<p>This Master degree project has been performed at the Braviken paper mill on papermachine 53 (PM53) which produces newsprint paper. The current economic situationhas contributed to declining demand for newsprint, which means it is extra important tobe competitive by high energy efficiency. Particularly as energy prices are expected torise when the economic growth returns.One way to increase energy efficiency is by reducing the water use in paper and pulpmills and consequently save energy through reduced heating of water. The thesis's maintask is to evaluate whether a water purification plant (microflotation plant) forpurification of process water in PM 53 is profitable. The microflotation plant enablesreuse of warm process water instead of losing the energy to receiving waters. The thesisalso aims at identifying other positions where losses occur.The water and energy flows within and around PM 53 are complex. A systemdescription and a flowchart have been established to create an overall picture of theflows. Further, a water balance of all the flows passing to and from PM 53 has beencreated. Also, based on the water balance and the temperatures of the flows, an energybalance has been established.The profitability of investing in a microflotation plant was evaluated using theknowledge gained while working with the system description, flowchart, water andenergy balance. The evaluation of the microflotation plant showed that it is not possibleto achieve good enough profitability in such an investment. The reason is that theinvestment cost is high while the reduction of steam consumption used for heating is toosmall.The evaluations of the microflotation plant lead to a deeper knowledge about thesystems used for heating of water. The deeper knowledge resulted in proposals withgreat savings potential, but with low investment costs. Those are:</p><ul><li>Eliminate a cooling water flow to the hot water tank</li><li>Use water in two positions without additional heating</li><li>Optimize the heat recovery towers by increasing the dew point</li></ul><p> </p><p>One of the other losses that were identified was a cooling water flow which is 48oC andtoday released into sewers. The cooling power of this cooling water flow is 720 kW andshould be used for heating.In addition to the measures mentioned in this report, there is great potential to reduceenergy use in the PM 53. To achieve this, lot of work is required. To begin with anaudit, of which temperatures and volume flows are required in all energy usingpositions in the PM 53, could be done. Furthermore, should all the energy losses (lowtemperature flows) leaving the PM 53 be identified. When the audit and identificationwork is performed the results can be used to match the revised requirements in variouspositions with the available low temperature flows.</p>

This Master degree project has been performed at the Braviken paper mill on papermachine 53 (PM53) which produces newsprint paper. The current economic situationhas contributed to declining demand for newsprint, which means it is extra important tobe competitive by high energy efficiency. Particularly as energy prices are expected torise when the economic growth returns.One way to increase energy efficiency is by reducing the water use in paper and pulpmills and consequently save energy through reduced heating of water. The thesis's maintask is to evaluate whether a water purification plant (microflotation plant) forpurification of process water in PM 53 is profitable. The microflotation plant enablesreuse of warm process water instead of losing the energy to receiving waters. The thesisalso aims at identifying other positions where losses occur.The water and energy flows within and around PM 53 are complex. A systemdescription and a flowchart have been established to create an overall picture of theflows. Further, a water balance of all the flows passing to and from PM 53 has beencreated. Also, based on the water balance and the temperatures of the flows, an energybalance has been established.The profitability of investing in a microflotation plant was evaluated using theknowledge gained while working with the system description, flowchart, water andenergy balance. The evaluation of the microflotation plant showed that it is not possibleto achieve good enough profitability in such an investment. The reason is that theinvestment cost is high while the reduction of steam consumption used for heating is toosmall.The evaluations of the microflotation plant lead to a deeper knowledge about thesystems used for heating of water. The deeper knowledge resulted in proposals withgreat savings potential, but with low investment costs. Those are: Eliminate a cooling water flow to the hot water tank Use water in two positions without additional heating Optimize the heat recovery towers by increasing the dew point   One of the other losses that were identified was a cooling water flow which is 48oC andtoday released into sewers. The cooling power of this cooling water flow is 720 kW andshould be used for heating.In addition to the measures mentioned in this report, there is great potential to reduceenergy use in the PM 53. To achieve this, lot of work is required. To begin with anaudit, of which temperatures and volume flows are required in all energy usingpositions in the PM 53, could be done. Furthermore, should all the energy losses (lowtemperature flows) leaving the PM 53 be identified. When the audit and identificationwork is performed the results can be used to match the revised requirements in variouspositions with the available low temperature flows.

AbstractThis thesis is the final part of the Innovation and Design Engineering Programme (180 ECTS credits)at the Faculty of Health, Nature and Engineering Science at Karlstad University. The extent of thisthesis is 22.5 ECTS credits and has been performed independently by Hannes Jernberg during thespring of 2013. Metso Paper Karlstad AB is the task maker of this project, and Arvid Johansson is thecompany Representative. Metso Paper Karlstad AB is one of the world leading developer andmanufacturer of tissue paper machines.In the current situation, the company has developed and patented a power management systembased on a Cross Flow Turbine. The current construction is limited to a paper width of 2.9 meters.The company wants to take advantage of all the opportunities provided by the patents, to develop aturbine solution paper machine with a paper width that is wider than 5.5 meters, and give the abilityto manufacture paper for lower energy consumption which is an important part of the production asit is very energy intensive.Problems arise with the increasing length of the turbine, ultimately resulting in that the deflectionbecomes too big and that the momentums, due to the increased torque the turbine blades breaks.By applying the design process, this work has resulted in a number of potential solutions to theproblem. Sketches, LEGO and engineering methodologies have contributed to the good result.The recommended solution generated by this project is to place two regular sized turbines by 2.9meters. The first turbine is placed in its optimal position at the Driver side of the turbine, themomentum provided by the water is leaded by a shaft towards the engine side of the machine. Thesecond turbine is placed directly under the first shaft. This allows the second turbine take care of therest of the water and energy. / SammanfattningDetta examensarbete är en del av innovation - och designingenjörsprogrammet vid Fakulteten förhälsa, natur- och teknikvetenskap vid Karlstads universitet. Omfattningen av detta arbete är 22,5högskolepoäng och har utförts självständigt av Hannes Jernberg under våren 2013. Uppdragsgivarentill detta arbete var Arvid Johansson vid Metso Paper Karlstad AB. Metso Paper Karlstad AB varvärldsledande utvecklare och tillverkare av tissue pappersmaskiner.I dagsläget har företaget utvecklat och patenterat ett energisparsystem med en Cross-flow turbinbegränsad till pappersmaskiner med en pappersbanbredd på ungefär 2,9meter. Företaget vill tatillvara på alla möjligheter som patentet ger, samt utveckla en turbinlösning till pappersmaskinermed en pappersbana som är bredare än 5,5 meter. Vilket i sin tur ger möjligheten att tillverka pappertill lägre energiförbrukning, vilket är en viktig del av en process som är mycket energikrävande.Problem uppstår med den ökande turbinlängden, förlängningen resulterar i att nedböjningen blir förstor samt att vridningen på grund av det ökande momentet vid kraftuttaget får turbinbladen attbrista.Genom att tillämpa designprocessen har detta arbete resulterat i ett flertal potentiella lösningar tillproblemet. Skisser, kreativt användande av LEGO och ingenjörsmässig metodik har bidragit till ettgott resultat.Lösningen som rekommenderas av detta arbete är att placera ut två redan optimerade turbiner medseparata axlar av originalmåttet 2,9 meter i olika nivåer i vattenstrålens plan detta möjliggör enöverlappning som bidrar till ett maximalt tillvaratagande av vattenstrålen.

This project is a bachelor thesis and it is a part of the very last semester at Karlstad’s University. Focus in this project is investigating and finding the very best solution for a new drive in the pre-dryer system on a paper machine. The paper machine can be found at Nordic Paper Bäckhammar. The current drive that is used is very old and outdated. It is not very reliable due to its age, and besides that there is also a big problem with the design. There is not much room for maintenance. Spare parts and drawings are absent, and causing a tremendous problem in case of a breakdown. The purpose with this project is avoiding loss of production due to a breakdown in the current drive. Since parts of the drive system are enclosed it’s impossible to see the condition on all the affected parts. Unless removing some of the construction. Because of this fact it’s difficult to anticipate a potential breakdown. The goal is to identify a well-suited concept on a new drive system. A drive system that’s more up to date but also more reliable than the one used today. There are huge problems with a major oil leakage on the current drive system. A great advantage would be if the new drive system would contribute to reduce the leak. The new drive system is a concept already established on the market. The results present two different types of concepts, both very suitable. One of them is a rather new concept, and the other have been used for a longer period of time. Even though there are some differences, they both are considered very good alternatives. One thing that they have in common is the possibility to easily keep a complete set of spare parts in the mill. That means a safer production and a breakdown can be fixed rapidly. / Det här arbetet är genomfört som det avslutande momentet under sista terminen på Karlstads Universitet, och är ett examensarbete. Projektet utreder vilken ny drifttyp som skulle passa bäst i förtorken på en pappersmaskin hos pappersbruket Nordic Paper i Bäckhammar. Den nuvarande driften är gammal och omodern. Tack vare sin ålder är den inte längre heller särskilt pålitlig, och den är dessutom konstruerad på ett sätt som gör det svårt att utföra underhåll. Det finns inte heller något komplett reservdelslager eller ritningar till dessa delar, vilket skulle resultera i ett stort problem vid ett eventuellt haveri.  Syftet är att undvika produktionsbortfall till följd av ett haveri i den nuvarande driften. Då delar av driften är inbyggd är det omöjligt att göra en okulär bedömning av skicket, utan att börja demontera delar. Det är således svårt att förutse när ett haveri är på väg att ske. Målet är att hitta ett koncept på en ny driftlösning som är både modernare och mer pålitlig än den som finns idag. Det vore fördelaktigt om den dessutom bidrar till att minska ett större oljeläckage som finns idag i förtorken, och som blir allt värre och värre. Det nya konceptet är en typ av lösning som är etablerad på marknaden idag.  Resultatet leder fram till två olika, men båda mycket passande koncept. Det ena är något nyare på marknaden, medan det andra har funnits lite längre och anses som mer beprövat inom pappersbranschen. Trots att båda koncepten anses som bra helhetslösningar i det här fallet så är det en del som skiljer dem åt. Något som de dock har gemensamt är att det med enkelhet går att ha ett komplett reservdelslager till driften i förtorken hemma i fabriken. Det leder till en säkrare produktion och ett haveri kan snabbt åtgärdas. Det koncept som slutligen väljs som det bästa konceptet är Silent Drive/direktdrift.

Until the beginning of the 1900:th century the paper making process was handicraft. The paper machines that have been developed since then are as impressing in size as fascinating when it comes to the technique. The process has always been improved to give a better paper for lower costs, with as short manufacture time as possible. Stratified forming has been a reality since 1830. From the beginning it was applied to board and paperboard. Now it is also the most common method for making tissue and one paper mill in Austria use it for fine paper. Stratified forming can be categorized as separate forming or simultaneous forming. Separate forming means using several headboxes and sometimes even several wires. Simultaneous forming means using only one stratified headbox. This method has many advantages over separate forming, inter alia improved economy, quality, wood exchange and higher runability of the paper machine. Several experiments have been done with simultaneous forming of different fibres by placing a fibre with high bulk in the middle layer and a smooth fibre on the surface layers. The results has shown that by using this method both the bending stiffness and surface properties are improved, or a lower grammage paper is obtained with maintaining quality. Simultaneous forming can also be used to stratify fillers in layers where they are most efficient. In that way both paper quality and economy is improved. Simultaneous forming is also used for fractionated pulp. Fractionation means separating springwood fibre from summerwood fibre, and placing them in separate layers. Research results of fractionated pulp show about the same result as simultaneous forming of different fibres.

Deposits can be formed in the paper machine due to sticky materials from wood and recycled paper. These deposits get stuck on process equipment and cause the product quality to deteriorate and the efficiency of the paper machine is reduced. The purpose of this thesis is to increase the understanding about deposits among machine operators, and to suggest methods that can be used to reduce the amount of deposits formed in Bravikens paper machines. To fulfill the purpose of the thesis a pre-study, a literature review and interviews with machine operators and production staff, were carried out. These methods led to the planning and creation of an education about deposits for machine operators. The education about deposits for machine operators consisted of an interactive lecture to introduce the subject of deposits and a subsequent discussion. This approach was chosen to give the machine operators the opportunity to discuss their work situation on the paper machines related to their new knowledge about deposits. The education was carried out with hopes of finding new ways to manage the formation of deposits in the paper machines. According to the evaluation of the education, all machine operators considered the purpose of the education to be fulfilled. Bravikens t hermomechanical pulp, TMP, system should be developed to reduce the amount of sticky material reaching the paper machine from TMP. More analysis of the whitewater system is needed to determine which method of development that could be implemented to reduce costs and increase functionality of the paper machine. In order to develop the methods of handling deposits, Braviken should continue their work with competence development among the employees. Enhanced competence increases awareness of the problem among machine operators and it facilitates communication between employees who are working to reduce deposit formation. Improved communication also facilitates learning and contributes to the overall competence development at Braviken paper mill. / Avsättningar kan bildas i pappersmaskinen på grund av klibbigt material från veden och returpappret. Dessa avsättningar fastnar på processutrustning och medför att slutproduktens kvalité försämras samt att pappersmaskinens verkningsgrad reduceras. Syftet med detta examensarbete är att öka förståelsen om avsättningar bland maskinoperatörer samt ge förslag på metoder som kan användas för att reducera mängden avsättningar på Bravikens pappersmaskiner. För att uppfylla syftet med examensarbetet har en förstudie, en litteraturstudie och intervjuer med maskinoperatörer och personal från Bravikens produktionssektioner, genomförts. Dessa metoder låg till grund för planering och skapande av en utbildning om avsättningar för maskinoperatörer. En utbildning med maskinoperatörer genomfördes för att uppfylla syftet med examensarbetet. Utbildningen innehöll en interaktiv föreläsning för att introducera ämnet avsättningar och ett diskussionsavsnitt. Detta upplägg valdes för att ge maskinoperatörerna möjlighet att diskutera deras arbetssituation på pappersmaskinen relaterat till deras nya kunskaper om avsättningar. Utbildningen genomfördes i hopp om att hitta nya sätt att hantera avsättningsbildningen. Utvärderingen av utbildningen visade att alla deltagande maskinoperatörer ansåg att syftet med utbildningen uppnåddes. För att utveckla Bravikens hanterande av avsättningar bör Bravikens anläggning för att tillverka termomekanisk pappersmassa, TMP, utvecklas för att minska mängden klibbigt material som tar sig vidare till pappersmaskinen, PM. Mer analyser på bakvatten bör också utföras för att avgöra vilken utvecklingsmetod som är möjlig att införa med avseende på kostnad och funktion. Arbetet med att utveckla avsättningshanteringen bör också fortsätta genom kompetensutveckling för de anställda på Braviken. Detta ökar medvetenheten om problematiken bland maskinoperatörerna och förbättrar kommunikationen mellan de olika personalgrupper som arbetar för att minska avsättningsbildningen. Den förbättrade kommunikationen i sin tur underlättar även lärande och bidrar till kompetensutveckling på Bravikens pappersbruk.

Press felts are highly critical components of the paper machine. A degraded press felt could lead to paper web breaks, which requires the paper machine to be restarted. Moreover, a degraded felt influences the quality of the paper, leading to paper disposal. Condition monitoring aims at minimising the risk of paper web breaks, unsatisfactory paper quality and other types of production loss while maximising the useful life of the press felts. However, installing a new condition monitoring system is expensive and the installation can be difficult to fit into the scheduled maintenance stops. This thesis investigates the possibility of using existing monitoring systems instead of installing a new one. Four possible approaches of monitoring the degradation of the press felts have been explored. The identified approaches of press felt monitoring were tested by using data acquired through existing monitoring systems of the paper machine PM2 at BillerudKo-rsnäs in Karlsborg, located in the north of Sweden. The first approach is based upon process parameters. This approach could, however, not be properly investigated due to a malfunctioning sensor. The second approach revolves around the natural frequencies of the felt and the frequency changes as the felt degrades. The remaining two approaches originates from the hypothesis that felt degradation could lead to impacts as the possibly uneven felt passes the rollers. One approach is to detect these possible impacts by using the time domain feature kurtosis. The other approach is to monitor the harmonics these impacts could lead to. Neither the natural frequency nor the kurtosis approach was deemed promising, partly based on the results of the analysed data but also due to intrinsic deficiencies of these approaches. The approach based on felt harmonics did, however, exhibit indications that it might be a feasible monitoring technique. The felt harmonics approach should be further investigated. Furthermore, a python program that can synchronise data from different sources was developed. This program enables degradation features to be extracted using machine learning algorithms. However, due to the lack of vibration data and labels of the current felt condition, machine learning was not applied. / Pressfiltar är ytterst kritiska komponenter i pappersmaskinen. En nedsliten pressfilt kan orsaka pappersbanbrott vilket innebär att pappersmaskinen måste startas om. En nedsliten filt kan också påverka papperskvaliteten vilket resulterar i att papper måste kasseras. Tillståndsövervakning är ett steg närmare att kunna optimera användandet av pressfiltarna, det vill säga maximera livstiden samtidigt som risken för oplanerade stopp minimeras. Att installera ett nytt tillståndsövervakningssystem kan dock vara dyrt och installationen kan vara svår att rymmas i de planerade underhållsstoppen. Detta masterarbete utreder möjligheten att använda existerande övervakningssytem istället för att installera ett nytt. Fyra möjliga angreppssätt för tillståndsövervakning av pressfilten utforskades. De identifierade övervakningsteknikerna testades genom att använda data från existerande övervakningssystem på pappersmaskinen PM2 hos BillerudKorsnäs i Karlsborg utanför Kalix. Det första angreppssättet baseras på processparametrar. Detta angreppssätt kunde dock ej utvärderas på grund av en defekt sensor. Det andra angreppssättet kretsar kring filtens egenfrekvenser och dessas förändring när filten slits ut. Återstående två angreppssätt har sitt ursprung i hypotesen att en försämrad filt kan ge upphov till slag när den eventuellt ojämna filten passerar valsarna. Ett angreppssätt är att detektera dessa eventuella vibrationer genom tidsdomänfunktionen kurtosis. Det andra angreppssättet som använts är att övervaka de övertoner som slagen kan leda till. Varken angreppssättet baserat på egenfrekvens eller det baserat på kurtosis bedömdes lovande. Detta delvis baserat på resultaten från analyserad data men också på grund av de inneboende bristerna för dessa två angreppssätt. Det angreppssätt som baseras på filtens övertoner visade däremot indikationer på att det kan utgöra en möjlig övervakningsteknik och detta angreppssätt bör därför utforskas vidare. Vidare utvecklades ett pythonprogram som kan synkronisera data från olika källor. Programmet möjliggör applicering av maskininlärningsalgoritmer. På grund av brist på vibrationsdata och klassificering av nuvarande filttillstånd applicerades dock inte maskininlärning. / NonStopp

Den här rapporten berättar om mitt examensarbete inom förebyggande underhåll på Pappersmaskin 12 hos Holmen Paper i Hallstavik. Förebyggande underhåll är en väldigt viktig del av underhållsarbetet för att öka anläggningens tillgänglighet. Ett stopp kostar upp mot 100tkr per timme så även en liten ökning i tillgänglighet kan spara stora pengar. De frågeställningar som rapporten ämnade att svara var: - Hur ser ett optimalt förebyggande underhåll ut? - Varför går motorer sönder, finns det något samband mellan motorhaverier? - Finns det vissa problempositioner i processen, och hur ska FU utformas där? - Hur ser det förebyggande motorunderhållet ut på Hallstaviks pappersbruk idag? - finns det likheter/skillnader mellan det arbetet och leverantörernas rekommendationer? För att visa på detta så genomfördes intervjuer med personal, genomgång av data från historiska arbetsordrar samt studiebesök vid ABB service center.  I rapporten beskriver jag olika rekommenderade underhållsåtgärder och jämför dessa med hur man arbetar i Hallstavik. Utöver detta så presenterar jag resultat på vilka positioner det är mest problem med och vilka symptom och orsaker som visats i samband med att en arbetsorder har skrivits. Det framgick att den position som var hårdast drabbad var motorn för formervalsen och att den vanligaste orsaken var vibrationer.

This exam report includes a survey of surface treatment materials and their associated surface treatment methods for application in a tissue machine commissioned by Valmet AB. The tissue machine produces 24 hours a day in a demanding environment consisting of water, heat, oils, glue, dust and various chemicals. The demanding environment makes it difficult to maintain the machine clean due to the limited access at various machine parts when the machine is operating, which can lead to both personal risks and risks for production stoppages. These factors form the basis for the build-ups that takes place at various machine parts. Mostly, it’s about paper fibres that either are loose and dry or clustered into lumps. They also appear as lumps of fibres held together by oil, glues or other chemicals. Over time, they can loosen and, in the worst case, are due to breakages and production failures. The build-ups can also destroy the function of moving machine parts or lead to corrosion. The commission was assigned by Bengt O Andersson and Mickey Lindevall at Valmet AB. The project was conducted as the examining part in the course Degree Project for the Bachelor of Science in Mechanical Engineering, MSGC17, at the faculty of health, science and technology at Karlstad university. The project was carried out individually by a student at the Bachelor of Science program in Mechanical Engineering at Karlstad university. This degree project has taken precedence where the previous degree project at Valmet AB completed its work. The previous degree project has served as a reference document in this report to work out a requirement specification and identifying machine parts that are desired to undergo some form of surface treatment. The acting environments that exist at the various machine parts that are desired to be surface treated have also been examined from the previous degree project. This report has taken a different approach compared to the previous thesis work and is instead directed towards finding suitable surface treatment materials and associated application methods using the material database, CES EduPack. The purpose of the degree project has been to present suitable surface treatment materials and associated surface treatment methods. These are to solve the existing problems, thus facilitating cleaning and maintenance of the tissue machine. To achieve this, a list of suitable materials and associated surface treatment methods has been presented. From this list, conclusions are drawn to find as good surface treatment materials and its associated application methods as possible. With these, the problem should be eliminated or reduced drastically for the number of build-ups regarding the treated machine parts. The objective for this project thesis has been to analyse and proposing suitable methods and materials for surface treatments. With the chosen method and material for the surface treatment, the surfaces upon application are to achieve such properties that build-ups do not adhere to them. The project also contains a requirement specification that has been translated into restriction terms that all investigated material candidates have had to fulfil to be classified as suitable material candidates. The report has also taken a stand to the literature and theory available in the subject area to further investigate what materials are currently used in similar industrial applications. The information that has been processed has, in a final phase, been used as a basis for the list of suitable surface treatment materials and their associated surface treatment methods presented in the report. / Denna examensrapport innefattar en undersökning av ytbehandlingsmaterial samt tillhörande ytbehandlingsmetoder för applicering i en mjukpappersmaskin på uppdrag av Valmet AB. Mjukpappersmaskinen producerar 24 timmar om dygnet i en krävande miljö bl.a. bestående av vatten, värme, oljor, lim, damm samt diverse kemikalier. Den krävande miljön gör att det är svårt att hålla maskinen ren eftersom att det är svårt att komma åt överallt under drift, vilket kan medföra både personrisker och risker för produktionsstopp. Dessa faktorer ligger till grund för att uppbyggningar uppstår vid diverse maskindelar. Mestadels handlar det om pappersfibrer som endera är lösa torra eller fasttorkade i klumpar men de förekommer även som klumpar av fibrer som hålls ihop av olja, lim eller andra kemikalier. Med tiden så kan dessa lossna och ligger i värsta fall till grund för banbrott och produktionsbortfall. Uppbyggningarna kan även förstöra funktionen på rörliga maskindelar eller leda till korrosion. Uppdraget är utgivet av Bengt O Andersson och Mickey Lindevall på Valmet AB. Projektet utförs som den examinerande delen i kursen Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i Maskinteknik, MSGC17 vid fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap vid Karlstads universitet. Projektet har utförts enskilt av studerande vid Högskoleingenjörsprogrammet i Maskinteknik vid Karlstads universitet. Detta examensarbete har tagit vid där föregående examensarbetare vid Valmet AB avslutade sitt arbete. Dennes examensrapport har fungerat som ett referensdokument i denna rapport för att kunna arbeta fram en kravspecifikation samt identifiera maskindelar som önskas genomgå någon form av ytbehandling. De verkande miljöerna som existerar vid de maskindelar som önskas ytbehandlas har även undersökts från det tidigare examensarbetet. Denna rapport har tagit ett nytt tillvägagångssätt gentemot föregående examensarbetare och riktas istället mot att identifiera lämpliga ytbehandlingsmaterial samt tillhörande applikationsmetoder med hjälp av materialdatabasen, CES EduPack. Syftet med detta examensarbete har varit att presentera lämpliga ytbehandlingsmaterial samt tillhörande ytbehandlingsmetoder som löser de befintliga problemen och därmed underlättar rengöring och underhåll av mjukpappersmaskinen. För att kunna göra detta har en lista av lämpliga material samt tillhörande ytbehandlingsmetoder tagits fram. Ur denna lista med material och ytbehandlingsmetoder dras slutsatser för att hitta ett så bra ytbehandlingsmaterial och tillhörande ytbehandlingsmetod som möjligt. Med dessa skall problemet elimineras eller minskas drastiskt gällande antal uppbyggningar vid behandlade maskindelar. Examensarbetet har som mål att analysera och ge förslag på lämpliga metoder och material för ytbehandlingar. Med vald metod och material för ytbehandling skall ytorna vid applicering få en sådan egenskap att uppbyggningar inte vidhäftar vid dessa. Projektet innehåller även en kravspecifikation som översatts till restriktionsvillkor som samtliga undersökta materialkandidater varit tvungna att passera för att klassas som lämpliga materialkandidater. Rapporten har även tagit ställning till den litteratur och teori som funnits tillgänglig inom ämnesområdet för att vidare undersöka vilka material som används i dagsläget inom liknande industriella tillämpningar. Informationen som tagits fram har i ett slutskede legat som grund för den lista av lämpliga ytbehandlingsmaterial samt dess tillhörande ytbehandlingsmetoder som presenteras i rapporten.

Industrial manufacturing companies are working in a greater extent than before to optimize processes as well as reduce variation to build in quality in their products. SCA Munksund produces kraftliners with high variability for the strength measurements bursting strength and SCT-CD, together called strength potential. Variability in these strength measurements leads to either higher quality than requested by customers or to products being scrapped due to substandard quality. The variation in the strength measurements leads to unnecessary production costs according to SCA Munksund. To investigate the variation in strength measurements of a specific grammage of a kraftliner (170 g/m2), the problem-solving methodology DMAIC in Six Sigma was used. DMAIC can be used to translate a complex production problem into a more manageable statistical problem. Design of Experiments (DoE) can be used together with DMAIC to identify casual relationships and can also be applied to increase process knowledge. DoE is a powerful tool when studying how effects of multiple process parameters affect quality parameters in a process. In this master thesis, DMAIC was applied as a method to illustrate how a complex production problem can be tackled. The purpose of this master thesis work was to exemplify how statistical tools and methods can be applied in a manufacturing industry to achieve increased process knowledge. The purpose was applied practically at SCA Munksund kraftliner production site to create increased understanding of the subprocesses where the strength measurements bursting strength and SCT-CD can be affected. DMAIC was initially used to define the problem and DoE was used to generate models that could explain the strength potential. To help answer the thesis question, historical data were analysed to identify potential experimental factors. Appropriate experimental levels were checked in a test before the experiments. Then the experimental factors for bursting strength were determined to A: Läppläge vertikal topplåda, B: Alun bas and C: Koncentration inloppslåda bas and the factors for SCT-CD to A: Läppläge vertikal topplåda, B: Utloppsdifferens top and C: Utloppsdifferens bas. The experiments used a 23 factorial design with three center points. Alun bas and Utloppsdifferens top could on a 10 percent significance level be identified as significant effects. Regression models were developed to describe which factors and factor interactions that affect the strength potential in a kraftliner. The case study results thus illustrates how statistical tools and methods can be applied in a manufacturing industry to increase process knowledge. The result show that the bursting strength and SCT-CD increased with 2,4 % and 1,3 % respectively compared to normal levels during the experiment at the same time as lower operating costs can be achieved. SCA Munksund can save 143 700 SEK per year if the recommended level of Alun bas is followed. / Industriellt tillverkande företag arbetar i större utsträckning än tidigare med optimering av processer samt för minskad variation kring uppsatta toleransgränser i syfte att bygga in rätt kvalitet i sina produkter. SCA Munksund producerar kraftliner med hög variation för styrkemåtten sprängstyrka och SCT-CD. Variationen leder till att kraftlinerrullar antingen kan säljs med bättre kvalitet än efterfrågat eller så kasseras de på grund av bristande kvalitet. I båda avseendena anser SCA Munksund att variationen för styrkemåtten leder till onödiga kostnader vid produktionen. För att utreda variationen i styrkemåtten hos en specifik ytvikt av kraftliner, 170 g/m2, användes Sex Sigmas problemlösningsmetodik DMAIC som förkortat står för Define, Measure, Analyze, Improve och Control. DMAIC används för att översätta ett komplext produktionsproblem till ett mer hanterligt statistiskt problem. Inom problemlösningsmetodiken kan försöksplanering användas för att identifiera kausala samband och kan tillämpas för ökad processkunskap. Försöksplanering är ett kraftfullt verktyg för att kunna studera hur effekterna av flera processparametrar påverkar kvalitetsparametrar i en process. Vid examensarbetet användes DMAIC för att angripa ett komplext problem. Syftet med examensarbetet var att exemplifiera hur statistiska verktyg och metoder kan tillämpas inom en tillverkande industri för att nå ökad processkännedom. Syftet applicerades praktiskt vid SCA Munksunds kraftlinertillverkning för att skapa ökad förståelse inom de delprocesser där styrkepotentialen kan påverkas. DMAIC användes för att initialt kunna definiera problemet och försöksplanering användes för att skapa regressionsmodeller som kan förklara styrkepotentialen. För att uppnå syftet analyserades historisk data för att identifiera potentiella försöksfaktorer. Lämpliga försöksnivåer kontrollerades vid ett test innan experimenten. Därefter kunde försöksfaktorerna fastställas för sprängstyrkan till A: Läppläge vertikal topplåda, B: Alun bas och C: Koncentration inloppslåda bas och faktorerna för SCT-CD till A: Läppläge vertikal topplåda, B: Utloppsdifferens topp och C: Utloppsdifferens bas. Experimentet genomfördes enligt en 23 försöksplan med tre centrumpunkter. Alun bas och Utloppsdifferens toppkunde med 10 % signifikansnivå identifieras som signifikanta effekter. Anpassade regressionsmodeller skapades i syfte att beskriva vilka faktorer och samspel mellan faktorer som påverkar styrkepotentialen i kraftlinern. Fallstudien illustrerar därmed hur statistiska verktyg och metoder kan tillämpas inom en tillverkande industri för att nå ökad processkännedom. Jämfört mot normala nivåer visar resultaten från de experiment som genomfördes i fallstudien att sprängstyrkan ökade med 2,4 % och SCT-CD med 1,3 % samtidigt som lägre driftskostnader kan uppnås. Efterföljs den rekommenderade nivån för alun i kraftlinerns basskikt leder det till en besparing på 143 700 SEK per år. Besparingen av alun är endast beräknad på den studerade kraftlinern med ytvikt 170 g/m2, vilket innebär att ytterligare besparingar bör vara möjliga för resterande 18 ytvikter.