3D-tulostus elintarviketeollisuudessa: Case Välimeren Herkut Ca-Sa Välimeren Herkut Oy on pieni Espoossa sijaitseva elintarviketehdas, joka keskittyy Välimeren alueen erikoisuuksiin, kuten oliiveihin, artisokkiin, hummukseen, pestoon ja tsatsikiin sekä laajaan valikoimaan erilaisia marinadeja ja kastikkeita maailman eri ruokakulttuureista Asia Välimeren Herkut Asiantuntemus Suunnittelupalvelut ”Pystymme nyt mukautumaan asiakkaiden toiveisiin paremmin kuin kukaan muu.” Toimitusjohtaja Petri Klemetti, Välimeren Herkut, 3D-tulostuksella voidaan minimoida tuotantokatkokset Elintarvikkeiden tuotannossa on monia alueita, joilla 3D-tulostuksen (ainetta lisäävä valmistus, additive manufacturing, AM, 3D-tulostus) tarjoama suunnitteluvapaus ja mahdollisuus nopeaan valmistukseen ovat erittäin kiinnostavia ominaisuuksia. Kalleimpia ja kehittyneimpiäkin koneita joudutaan muokkaamaan elintarviketehtailla omien tarpeiden mukaan. 3D-tulostuksella voidaan valmistaa muokkausprosessin vaatimat osat tai menetelmää voidaan käyttää nopeaan prototyyppien valmistukseen, jotta osia voidaan testata ennen valmistusta perinteisillä valmistusmenetelmillä. Erikoisosat tulevat usein myös erittäin kalliiksi, niillä voi olla pitkät toimitusajat ja valmistajat saattavat olla haluttomia ylipäänsä toimittamaan niitä. 3D-tulostus on tällöin vaihtoehto väliaikaisten tai varsinaisten varaosien valmistukseen, jotta tuotantokatkokset saadaan minimoitua ja säästettyä kustannuksia. Olemassa olevan koneen muokkaaminen 3D-tulostusta hyödyntämällä Etteplanilla on runsaasti tietoa ja kokemusta myös sellaisten 3D-tulostettujen komponenttien suunnittelusta ja valmistuksesta, jotka sopivat elintarviketuotantoon. Etteplan ja Välimeren Herkut tunnistivat yhdessä kolme tapausta, joissa 3D-tulostus tarjoaisi selkeän mahdollisuuden aloittaa uusien, asiakkaiden vaatimuksia vastaavien tuotteiden tuotannon. Ensimmäisessä tapauksessa oli kyse olemassa olevan karusellityyppisen saumaajan muokkaamisesta uutta tuotantolinjaa varten. Välimeren Herkut sai eräältä asiakkaaltaan tarjouspyynnön tuotteesta, joka tuli pakata pieneen pyöreään kuppiin, jossa on helposti irrotettava muovikansi. Tilaus oli niin iso, että pakkausten saumaaminen käsin ei ollut vaihtoehto. Uuden saumaajan hankinta olisi tullut aivan liian kalliiksi, joten ainoa vaihtoehto oli päivittää olemassa ollut karusellityyppinen saumaaja. Perinteisillä valmistusmenetelmillä muutostyö olisi ollut pitkä ja kallis projekti. Tapaus 1: Karusellisaumaaja ja alkuperäinen kuppi (nelikulmainen) ja uusi kuppi (pyöreä). Laitteen suuttimen uudelleensuunnittelu Toisessa tapauksessa oli kyse laitteen osan muokkaamisesta. Korvattava osa oli yksinkertainen suutin laitteessa, jolla pakataan salaatinkastikkeita ja muita kastikkeita pieniin annospusseihin. Kun oikea määrä kastiketta on virrannut suuttimen läpi, kone saumaa pussin. Suuttimesta ei saa tippua lainkaan kastikepisaroita saumauksen aikana, koska tällöin saumaus voisi epäonnistua ja tuote pilaantua. Suutinaukon läpimitan on oltava juuri oikea kullekin kastikkeelle, jotta suutin ei tiputtele kastiketta (paksuille kastikkeille oltava isompi suutin). Oikeaa kokoa ei saa kuitenkaan selville kuin kokeilemalla. Välimeren Herkkujen koneeseen oli vain yhtä suutinkokoa, joten se soveltui hyvin rajallisen tuotevalikoiman pakkaamiseen. Tapaus 2: Kastikkeiden pakkaamiseen yksittäispusseihin käytettävä kone; esimerkkipussi; alkuperäinen suutin Kolmannessa tapauksessa tutkittiin nopean prototyyppien valmistuksen tarjoamia mahdollisuuksia. Tässäkin tapauksessa asiakkaan vaatimukset synnyttivät tarpeen muokata olemassa olevaa, salaattikastikkeiden pakkaamiseen käytettävää konetta. Asiakas halusi uuden tuotteen, joka edellytti suurempaa annosteluvolyymia. Uusi pumppu ja muut osat olisivat maksaneet noin 40 000 euroa. Tapaus 3: Muun muassa salaatinkastikkeiden pakkaamiseen käytettävän koneen komponentteja Kolme ainutlaatuista ratkaisua asiakastarpeeseen Etteplan kehitti kolme yksilöllistä ratkaisua Välimeren Herkkujen tarpeisiin. Ensimmäisessä tapauksessa AM-suunnitteluinsinööri kehitti fiksun ratkaisun, jolla saumaajan karusellia voitiin muokata nopeasti ja kohtuullisen edullisesti. Karuselliin suunniteltiin ja tulostettiin paikalleen napsautettavat kuppiadapterit. Menetelmänä oli selektiivinen lasersulatus (SLS) ja materiaalina PA2200-jauhe (nylon), joka on hyväksytty elintarvikekontaktiin. Kuppiadapterit suunniteltiin siten, että karusellia ei tarvinnut muokata lainkaan. Samaa karusellin levyä voitiin käyttää molemmille kupeille, ja adaptereita voidaan itse asiassa jatkossa helposti muokata tuleviin asiakastarpeisiin. Muokkauksen vaikutus oli välitön; Välimeren Herkku pystyi ottamaan vastaan 500 000 yksikön tilauksen, jossa käytettiin pieniä pyöreitä kuppeja. Tapauksen 1 ratkaisu saumaajaan: 3D-tulostetut paikoilleen napsautettavat kuppiadapterit elintarviketurvallisesta materiaalista Toisessa tapauksessa määritettiin parametrit tippumattomille suuttimille, joita 3D-tulostettiin kahdeksassa eri koossa. Vaikeasti puhdistettavien, ruoka-aineita keräävien kohtien välttämiseksi suutinten kokoa ei kaiverrettu itse suuttimeen, vaan suuttimet tulostettiin eri väreillä. Siten suuttimen koon tunnistaminen oli helppoa. Koska osat olivat jatkuvassa suorassa elintarvikekontaktissa, selvitettiin mahdollisia elintarviketurvallisia pintakäsittelyjä. SLS-tulostettujen osien pinta on liian karhea jatkuvaan elintarvikekontaktiin mahdollisen bakteerikasvun vuoksi. Selvityksessä löydettiin ainakin yksi pintakäsittelymenetelmä, joka voisi vähentää pinnankarheuden elintarvikekontaktiin tulevalle ruostumattomalle teräkselle suositellulle tasolle. Tulostettujen suutinten alhaisten kustannusten vuoksi pintakäsittelemättömiä suuttimia voitaisiin kuitenkin käyttää tietyn aikaa ja vaihtaa sitten uusiin. Vaihtoehtoisesti tulostettuja suuttimia voidaan käyttää vain prototyyppeinä oikean suutinkoon löytämiseksi uusille kastikkeille ennen varsinaisten suutinten valmistamista perinteisillä menetelmillä. Tapauksen 2 tippumattomat suuttimet: 3D-tulostetut parametrisoidut suuttimet, värikoodattu koon mukaan ja turvalliset elintarvikekontaktiin Kolmannessa tapauksessa annostelukoneen sylinteri ja mäntä suunniteltiin uudelleen sopimaan suuremmalle annosteluvolyymille. Osat 3D-tulostettiin samalla elintarviketurvallisella muovilla ja asennettiin koneeseen. Testeillä varmistettiin, että käytössä olleen pumpun kapasiteetti riitti uudelle annosteluvolyymille, minkä jälkeen komponenttien suunnitelmat lähetettiin eteenpäin valmistettavaksi perinteisillä menetelmillä. Suunnittelun, prototyyppien tulostuksen, testauksen ja lopullisten osien valmistuksen kustannukset olivat murto-osan uuden pumpun kustannuksista, ja yritys pystyi täyttämään uusia asiakastoiveita. Tapauksen 3 annostusratkaisu – 3D-tulostettu mäntä ja sylinteri suurempien annostusvolyymien testaukseen käytössä olleella pumpulla Koko projektin ajan hyödynnettiin kahta Etteplanin lisäävän valmistuksen ja optimoinnin palvelua: AM-suunnittelu (muokkaus/suunnittelu 3D-tulostusta varten) ja tukipalvelut AM-hankintoihin. Suunnitteluasiantuntijoiden käyttäminen takasi, että 3D-tulostuksentarjoamat vapaudet geometriassa saatiin hyödynnettyä nopeasti ja täysimääräisesti. AM-hankintojen tukipalveluita käyttämällä Välimeren Herkut sai tietoa 3D-tulostusyritysten materiaaleista, jotka ovat elintarviketurvallisia, selkeän näkemyksen elintarvikekontaktiin käytettävissä olevista pintakäsittelyistä ja useita kilpailukykyisiä tarjouksia osien tulostuksesta. 3D- tulostus mahdollistaa elintarviketeollisuuden tuotannossa nopeita muutoksia 3D-tulostusmenetelmää voidaan käyttää elintarviketeollisuudessa tuotannon ketterään muokkaukseen uusien tuotteiden vaatimuksiin. Esimerkkejä ovat käytössä olevan koneen muokkaaminen uusille tuotteille, nopea prototyyppien valmistus uusien ratkaisujen testaamiseksi tuotantolaitteilla ja varaosien tuotanto ja muokkaus. Välimeren Herkkujen tapaukset osoittavat, miten suuri vaikutus on mahdollisuudella mukautua nopeasti uusiin asiakasvaatimuksiin. 3D-tulostettavien ratkaisujen myötä yritys voi ottaa vastaan uusia isoja tilauksia.
Etteplan apuna Q Powerin tuotantokapasiteetin skaalaamisessa Q Power on innovatiivinen suomalainen power-to-x -toimituksiin erikoistunut yritys, joka tarjoaa kustannustehokkaita ja ainutlaatuisia teknologioita synteettisten polttoaineiden tuottamiseksi, joilla korvataan fossiilisia polttoaineita.
Autonomisia, älykkäitä puunkäsittelyratkaisuja yhdessä ANDRITZIN kanssa Kansainvälinen teknologiakonserni ANDRITZ on yksi maailman johtavista innovatiivisten laitosten, laitteiden ja palvelujen toimittajista sellu- ja paperiteollisuudelle, vesivoimateollisuudelle, metalli- ja terästeollisuudelle, sekä kunnallisiin ja teollisiin erotusteknologiaratkaisuihin sekä eläinrehun ja biomassapellettien tuotantoon. Myös automaatio ja palveluliiketoiminta ovat tärkeitä liiketoimintasegmenttejä. Pörssiyhtiön pääkonttori on Grazissa Itävallassa, ja yhtiö työllistää noin 29 100 henkeä. ANDRITZilla on yli 280 toimipaikkaa yli 40 maassa.
Valmet kehittää vihreää siirtymää tukevaa teknologiaa, joka korvaa muovin uusilla kuitutuotteilla – Etteplan mukana projektitiimissä Valmet on maailman johtava prosessiteknologian, automaatioratkaisujen ja palvelujen toimittaja ja kehittäjä sellu-, paperi – ja energiateollisuudelle. Automaatiojärjestelmillä ja virtauksensäätöratkaisuillamme palvelemme vielä laajempaa prosessiteollisuuden asiakaskuntaa. Yhtiöllä on yli 220 vuoden teollinen historia ja vahva näyttö jatkuvasta parantamisesta ja uudistumisesta. Vuonna 2022 yhtiö saavutti merkittävän merkkipaalun, kun virtauksensäätöyhtiö Neles sulautui Valmetiin. Sulautuneiden yhtiöiden yhteenlaskettu liikevaihto vuonna 2021 oli noin 4,5 miljardia euroa.
Etteplan tarjoaa Normetille virtauslaskentaa osana jatkuvaa suunnittelu- ja kehityspalvelua Normet on nopeasti kasvava ja innovatiivinen teknologiayritys, jonka missio on johtaa murrosta digitaalisempaan ja kestävämpään maanalaiseen kaivostoimintaan ja tunnelilouhintaan. Yrityksellä on näiden alojen prosessiosaamista yli tuhannesta projektista kaikkialta maailmasta. Normetilla on takanaan yli 50 vuoden kokemus alalta ja yli 14 000 konetoimitusta, ja yhtiö palveluksessa on yli 1 600 ammattilaista. Normetin missio on johtaa murrosta digitaalisempaan ja kestävämpään maanalaiseen kaivostoimintaan ja tunnelilouhintaan.
DKG siirtyy älykkäämpään tekniseen dokumentointiin Etteplan HowTo -palvelulla 56 000 neliömetriä, 240 työntekijää, 500 keittiötä päivässä. Siinä Euroopan nykyaikaisimpiin keittiökalusteiden valmistajiin lukeutuvan De Keuken Groepin (DKG) keskeisiä lukuja. ”Tuotannossamme käytetään uusinta teknologiaa, mutta asennusohjeet painettiin vielä paperille. Etteplan HowTo -palvelun avulla siirrymme teknisessä dokumentoinnissa digiaikaan.” consumer products
Kemiran KemConnect™-jätevedenpuhdistusratkaisujen tuotteistaminen Kemira on maailman johtava kestäviä kemikaaliratkaisuja runsaasti vettä käyttäville teollisuudenaloille valmistava yhtiö. Se tarjoaa asiakkaiden prosessi- ja resurssitehokkuutta sekä tuotelaatua parhaalla tavalla tukevia tuotteita ja asiantuntemusta. Kemiran keskeisimmät asiakastoimialat ovat massa- ja paperiteollisuus, öljy- ja kaasuteollisuus sekä veden käsittely.
