunnitellusti. Koska robottien työtehtävät liittyvät toisiin-

Korilinjalla runkoon liitetään sisä- ja ulkosivut sekä katto. Hitsaamo on täysin uudistettu A-sarjan tuotantoa varten.

sa, yksittäisten laitteiden käyttöaste nousee 97 prosenttiin”, Pasi Rannus sanoo. Rannuksen mukaan asiakas edellyttää valmistettujen autojen korkeaa laatua ja toimitusten täsmällisyyttä. Valmet Automotive onkin solminut ABB:n kanssa mittavan sopimuksen A-sarjaa valmistavien robottien ennakkohuollosta, paikan päällä olevasta teknisestä tuesta sekä ympärivuorokautisesta vasteaikapalvelusta.

ABB power 1 | 14

Asiantuntija Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi

Muuntajadirektiivien asiantuntija Energiaa käyttävien tuotteiden EcoDesign-direktiivi laajenee vuonna 2015 koskemaan muuntajia. Tutkimusjohtaja Esa Virtanen ABB:ltä on ollut asiantuntijana vaikuttamassa säädösten sisältöön. Teksti Anne Kytölä Kuva Mikko Lehtimäki

uroopan komission ekosuunnitteludirektiivi pyrkii edistämään kestävää kehitystä. Tuotteiden suunnittelua ja tuotekehitystä ohjaavilla säädöksillä varmistetaan, että markkinoille päätyy energiatehokkaita laitteita. Laitevalmistajien on ajateltava ympäristöä ja tuotteen elinkaarta jo tuotteiden suunnitteluvaiheessa.

Ohjeet koskevat tuoteryhmiä EcoDesign-direktiivi tuli voimaan vuonna 2009. Direktiivi ohjaa energiatehokkuuteen tuoteryhmäkohtaisilla säädöksillä. Säädöksillä ohjataan muun muassa kylmäsäilytyslaitteiden, valaisutuotteiden, televisioiden, sähkömoottorien sekä teollisuustuulettimien valmistusta. Vuonna 2015 direktiivin piiriin tulevat muuntajat. ABB:n tutkimusjohtaja Esa Virtanen on seurannut muuntajia koskevien säädösten valmistelua alusta asti ja vaikuttanut valmistelutyöhön asiantuntijalausunnoillaan. Konsultit tekivät työryhmää varten selvityksiä muuntajien tekniikasta. Virtanen seurasi työryhmän työskentelyä, luki raportteja ja otti kantaa työryhmän tekstiehdotuksiin. ABB kehitti työkalun suunnittelun avuksi Heinäkuun alussa 2015 voimaan astuvat säädökset eivät aiheuta muutoksia ABB:n muuntajiin. Energiatehokkuus on ohjannut valmistusta tähänkin asti. ”Olemme koko ajan parantaneet muuntajien hyötysuhdetta ja kuluttaneet muunta14

ABB power 1 | 14

jien valmistuksessa mahdollisimman vähän materiaaleja”, Virtanen kertoo. ABB on kehittänyt suunnittelijoiden ja myyjien avuksi työkalun, koska direktiivi on monimutkainen ja vaikeasti tulkittava. Vaikka direktiivi kattaa periaatteessa kaikki muuntajat, se sisältää listan muuntajista, joita säädökset eivät koske. Energiatehokkuutta ei ole reguloitu esimerkiksi uunimuuntajilta, tasasuuntajamuuntajilta, moottoreiden käynnistysmuuntajilta, koestusmuuntajilta eikä offshore-lauttojen muuntajilta, vaan ne suunnitellaan siten, että kokonaisuus on energiatehokas. ”Kehittämämme työkalu varmistaa, että kaikilla muuntajien tuotantoprosessiin osallistuvilla on samanlainen tulkinta direktiivistä”, Virtanen sanoo. Parhaista materiaaleista voi tulla kilpailua Säädökset kohdistuvat erityisesti muuntajien häviöihin, koska suurin osa niiden ympäristökuormituksesta aiheutuu häviöistä. ”Muuntajien koko ja paino kasvavat, koska niihin on käytettävä enemmän materiaaleja”, Esa Virtanen ennustaa. Korkeatasoisista sydänlevyistä voi tulla pula, mutta ABB on tiivistänyt yhteistyösuhteitaan ja näin varmistanut sydänlevyjen saannin. ABB varautuu siihen, että säädökset ulotetaan direktiivin tiukentuessa koskemaan myös nyt poikkeuslistalla olevia muuntajia.

Mitä muuntajarintamalla tapahtuu juuri nyt? – Ekosuunnitteludirektiivi laajenee koskemaan muuntajia 1.7.2015. – Säädösten standardeja kirjoitetaan parhaillaan. ABB on mukana tässä työssä. – Säädökset tiukentuvat 1.7.2021. Aikataulua ja vaatimuksien toteutettavuutta arvioidaan 2018. – Nämä kysymykset ovat vielä ratkaisematta: Saako käytettyjä muuntajia myydä? Mitä säädöksiä sovelletaan korjattuihin ja huollettuihin muuntajiin? Saako uudelleen käämittyjä muuntajia käyttää? – ABB informoi aktiivisesti asiakkaitaan tulossa olevista muutoksista. Direktiivi kieltää valmistuksen lisäksi myös ottamasta käyttöön säädösten vastaisia tuotteita. ”Direktiivi on tullut yllätyksenä sähköverkkoyhtiöille”, Esa Virtanen kertoo. EU valmistelee lisädirektiiviä, joka vaatii energiatehokkuutta myös sähköverkoilta.

Tutkimusjohtaja Esa Virtanen tuli ABB:lle töihin vuonna 1980 tekemään diplomityötä, jonka aiheena olivat taajuusmuuttajien muuntajat. Virtasen mukaan muuntajia voidaan aina kehittää paremmiksi. ”Minua kiehtoo tässä työssä se, että joka päivä voi oppia jotakin uutta. Asiantuntijaksi tulee vain tekemällä ja olemalla mukana”, Virtanen sanoo.

ABB power 1 | 14

Ratkaisu Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi

Fiksumpaa sähköä Tampereella Tampere seuraa Rooman ja Pariisin esimerkkiä ja varautuu Energiaviraston tiukkeneviin määräyksiin. ABB:n uusin älyverkkoteknologia tehostaa vianpaikannusta ja ennaltaehkäisee verkon vikoja Tampereen ydinkeskustassa. Teksti Anne Kytölä Kuvat Vastavalo ja Hannu Hoivassilta

yyskuussa uudistetun sähkömarkkinalain mukaan verkkoyhtiöiden on palautettava sähköt asemakaava-alueelle viimeistään kuuden tunnin kuluessa sähkön katkeamisesta. Energiateollisuus suosittaa vieläkin tiukempaa tavoitetta: vuoteen 2030 mennessä katkosten keston ei tulisi ylittää yhtä tuntia. Sama tavoite on myös Tampereen Sähköverkko Oy:lla eli TSV:llä. ”Vikojen korjaamista ei voida helposti nopeuttaa resursseja lisäämättä millään muulla tavalla kuin verkostoautomaatiolla”, Tampereen kaupunkiverkon automatisoinnin pilottihanketta vetävä projektipäällikkö Hannu Hoivassilta Tampereen Sähköverkosta sanoo. Edessä kaikilla verkkoyhtiöillä Muutamat Keski-Euroopan vanhat kaupungit, kuten Rooma ja Pariisi, ovat jo ottaneet verkostoautomaatiota käyttöön, kun ne ovat kunnostaneet ja nykyaikaistaneet keskustojensa ikääntyneitä sähköverkkoja. Suomessa Tampere on edelläkävijöiden joukossa asiassa, jonka eteen kaikki Suo16

ABB power 1 | 14

men verkkoyhtiöt joutuvat ennen pitkää. Tampere on ryhtynyt hankkeeseen paitsi Energiaviraston ohjeiden, myös oman päivitetyn verkostostrategiansa ohjaamana. ”Olemme suunnitelleet automatisointia pitkään, ja uudistetun strategiamme mukaan investoimme automaatioon enemmän uudisrakentamisessa ja myös saneerausten yhteydessä”, Hoivassilta kertoo. Viat kuntoon valvomosta käsin Verkkoyhtiöt investoivat automaatioon muun muassa palvelun parantamisen ja rahankin takia. Sähkömarkkinalain mukaan verkkoyhtiö joutuu maksamaan asiakkailleen korvauksia, mikäli sähköjen palauttaminen kestää kauemmin kuin kuusi tuntia. Älykkään sähköverkon ansiosta sähkönjakelun häiriöiden ja keskeytysten syyt löytyvät nopeammin ja vikapaikat on helpompi paikallistaa. Jos vian löytämiseen ja kytkennän muuttamiseen kuluu normaalisti noin tunti, automaatio voi lyhentää ajan jopa viiteen minuuttiin. Automaattinen vianerotus tulevaisuudessa toimii vieläkin nopeammin.

”Resurssien rajallisuus tai liikenneruuhkatkaan eivät enää hidasta vian korjaamista, kun ongelmia pystytään hoitamaan enemmän valvomostamme käsin.” Hannu Hoivassilta projektipäällikkö Tampereen Sähköverkko Oy

Tampereen ydinkeskusta saa uudet verkosto utomaatioratkaisut. Uudet muuntamot rakennetaan a keskustaan ja turvaamaan sähkönjakelua krittiisiin kohteisiin.

”Resurssien rajallisuus tai liikenneruuhkatkaan eivät enää hidasta vian korjaamista, kun ongelmia pystytään hoitamaan enemmän valvomostamme käsin”, Hoivassilta sanoo. Varmaa virtaa TAYSiin Tampereen ja ABB:n yhteisessä pilottihankkeessa ABB toimittaa verkostoautomaatioratkaisut Tampereen Sähköverkon 24 muuntamoon Tampereen keskusta-alueella. Nämä muuntamot ovat turvaamassa sähkönjakelua kriittisiin kohteisiin, kuten esimerkiksi Tampereen Yliopistolliseen keskussairaalaan. Tärkeäksi toteutuskohde luokitellaan myös silloin, kun sähkönkäyttäjiä on paljon pienellä maantieteellisellä

alueella tai kohde on vaikkapa useamman sähkölinjan risteys. ABB:n älyverkkoteknologiaa sisältävät automaatiolaitteet tulevat turvaamaan sähkönjakelua TAYSin lisäksi muun muassa tavarataloissa, liikerakennuksissa ja Hakametsän jäähallissa. Asennukset alkavat vuoden 2014 alussa, ja työt on tarkoitus saada valmiiksi vielä kesään mennessä. Pilottihanke koskee vain pientä osaa Tampereen Sähköverkon muuntamoista. ”Meillä on kaikkiaan noin 1 500 keskijänniteverkon muuntamoa. Tavoitteemme on saada niistä teknisin ja taloudellisin perustein tämän pilotin jälkeen automaation piiriin useampi sata”, Hoivassilta kertoo.

Projektipäällikkö Hoivassilta (vasemmalla) ja järjestelmäasiantuntija Järvensivu esittelevät muuntamoautomaation käyttöliittymää.

ABB power 1 | 14

Ratkaisu

”Hienointa uudessa tekniikassa on se, että sähköverkon vikoja pystytään havaitsemaan jo ennalta. Sensorit mittaavat kaapeliverkossa kulkevia sähkövirtoja ja pystyvät havaitsemaan vikoja, joita ei vielä muulla tavoin nähdä.” Jarmo Järlström ABB

Yhteistyötä 1990-luvulta lähtien ABB vastaa avaimet käteen -toimituksessa hankkeen suunnittelusta, toimituksista, asennuksista ja käyttöönotosta. Tuotteet ovat tyyppikohteisiin vakioituja ja tarkasti dokumentoituja. Standardisoinnin ja dokumentoinnin ansiosta asiakas pystyy itse myöhemmin lisäämään järjestelmään uusia laitteita ja toimintoja itse. Tampereen Sähköverkon asiantuntijat ovat myös olleet tiiviisti mukana ratkaisujen suunnittelussa. ”Yhteistyömme on sujunut ABB:n tiimin kanssa erittäin hyvin, ja siitä on ollut hyötyä, että suunnittelijat ja asentajat työskentelevät Tampereen seudulla. Jos jossakin kohteessa on pitänyt käydä lyhyelläkin varoitusajalla, se on kyllä onnistunut”, Hoivassilta sanoo. Tampereen Sähköverkolla on hyviä kokemuksia yhteistyöstä ABB:n kanssa jo parinkymmenen vuoden takaa. Silloin Tampereella muun muassa vaihdettiin vanha käytönvalvontajärjestelmä uuteen MicroScadaan ennen vuosituhannen vaihdetta

Osa pilottikohteista sijaitsee aivan Tampereen ydinkeskustassa.

Älykkyys auttaa – Smart City Power Yhteiskunta tarvitsee koko ajan entistä enemmän sähköä. Sähköllä toimivia laitteita tulee lisää ja uusia haasteita sähkönjakelulle asettavat esimerkiksi sähköautojen latauspisteet. Sähkökatkojen aiheuttamat taloudelliset vahingot ovat suuria, ja myös kuluttajien vaatimustaso kasvaa. Sähkökatkoja ei olla valmiita hyväksymään, eikä niihin osata enää varautua. ABB on kehittänyt Smart City Power -konseptin, jolla tulevaisuuden haasteisiin kyetään vastaamaan. Älykkäästi toimiva sähköverkko kommunikoi, joustaa ja jakaa sähköä luotettavasti, koska häiriöihin osataan varautua ennalta.

ABB power 1 | 14

Älykäs jakeluverkko ei vain jaa, vaan se pystyy myös ottamaan vastaan kuluttajien itse tuottamaa sähköä. ”Moniin kiinteistöihin asennetaan esimerkiksi aurinkopaneeleja. Kysyntäjoustoa tarvitaan siksikin, että Suomeen rakennetaan lisää ydinja tuulivoimaa, joista kumpikaan ei toimi säätövoimana”, Dick Kronman huomauttaa.

Tampereelle toimitettiin: ABB asentaa olemassa oleviin muuntamoihin uudentyyppisiä ohjainkaappeja, joita ohjataan ja valvotaan MicroSCADA-kaukokäyttöjärjestelmällä. Muuntamoautomaation tietoliikenne toteutetaan julkisessa GPRS/3G-verkossa käyttämällä IEC60870-5-104 -tietoliikenneprotokollaa. Automaatiokaapeissa ovat seuraavat ABB:n verkostoautomaatiotuotteet: – REC615-ohjaus- ja valvontayksikkö – RIO600: l/O-moduuleita tarpeen mukaan – RER603-langaton reititin (2G tai 3G-laitteilla) Ratkaisu soveltuu kaapeli- tai avojohtoverkon kauko-ohjattaviin kytkinasemiin ja muuntamoihin, joissa tarvitaan suojaustoimintoja tai edistyksellisiä vikaindikaatiotoimintoja.

ja parannettiin Teiskon alueen avojohtoverkoston luotettavuutta ABB:n pylväserotinautomaatiolla. Jokainen kauko-ohjattu erotinasema pimeässä metsässä myrskyn pauhatessa lyhentää häiriön kestoa ja parantaa jakelun luotettavuutta. Tulevaisuudessa automaatiota laajennetaan myös avojohtoverkossa, vaikka avojohtoja korvataankin maakaapelilla entistä enemmän. Vikoihin voidaan varautua ennalta ABB:n automaatioratkaisuja kehittävät ja toteuttavat Dick Kronman, Jarmo Järlström ja Jarkko Holmlund nostavat esiin lisää verkostoautomaation hyötyjä. ”Kyse ei ole pelkästä muuntamoiden kaukokäytöstä, vaan ratkaisu tähtää tulevaisuuteen. Tampereelle toimitettavalla tekniikalla pystytään vastaamaan paitsi tiedossa oleviin, myös tuleviin tarpeisiin, joista ei vielä tällä hetkellä tiedetä”, Jarkko Holmlund huomauttaa. ”Hienointa uudessa tekniikassa on se, että sähköverkon vikoja pystytään havaitsemaan jo ennalta. Sensorit mittaavat kaapeliverkossa kulkevia sähkövirtoja ja pystyvät havaitsemaan vikoja, joita ei vielä muulla tavoin nähdä”, Järlström lisää. Näin sähköverkkoyhtiö voi ryhtyä korjaamaan ongelmaa jo ennen kuin sähkökatkoksia syntyy. Sensorit mittaavat ja seuraavat myös muuntajien ja muuntamoiden lämpötiloja ja niiden kuormituksesta aiheutuvia vaihteluja. Mittaustiedoista nähdään ylikuormitustilat, jotka voivat lisääntyessään olla merkki siitä, että muuntaja alkaa olla elinkaarensa loppupäässä. ”Tähän asti ei ole ollut olemassa mittaustapaa, jolla jakelumuuntajan kuntoa olisi voitu selvittää”, Dick Kronman sanoo.

Kohti parempaa maailmaa

Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi

TOSA-nivelbussi ladataan pysäkillä. Bussin katolla on akusto, tekoelektroniikka ja latausjohdin.

Pikalataus pysäkillä Uusi latausjärjestelmä mahdollistaa sähköbussin latauksen vain 15 sekunnissa. Teknologia sopii myös Suomeen. Teksti Thomas Freundlich Kuvat ABB veitsin Genevessä pääsee nyt ajamaan sähköbussilla, joka lataa akkujaan joka kolmannella pysäkillä vain 15 sekunnin ajan. Kaupungin keskustan, lentokentän ja messukeskuksen välistä linjaa liikennöivä sähköbussi TOSA (Trolleybus Optimisation Système Alimentation) hyödyntää ABB:n kehittämää ajolaitteistoa ja maailman nopeinta latausteknologiaa. ABB:n Jukka A. Mäkisen mukaan samainen teknologia soveltuisi hyvin myös Suomeen. ”Neljä vuodenaikaamme tuovat toki mukanaan omat haasteensa, jotka tulee huomioida rakenteissa. Tulevaisuudessa, kun älykäs sähköverkko ja älykäs liikenne yhdistyvät, kokonaisuuden optimointi tuo kustannussäästöjä. Tuotettu energia pystytään käyttämään paremmin hyödyksi, kun tiedetään tarkkaan akkujen varaustaso, ajoneuvojen liikkeet ja niiden pysäkeille tuloajat. Sama teknologia sopii hyvin myös Suomessa valmistettaviin hyötyajo-

neuvoihin ja työkoneisiin. Nämä tulevatkin jatkossa olemaan selkeitä kasvualueita liikenteen sähköistämisessä”, hän miettii. Päästötöntä matkaa TOSA-nivelbussin katolla on akusto, tehoelektroniikka sekä laserpaikoittuva latausjohdin, joka kytkeytyy pysäkkikatoksen latausprofiiliin. Automaattinen, jopa 400 kW:n tehoinen pikalataus on niin nopea, että se ehditään tehdä bussin normaalin pysähdyksen aikana. Linjan päätepysäkeillä akut ladataan täyteen 3–4 minuutissa. Pysäkkien latausasemissa käytetään superkondensaattoreita, joihin sähkö voidaan varastoida etukäteen. Tämä mahdollistaa ultranopean latauksen sähköverkkoa ylikuormittamatta. TOSA-sähköbussissa akuston käyttöikä voi olla jopa kymmenen vuotta. Käyttökustannukset ja komponenttien ympäristökuorma ajoneuvon elinkaaren aikana ovat pienemmät kuin nykyisillä massiiviakkuisilla sähköbusseilla.

Tekniikkaa pikalatauksen takana

– pysäkkien latausasemien superkondensaattoreihin sähkö voidaan ladata etukäteen. – LTO-akuston ja BMS-algoritmin ansiosta komponenttien ympäristökuorma on pienempi. – Vetoakselilla käytettävä ABB:n traction-moottori optimoidaan kuorman mukaan.

ABB power 1 | 14

Case

Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi

Kiirunassa gigawatit kuriin Teksti Camilla Lehtinen Kuvat LKAB

Kaivosjätti LKAB aikoo toimia viidenneksen energiatehokkaammin vuonna 2020. Ruotsalaiset käärivät hihansa urakkaa varten Suomen ABB:n kehittämällä järjestelmällä.

ABB power 1 | 14

uroopan ykkönen rautamalmin tuotannossa löytyy Ruotsin Lapista, kuuluisalta Kiirunan ja Jällivaaran malmialueelta. Ykkössijalle kaivosyhtiö LKAB nousee myös Ruotsin suurimpana yksittäisenä sähkönkäyttäjänä. Se imaisee vuosittain puolitoista prosenttia koko maan kulutuksesta. Kaikkiaan energiaa kuluu kolmella kaivoksella reilun neljän terawattitunnin edestä. Näitä lukuja ei enää kuuden vuoden päästä yhtiössä haluta kertoa: tavoitteena on massiivinen leikkaus energiankulutukseen ja viidenneksen tehokkaampi energiankäyttö vuonna 2020 verrattuna vuoteen 2010. ”Kimmokkeena säästötalkoisiin ovat ennen kaikkea EU:n asettamat vaatimukset”, kertoo LKAB:n energia- ja ympäristötoiminnoista vastaava Lars Erkki. ”Mutta kyllähän energiankulutus rasittaa ympäristön ohella kukkaroa – suuri osa tuotantokustannuksistamme syntyy juuri energiankäytöstä”, Erkki lisää.

dastietojärjestelmien projektitoiminnan johtaja Seppo Lahtinen kertoo. ”Lisäksi järjestelmän avulla voidaan asettaa energian kulutukselle tai tehokkuudelle tavoitteita. Sen jälkeen voidaan suunnitella ja ennustaa kulutusta. Siten päästään yhä paremmin käsiksi kustannustehokkuuteen.” Uuden järjestelmän myötä LKAB:ssa päästiin käsiksi myös pulmalliseen varastoitavan energian kulutusseurantaan. ”Käytössä on nyt kaksi seurantamittaria. Toinen on alustava, reaaliaikainen arvo ja toinen viiveellä saatava, toteutumaan perustuva luku. Näiden kahden mittarin tuloksien vertailun pohjalta tehdään suunnitelmat ja laskutus”, Erkki sanoo. Mustaa valkoiselle Järjestelmän avulla kerätyn tiedon avulla on pystytty osoittamaan asioiden yhteyksiä, joista on saattanut olla aavistus, se tuttu ”mutu”. ”Energiaseurannan ansiosta tiedämme nyt tarkalleen esimerkiksi sen, kuka käyttää dieseliä ja missä”, Erkki sanoo.

Säästöjen palapeli Kaivostoiminnan lukuisten eri prosessien energiantarve vaihtelee paljon, minkä vuoksi säästöjä jyvitetään eri tavoin. Säästöpaine on suurin energiaa eniten vievissä prosesseissa. ”Eniten energiaa meillä kuluttavat rikastus ja pelletointi, jopa puolet kokonaiskulutuksesta”, Erkki sanoo. Vastaavasti esimerkiksi lajittelu vie vain noin kaksi prosenttia. Säästöjen suunnitteleminen valtavassa palapelissä vaatii kovia faktoja: mihin energiaa todella kuluu? Totuus esiin ”Todellista kulutusta on erittäin vaikea mitata”, Erkki myöntää ykskantaan. Hän kertoo esimerkin. ”Miten mitataan todellinen energiankulutus, kun käytetään varastoituja polttoaineita, kuten hiiltä, öljyä tai dieseliä? Niiden lämpöarvothan vaihtelevat erästä toiseen, myös kuljetus- ja varastointihävikit vaikuttavat.” Energiankulutuksen määrittelyyn, seurantaan ja raportointiin LKAB otti ABB:n energianhallintajärjestelmän, cpm Plus Energy Managerin. Järjestelmän ytimessä on Suomen ABB:llä kehitetty tietojenkäsittelyalusta. ”Järjestelmä kerää hajallaan olevan tiedon yhteen. Sen avulla tarvittavaa tietoa voidaan jalostaa ja tunnusluvut saadaan seurantaan ja analysoitavaksi”, ABB:n teh-

Järjestelmä kerää hajallaan olevan tiedon yhteen. Sen avulla tarvittavaa tietoa voidaan jalostaa ja tunnusluvut saadaan seurantaan ja analysoitavaksi.

01 02 03 04

Kaivoksella on oma veturikorjaamo. Latausta maan alla. Kaivoksella myös logistiikka kuluttaa energiaa. Koeporauksia tehdään myös kylmissä olosuhteissa maan päällä.

Kansankodin kaivoskonserni LKAB eli Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag on – Ruotsin valtion omistama – Euroopan suurin rautamalmin tuottaja – maailman suurimman maanalaisen rautakaivoksen omistaja – käsittää myös muun muassa satama-, rautatie-, konepaja- ja kiinteistöyhtymiä – työllistää noin 4 200 henkeä.

ABB power 1 | 14

Case ”Järjestelmän ansiosta näemme kootusti energiankulutuksen, syntyvät kulut ja hiilidioksidipäästöt. Tämän kokonaiskuvan perusteella voimme nyt optimoida prosesseja.” Erkki ja Lahtinen kertovat järjestelmän tehostavan merkittävästi myös raportointia. ”Aiemmin saimme ympäristöraportit tehtyä noin kolmen viikon viiveellä, nyt aikaa kuluu vain kolmisen päivää”, Erkki kertoo ja uskoo viiveen yhä pienevän. Kaikki mukaan LKAB:n energianhallintajärjestelmää kehitettiin tiiviissä yhteistyössä ABB:n kanssa. ”Rakensimme laitoshierarkiamallin mallintamaan kerralla koko prosessin. Näin ohjelman käyttö eri osastojen välillä yksinkertaistui, uusien energiankäyttöyksiköiden lisääminen helpottui ja samoja raportteja voitiin käyttää eri prosessin osille”, Lahtinen poimii esimerkin. Järjestelmää käytetään ensivaiheessa Svappavaaran kaivosalueella. Sitä on tarkoitus laajentaa Kiirunan ja Malmbergetin kaivoksien kautta koko konserniin, satamia ja kiinteistöyhtymiä myöten aina Kreikan kaivoksille asti. Tavoitteena on saada ohjelmasta mobiilisovellus jokaiselle LKAB:n työntekijälle, jotta he voivat seurata energiankulutusta reaaliajassa. ”On tärkeä voida osoittaa kaikille, että säästötoimet todella johtavat johonkin”, Erkki sanoo.

Tavoitteena on saada ohjelmasta mobiilisovellus jokaiselle LKAB:n työntekijälle, jotta he voivat seurata energiankulutusta reaaliajassa.

01 Pelletointi vie kaivoksella runsaasti energiaa. 02 Laivat lastataan suoraan LKAB:n tuotteilla. 03 Käytäviä vahvistetaan betonilla.

Välttämättömät energiarohmut Kaivostoiminta on erittäin energiaintensiivistä: keskimäärin 15 prosenttia kaivosten tuotantokustannuksista lasketaan koostuvan energiasta. Esimerkiksi LKAB:n kolmella kaivoksella kokonaisenergiakulutus nousi vuonna 2012 noin 4 390 gigawattituntiin eli yli neljään terawattituntiin. Kokonaiskulutuksesta sähköä on reilu puolet. Sen lisäksi kului hiiltä noin 4 090, dieseliä 245 ja polttoöljyä 2 860 terajoulea. Vertailuluvuksi voidaan ottaa Olkiluodon ydinvoimalan kahden reakto-

rin vuosituotannon, joka on noin 14 terawattituntia. Vaikka energiankulutus vaihtelee eri kaivoksilla, ollaan kaivosteollisuudessa ympäri maailman hankalan yhtälön edessä – säästöjä olisi saatava energiahintojen samalla noustessa. Lisäksi ympäristönsuojelun vaatimukset ohjaavat yhä vahvemmin kaivosteollisuuden energiavalintoja. Esimerkiksi LKAB:n tavoitteena on tulevaisuudessa päästä kokonaan eroon fossiilisista polttoaineista.

Leveät hartiat energianhallintaan ABB:n energianhallintajärjestelmä on rakennettu kutistamaan kuluja ja parantamaan energiatehokkuutta. cpmPlus Energy Manager kerää eri tietojärjestelmistä tarvittavan tiedon ja jalostaa sen havainnolliseen muotoon. Todellista energiankäyttöä voidaan 22

ABB power 1 | 14

seurata ja raportoida reaaliajassa. Kootun tiedon perusteella voidaan suunnitella ja ennustaa energiankulutusta sekä optimoida energiakustannuksia. Järjestelmä soveltuu eri teollisuuden aloille.

Mitä ihmettä?

Pakokaasusta sähköä Laivaa kohden neljän prosentin säästö polttoainekustannuksissa, 354 tonnia pienempi polttoöljyn kulutus ja 400 henkilöauton hiilidioksidipäästöt pois ilmakehästä. aailman meriä kyntävät konttialukset ovat melkoisia energiasyöppöjä. Alusten dieselmoottorit käyttävät vuodessa tonneittain raskasta polttoöljyä ja konttien jäähdytys ja laivan muut apujärjestelmät vaativat paljon sähköä, joka tuotetaan dieselmoottoreilla. Lähes puolet moottoreiden käyttämästä energiasta menee hukkaan. Energiaa hukkaantuu lämpönä esimerkiksi pakokaasuihin ja jäähdytysveteen. Hukkalämpöä voidaan kuitenkin ottaa talteen ja käyttää aluksen hyödyksi. ABB:n hukkalämmön talteenottojärjestelmän avulla hukkalämpöä otetaan talteen pakokaasusta ja käytetään laivan sähköntuotantoon. Järjestelmällä säästetään yhden aluksen polttoainekustannuksissa optimitilantees-

sa noin 4 prosenttia. Laivaa kohden tämä tarkoittaa usean sadantuhannen dollarin säästöä vuosittain. Konttialuksen polttoainekulutus voi olla jopa 100 tonnia päivässä. Vuodessa järjestelmä vähentää raskaan polttoöljyn kulutusta 354 tonnia. Samalla hiilidioksidipäästöt pienevät 1 121 tonnia.

Päästöpienennys vastaa lähes 400 henkilöauton vuosittaista hiilidioksidikuormaa. 14 konttialuksen säästöt Ensimmäiset ABB:n hukkalämmön talteenottojärjestelmät asennetaan neljääntoista konttialukseen. Alukset rakennetaan Dalian Shipbuilding Indastry Co Ltd:n ja New Times Shipbuilding Co Ltd:n telakoilla. Alukset valmistuvat vuosina 2015 ja 2016. Kun yhden laivan polttoainesäästö eli 354 tonnia vuodessa kerrotaan neljällätoista laivalla, päädytään seuraavanlaisiin lukuihin: – polttoainesäästö 4 956 tonnia vuodessa – kustannussäästö 3 miljoonaa dollaria vuodessa – hiilidioksidipäästöjä 15 694 tonnia eli käytännössä hiilidioksidipäästöjen väheneminen tarkoittaa noin 5 600 henkilöautoa vähemmän liikenteessä.

Näin järjestelmä toimii Aluksen pääkoneiden pakokaasut ohjataan järjestelmän turboahtimeen. Kun kaikkea pakokaasuun sitoutunutta energiaa ei tarvita, niin osa voidaan ohjata talteenottojärjestelmälle. Talteenotettu energia pyörittää generaattoria ja näin syntyvä sähköenergia siirretään laivan sähköverkkoon, jolloin apugeneraattoreiden käyttö vähenee.

ABB power 1 | 14

Ensimmäinen suuri kolmivaiheinen vaihtovirtamoottori valmistettiin v. 1912.

ABB Suomessa 125 vuotta. Strömbergin jalanjäljillä vuodesta 1889. Gottfrid Strömbergin kehittämät sähkökoneet nostivat alkujaan pienen konepajan Suomen merkittävimpien teollisuusyritysten joukkoon ja sähköteknisen teollisuuden tiennäyttäjäksi. ABB on jatkanut menestyksekkäästi Strömbergin jalanjäljissä vuodesta 1988: johtavan globaalin sähkövoima- ja automaatioteknologiayhtymän voima on huipputeknologiassa, globaalissa jalanjäljessä ja vahvoissa paikallisissa juurissa. YYY CDD Ƃ