8.5. Cormec & Polarox

21. February 2013

Kirjoittaja: Arvo Rahikkala
Companies:  Kajaani Elektroniikka, Kajaani Oy, Metso, Oulun yliopisto, Rauma-Repola
People: Arvo Rahikkala, Hannu Timmerbacka, Juhani Moilanen, Marjatta Ollila, Markku Pietikäinen, Matti Törmänen, Pertti Karjalainen, Raili Piirainen, Seppo Puumalainen, Taina Sopenlehto, Tapio Parviainen, Tauno Pääkkönen

8.5. Cormec & Polarox

Cormec & Polarox mittalaite- ja kompesoidun vaaleuden säätömallin kehitys (Kajaani valkaisuantureiden – tuoteperhe)

Kajaani Elektroniikka Oy syntyi Kajaani Oy paperitehtaan elektroniikkaosastona 1970 – luvun alussa. Yhtiön synnystä, kasvusta ja kehittymisestä kansainväliseksi toimijaksi ja mm. prosentuaalisesti suurimman vientiosuuden omaavaksi suomalaiseksi yritykseksi on 1980 – luvulla yhtiön toimitusjohtajana vaikuttanut Paavo Tuomi kirjoittanut mainion artikkelin Suomen Automaatioseuran julkaisuun.

Kajaani Oy:n Elektroniikkaosaston ensimmäisiä tuotteita olivat Teollisuusautomaatioryhmän sellun vaaleuden mittaamiseen tarkoitetut on-line mittalaite CORAM. Laite oli myös ensimmäinen tulos Kajaani Oy:n ja Oulun yliopiston yhteisistä kehityshankkeista ja loi pohjaa kemiallisesti valmistetun sellun mittaustekniikan osaamiselle. Pertti Karjalainen vastasi CORAM laitteen kehitystyöstä DI-työssään ja myöhemmin vakituisena työntekijänä Kajaani Oy:ssä. Pertti vaikutti voimakkaasti Elektronikkaosaston elektronikkaasuunnitteluun 1970- ja 1980 luvuilla.

70-luvun puolivälissä Kajaani Oy hankki omistukseensa Rauma Repolalta valkaisuliuosten kloori- / klooridioksidi pitoisuusmittarin tuoteoikeudet ja näin sai alkunsa toinen valkaisuautomaation päätuote; Polarox. Tuotteen arvoa ei tosin vielä silloin täysin ymmärretty.

Teollisuusautomaatioryhmä oli näin saanut kaksi hyvää tuotetta ja ryhmän halu kasvattaa liiketoimintaa tarkoitti viennin voimakasta kasvua. Kaukaiset ulkomaat tulivat tutuiksi niin myynti- kuin tekniikkakavereillekin ja samoin kaukaiset ulkomaiset vieraat Kajaanissa.

Toinen merkittävä oppi oli mittalaitteiden hyödyntämisen tärkeys. Uuden mittaustekniikan mahdollisuudet prosessien ohjauksessa tunnistettiin ja sen myötä Teollisuusautomaatioryhmä alkoi kehittää voimallisesti sellun valkaisun säätöratkaisuja.

Hyvin pian huomattiin mittaustekniikan puutteet. Valkaisuvaihetta ohjatessa on tärkeää saada prosessista tietoa vaaleuden kehittymisestä mahdollisimman nopeasti kemikaalien lisäyksen jälkeen. Siitä tarpeesta syntyi tarve kehittää ensimmäinen in-line vaaleuden mittalaite. 70-luvun loppupuolella näki ensimmäinen versio päivänvalon ja se sai nimen CORMEC-26. Cormec tulee seuraavasta pidemmästä nimestä; COlor Reflectance MEasurement Computer. Cormec-26 oli hyvin edistyksellinen tuote; mittalaite oli asennettavissa prosessin käydessä, siinä sovellettiin ensimmäisten joukossa maailmassa kuitukaapelitekniikkaa ja se sisälsi kaksi mikroprosessoria ohjaamassa mittausta ja laskemassa tuloksia. Kehitystyössä päävastuullisia olivat Tapio Parviainen ja Hannu Timmerbacka.

Cormec-26 mittaus antoi hyvä potkun valkaisuvaiheiden säätöjen kehittymiselle, mutta jotain vielä puuttui. Syntyi kaksi koulukuntaa joista toinen vannoi vaaleusanturipohjaiselle (Cormec) ja toinen jäännösanturipohjaiselle (Polarox) ratkaisulle. Kokemusten pohjalta Teollisuusautomaatioryhmässä syntyi ehkä Kajaani Elektroniikan tärkein keksintö; keksittiin hyödyntää molempia sekä vaaleus- ja jäännösmittausta laskemalla siitä uusi tulos ja se nimettiin ”Kompensoiduksi Vaaleudeksi” ja englanniksi sama ”Compensated Brightness”. Uuden sovelluksen kehittäjistä manittakoon Raili Piirainen ja Tauno Pääkkönen. Näin oli syntynyt toimiva ratkaisu, jota voitiin monistaa prosessilinjasta toiseen ja se täytti ja ylitti asiakkaiden tarpeen. Siitä kehittyi teollisuusstandardi.

Toimitusmäärien lisääntyessä kokemusta tuli edelleen lisää. Seuraava kohde kehitykselle oli Polarox jäännöskemikaalimittaus. Sen asennettavuus haluttiin samalle tasolle kuin Cormec vaaleusanturin ja sähkökemiallisen mittauksen lyhytikäinen märkäreferenssianturi ei täyttänyt kaikkia käytettävyystavoitteita.

Seuraava merkittävä keksintö olikin 80-luvun alkupuolella Polarox mittalaitten In-line versio ja se sai nimekseen POLAROX-IL. Keksittiin käyttää metallista referenssielektrodia märkäreferenssin asemensta ja se mahdollisti asennuksen prosessin. Näinpä Polarox asennusmallista tuli samanlainen kuin Cormecillakin. Näin oli kertaalleen parannettu hyvää. Juhani Moilanen ja Markku Pietikäinen vastasivat tämän Polarox mallin kehittämisestä.

Seuraavaksi tuli Cormecin uudistamisen vuoro. Tämä tapahtui myöskin 80-luvun alkupuolella. Kajaani Elektroniikassa oli kehitetty luotettava Edacom kassapäätejärjestelmä  ja uudessa CORMEC-27 vaaleusanturissa otettiinkin synergia- ja laatusyistä käyttöön Edacom tietokonejärjestelmä. Lopputulemana oli yksi teollisuusalan luotettavimmista mittalaitteista ja se edelleen vahvisti ryhmän asemaa johtavana sellun valkaisun ohjausratkaisujen toimittajana. Cormec-27 oli Arvo Rahikkalan ensimmäinen vastuulla kehitetty laite.

80-luvun puolivälin jälkeen asiakkaat kehittivät voimallisesti mekaanisen massan valmistusratkaisuja ja sen myötä myös valkaisumenetelmiä. Peroxidi- ja hydrosulfiittivalkaisut yleistyivät. Kompensoidun vaaleuden säätömallit mekaanisille masoille kehittivät Marjatta Ollila ja Taina Sopenlehto.

Mittalaitteiden kehitys pitää seurata aikaa ja asiakastarvetta. Kehityksen tuloksena Syntyi uusi tuoteperhe mekaanisten- ja kierrättys massojen valkaisun ohjausratkaisuihin; Cormec-M ja Polarox-M. Polarox mittausta kehitettiin sekä hydosulfiitti ja ennenkaikkea peroksidijäännösmittaukseen. Cormecin puolella uusiomassojen jäännösmusteen ”ERIK” mittaus tuli vakiovalikoimaan mukaan.  Kemiallisen sellun tuotelinjan anturit saivat nimet; Cormec-C ja Polarox-C. Koska ”Kompensoitu Vaaleus” oli jo saavuttanut teollisuusstandardin aseman, niin uusi anturijärjestelmä voitiin rakentaa sujuvasti vaaleus- ja jäännösantureita sisältäväksi mukaanlukien säätöä tukevan Kompensoidun Vaaleuden laskennan. Juhani Moilanen vastasi Polarox kehityksestä ja Arvo Rahikkala Cormec kehityksestä.

Tähän mittalaiteperheeseen kehitettiin myös Cormec teknologian pohjalta optinen klooridioksidiveden pitoisuusmittari DSA. DSA:n kehitys oli Arvo Rahikkan vastuulla.

90-luvun puolivälin jälkeen oli aika uudistaa mittalaittet. Cormec mittalaittessa olimme soveltaneet alusta lähtien halogeenilamppua valonlähteenä. LED valonlähdeteknologian kehitys oli voimallista ja kun riittävän voimakas sininen LED oli kaupallisesti saatavilla oli meillä mahdollisuus siirtyä uudelle tasolle massojen vaaleuden mittausteknologiassa. Instrumentoitijärjestelmien kehitys ja kompesoidun vaaleuden säätömallin yleinen tuntemus johti myös siihen, ettei erillistä laskentayksikköä sitä varten tarvittu. Näinpä uudet CORMEC-i ja POLAROX-i mittalaitteet olivatkin lähetintyyppisiä jälleen ja edellisen generaation mukaan omat lähettintyypit kemiallisen sellun ja mekaanisten-/ uusiomassojen valmistuslinjoille. Arvo Rahikkala jatkoi Cormec laitteiden kehitystä ja Seppo Puumalainen Polarox –laitteen kehitystä.

2000-luvun puolivälin jälkeen lähettimen uudistettiin jälleen ja uusina elementteinä tuli kuvioihin Metson ja Endress Hauserin yhdessä kehittämä kenttälaiteiden ja ylemmän järjestelmän kommunikaatio-/ käyttöliittymä teknologia FDT. Cormeciin tuli mukaan optisten kirkasteiden mittaus UV-LED valonlähteiden kehityksen mahdollistamana. Tämän viidennen generaation valkaisun mittalaitteet saivat nimet CORMEC-5 ja POLAROX-5 ja omat kemiallisen massan ja muiden sovellusten mittalaitetyypit säilyivät. Kehittäjistä mainittakoon Matti Törmänen UV  kirkasteiden mittaustekniikan kehittäjänä Cormeciin.