Paperikoneiden tehokkuuden analysointi metodiikka

Calculation of paper machine efficiency is used to analyze and benchmark operational performance of paper machines. It is one of the factors affecting the profitability of the papermaking line. Efficiency can be described as the first-pass retention figure for saleable paper on a paper machine. This figure has a great impact on financial performance, where sales price, fixed and variable costs with sufficiently high efficiency, are optimized. There are several ways to perform efficiency comparability. Due to the variety of existing methods, the main objective of this study was divided to three sub goals: (1.) identify, analyze and understand the discrepancies in line efficiency calculation rules currently in use, (2.) to make recommendations on how to improve and harmonize them and (3.) create more precise calculation methods. The theoretical part of this study focused on understanding of the currently available methods for efficiency calculations. The industrial practices part presents methods and knowledge that have been dominated the industry for decades. Moreover, this part outlines the presentations and internal articles from the companies that have been adopted as daily practice in the industry. The existing methods are mainly tactical, relative and history-based methods. As the tools, have been in tactical use, the industry has learned to reach close to 100% line efficiencies. In the new, novel approach the full efficiency capacity of a paper machine splits the efficiency into three operational horizons: tactical, strategic, and normative and three dimensions of its information: detailed, relative and absolute. This matrix allows the users to identify the method according to the decision need. All the methods were simulated on different types of paper machines, from newsprint to double-coated fine paper due to the modularity of the calculation methods. This study provided the basis for the creation of a new, more focused global guideline. It was created in co-operation with papermakers and machine suppliers from the Zellcheming paper technological committee during 2003-2005. A new Zellcheming Merkblatt III -guideline was published based on this study at the beginning of 2005. This work clearly points out the need for more precise methods to analyze efficiency. The new guideline and this study creates a platform which facilitates more detailed efficiency analyses and calculation of efficiency more precisely from mill to mill. It gives us a more accurate base for benchmarking, for improved target setting, for measuring actions and for making easier decision-making.Paperikoneiden tehokkuuden analysointia käytetään tuotannollisen tehokkuuden analysointiin ja valmistuslinjojen väliseen benchmarkkaukseen. Tuotannon tehokkuus on yksi vaikuttava osatekijä paperikonelinjan taloudellisessa kyvykkyydessä. Tehokkuus voidaan kuvata paperikoneen myytävän paperin 'first-pass retention'ina. Tehokkuudella on selkeä vaikutus taloudelliseen suorituskykyyn, missä myyntihintaa, kiinteät ja muuttuvat kustannuksia yhdessä riittävän korkealla tuotannon tehokkuudella optimoidaan jatkuvasti. Tutkimuksissa tunnistettiin, että tehokkuutta voi laskea monella eri tavalla. Laskentakirjon takia työn tavoitteet olivat seuraavanlaiset: (1.) identifioida, analysoida ja ymmärtää eroavuudet eri tuotantolinjan käytännön laskentaperiaatteiden välillä, (2.) tehdä suosituksia miten niitä voidaan kehittää sekä harmonisoida ja (3.) kehittää tarkempia laskentamenetelmiä eri tietojen käsittelyyn. Teoreettisessa osassa keskityttiin maailmalla käytössä olevien tehokkuusmenetelmien tutkimiseen. Teollisten käyntäntöjen osassa tutkittiin metsäteollisuuden piirissä käytössä olevia ohjesääntöjä ja verrattiin niitä muutamiin yrityslaskentamenetelmiin. Kyseiset laskentasäännöstöt ovat tyypiltään taktisia, suhteellisia ja tapahtunutta mittaavia menetelmä, mitkä ovat edesauttaneet niiden kehittymistä suuntaan, missä koneet saavuttavat lähemmäksi 100%:n linjatehokkuuksia. Kokeellisessa osassa luotiin viitekehykseksi tehokkuusmatriisi, missä tehokkaan pääomankäyttöön perustuva tehokkuus jaettiin kolmeen operatiiviseen horisonttiin: taktinen, strateginen ja normatiivinen sekä kolmeen informatiivisen tiedon kategoriaan: yksityiskohtainen, suhteellinen ja absoluuttinen. Matriisi mahdollistaa käyttäjää tunnistamaan käytettävän laskentamenetelmän sekä tiedon käytön lopputarkoituksesta. Kaikki menetelmät pystytään todentamaan sanomalehden valmistuksesta päällystettyihin hienopapereihin laskentamenetelmien modulaarisuuden takia. Tutkimustyö loi pohjan uuden globaalin laskentasäännöstön rakentamiseen, mikä tehtiin Suomalais-Saksalaisessa yhteistyössä paperintekijöiden ja koneen valmistajien kesken vuosien 2003 ja 2005 aikana. Uusi Zellcheming Merkblatt III julkaistiin vuoden 2005 alussa. Tutkimustyö osoitti selvästä tarpeesta pystyä laskemaan tarkemmin paperikoneen tehokkuutta. Uusi ohjesäännöstä ja tämä työ luovat selvän pohjan tarkemmille paperikoneen tehokkuusanalyyseille ja laskentaperiaatteiden harmonisoinnille. Muutoksilla saavutetaan tarkempi pohja benchmarkkaukseen, kehitystavoitteiden asettamiselle, kehityksen mittaamiselle sekä tarkemmalle päätöksen tekemiselle