Paperinvalmistukseen saa lisää tehoa mallinnuksen avulla. Aiheeseen on perehtynyt filosofian maisteri Tytti Saksa, jonka tietotekniikan väitöskirja On Modelling and Stability of Axially Moving Viscoelastic Materials (Aksiaalisesti liikkuvien viskoelastisten materiaalien mallinnuksesta ja stabiiliudesta) tarkistetaan lauantaina Jyväskylässä.
Paperikoneiden ajettavuutta paperinvalmistuksessa on tutkittu jo pitkään. Ajettavuuteen vaikuttaa moni tekijä – yksi hyvin tärkeä tavoite paperinvalmistuksessa on pitää paperiradan kuljetus vakaana tuotannon aikana.
Suuret kuljetusnopeudet paperikoneissa altistavat paperiradan epävakaalle käyttäytymiselle, mikä puolestaan voi johtaa pahimmillaan radan katkeamiseen. Mikäli ratakatko pääsee tapahtumaan, tuotanto joudutaan pysäyttämään, paperikone pitää siivota ja koneen käynnistäminen uudelleen vie sekin aikaa.
Radan kuljetuksen kuvaaminen matemaattisesti on erittäin haastavaa – miten kuvata hauraan märän paperiradan liikettä paperin venyessä koneen vedoissa? Tähän ongelmaan Saksa tarttui.
Tytti Saksa.
Saksan tutkimus antaa uutta tietoa valmistettavan paperimateriaalin käyttäytymisestä mallin avulla, jossa huomioidaan sekä paperimateriaalin viskoelastisuus että ympäröivän ilman vuorovaikutus paperiradan kanssa. Mallin avulla saadaan ennustettua teoreettinen yläraja turvalliselle radankuljetusnopeudelle.
Työssä näytetään myös, miten kyseistä tulosta voidaan hyödyntää optimaalisten tuotanto-olosuhteiden etsimisessä. Työssä käytetyt mallit ovat myös laskennallisesti kevyitä ja niiden pohjalta saadaan työkaluja teollisuuden käyttöön: esimerkiksi tuotantoprosesseja voidaan analysoida ja kontrolloida reaaliaikaisesti.
Väitöskirjatyö on jatkoa vahvan kansainvälisen tutkimusryhmän tutkimukselle Jyväskylän yliopiston tietotekniikan laitoksella. Tutkimusryhmää johtavat professori Pekka Neittaanmäki tietotekniikan laitoksesta sekä professori Nikolai Banichuk Venäjän tiedeakatemiasta.
