ProKon - Produksjonsutvikling for økt konkurransekraft

ProKon (Produksjonsutvikling for økt Konkurransekraft) er et 3-årig innovasjonsprosjekt hvor Hycast (prosjekteier), Storvik, IFE (Institutt For Energiteknikk) og SRM (Sintef Raufoss Manufacturing) deltar. Prosjektet omfatter utvikling av en ny selvdrenerende smelterenseenhet (I-25 SIR), forskning og utvikling av nye matematiske modeller for å simulere smelterenseprosessen, samt å gjøre smelterenseenheten og øvrige produkter konkurransedyktige i et internasjonalt marked. Prosjektet er delt inn i 3 delprosjekter: 1. Utvikling av en ny selvdrenerende smelterenseenhet for små støperier (I-25 SIR) I-25 SIR er en helt ny selvdrenerende reaktor som fjerner hydrogen og partikler fra aluminiumsmelten før støping. Reaktoren er tilpasset små og mellomstore støperier. Dette skjer gjennom å tilføre smelten argongass gjennom en rotor som skaper bobler og turbulens videre opp i reaktoren. I-25 SIR er i løpet av prosjektet ferdig utviklet, bygd og testet «varmt» med aluminiumsmelte på Hydro Forskningssenter. Valideringen viser utmerkede resultater for smelterens, tett opptil hva som er teoretisk mulig både for Hydrogen og partikler. I-25 SIR er i 2016 forbedret ytterligere basert på praktiske erfaringer fra testing av prototype. Hycast har mottatt positiv respons fra markedet og pr. januar 2017 er det solgt 4 enheter. Den første ble satt i drift hos kunde i Brasil 10. januar 2017. Teknologien utviklet i prosjektet estimeres å gi en årlig omsetning på 20-30MNOK. I tillegg vil produktet kunne gi synergier som økt salg av andre produkter, samt reservedelsprodukter. 2. Nye matematiske modeller for smelterensing IFE har utviklet modeller som har gitt ny kunnskap om smelterensing av aluminium. Målet med smelterenseenheter er å skape små gassbobler som frigjøres fra nederst i aluminiums smelten og stiger opp til overflaten. Når metallet kommer i kontakt med de stigende gassboblene, vil hydrogenet diffundere inn i gjennom overflaten på boblene hvor de danner hydrogengass. Hydrogengassen samles da opp i boblene og blir transportert ut av aluminiumen etterhvert som boblene flyter opp til overflaten av metallet. På overflaten sprekker boblene opp og hydrogengassen frigjøres. Små partikler vil også kollidere og feste seg til gassboblene, og dermed bli med opp til overflaten. Gassboblene genererer også turbulens som gjør at smelten blandes og sikrer en homogen distribusjon av gjenværende partikler og legeringselementer. Masseoverføringen, termodynamikken og kinetiske aspekter ved denne prosessen, beskrives i de matematiske modellene. Ved praktisk bruk av modellene er det mulig å variere inngående parametere som metall gjennomstrømningsrate, input hydrogen, mengde gass, rotorhastighet. Forskningen vil være sentral i utviklingen av neste generasjons selvdrenerende smelterenseenheter og vil bidra til å redusere utviklingskostnadene gjennom større treffsikkerhet i dimensjonering og design helt fra tidlig fase. Modellen bekrefter også antagelsen om nær full mixing av gass i hele reaktorkammeret som er en forutsetning for optimal renseeffektivitet for I-25 SIR. 3. Gjøre I-25 SIR og øvrige produkter konkurransedyktige i et internasjonalt marked. Delprosjektet har vært et tett samarbeid mellom SRM, Hycast og delvis Storvik. Målet har vært å gjøre I-25 SIR og andre produkter mer konkurransedyktige internasjonalt. 241 forbedringstiltak på produkter og prosesser er gjennomført. En ny metode «DesignOptimalisering» er utviklet som for å forbedre eksisterende produkter i forhold til produserbarhet, spesifisering, materialbruk, komponentsammensetning og monterbarhet. Delprosjektet har gjennom «Action Research» utviklet en ny metodikk for å etablere og dokumentere bedriftsstrategi som er direkte koblet til det kontinuerlige forbedringsarbeidet. Resultatene fra delprosjektet er videreført gjennom nye arbeidsmetodikker, rapporter, dokumentasjon og prosedyrer som har kommet til gjennom prosjektperioden. Omsetningen i Hycast har i løpet av prosjektet økt fra en omsetning på 85 millioner NOK i 2013 til ca. 300 millioner NOK i 2016. Denne økningen kan på ingen måte tilskrives dette prosjektet alene, men også for eksempel markedsmessige forhold. Likevel vil kostnadsreduksjoner på produktene i form av lavere produktkostnad og færre interne timer kunne bidra til at Hycast kan lykkes med å øke omsetningen ytterligere også i årene som kommer, uten tilsvarende bemanningsøkning. Hver av prosjektets tre delprosjekter har ført frem til internasjonale publiseringer av forskningsresultatene: Paper 1: «Inline melt treatment for low to medium flow rates» - TMS i Orlando mars 2015 Paper 2: «Model for supporting lasting managerial efforts in continuous improvement: A case study in product engineering» - CIRP Stockholm juni 2016 Paper 3: «Modelling of hydrogen removal in gas fluxing of molten aluminium» - TMS Orlando februar 2017

Hycast har frem til 2009 vært en del av Norsk Hydro. I 2009 ble bedriften skilt ut som et eget AS utenom Hydrosystemet. Bedriftens kjerneområder er å utvikle, produsere og markedsføre støpeutstyr og tilhørende renseenheter av aluminium før støping. Bedri ften innehar førsteklasses kompetanse innenfor kjerneområdet som er bygd opp over lang tid hovedsakelig sammen med Hydro. Adskillelsen fra Hydro har gjort at bedriftens markedsmuligheter har endret seg fra Hydro internt til et stort globalt marked. Hy cast har med sin høye kompetanse et betydelig potensiale i å utvikle produkter som er konkurransedyktige i dette internasjonale markedet. Utfordringen ligger i at kostnadene under produktrealiseringen må være innenfor hva markedet aksepterer. Hovedideen for prosjektet er å utvikle en ny smelterenseenhet til bruk i mindre støperier. Denne smelterenseenheten skal ha betydelige miljømessige og energimessige besparelser i forhold til eksisterende tilsvarende produkter i et globalt marked. For at den nye smel terenseenheten skal være kommersielt mulig å omsette i større skala, vil det i prosjektet også utvikles en ny variabel prosessbeskrivelse som tar for seg hele verdikjeden fra marked og engineering, frem til ferdig installert smelterenseenhet. Her vil nye underlag og metoder for engineering, komponentfremstilling, sammenstilling, installasjon og komponentvalg defineres. På denne måten skal reduserte kostnader under produktrealiseringen sikre at smelterenseenheten også er kommersielt mulig å omsette i stør re skala. Denne delen av prosjektet vil også favne om de øvrige eksisterende hovedproduktene til Hycast, og effekten vil derfor bli betydelig større enn utelukkende for smelterenseenheten.