Logga

NYHETER

Kundcase bild

STÅL-ID MÖJLIGGÖR HÅLLBAR OCH CIRKULÄR STÅLANVÄNDNING

Tänk om stål kunde tala! Det var utgångpunkten för forskningsprojektet Smart Steel - ett fyraårigt projekt och lyckat samarbete mellan stålindustrins nyckelaktörer. Visionen för projektet var att skapa en spårbarhet för stålet genom hela livscykeln och därmed bidra till optimalt nyttjad stålanvändning. Projektet har resulterat i ökad kunskap om komplexiteten kring datadrivna affärsmodeller, ny teknikutveckling för identifiering av stål samt nya digitaliseringsstrategier.

Att hitta ett sätt att spåra stål genom hela värdekedjan har hållit många forskare upptagna i många år. Extrem värme, mekanisk bearbetning, deformation och korrosion är några av de tuffa miljöer som stål måste utstå - från smältning till färdig produkt.

Genom att bryta ner utmaningen i mindre delmoment och göra en del antaganden baserat på erfarenheter, så har projektet tagit stora steg framåt. Komplexa utmaningar av det här slaget kan uppfattas som filosofiska men projektets genomförande har bevisat att det är görbart - med rätt kompetens, stöd, erfarenhet, format och metod.

Det här är en vision vi kommer att jobba länge med men nyckelkomponenten är att lösa spårbarheten genom hela livscykeln. Det har varit ett sökande projekt och vi har haft bra stöd från Vinnova för att göra just det, säger Eva Petursson, forskningschef på SSAB.

Största utmaningen: identifiera individuella stålbitar

Sandvik Materials Technology och SSAB har frikostigt bidragit med sin erfarenhet och sina produkter för tester inom ramen för projektet. Metallforskningsinstitutet SWERIM har haft uppgiften att skapa en märkning med till synes omöjliga krav. Märkningen fick inte påverka materialets ytkvalité, materialets sammansättning; den var tvungen att tåla tuff bearbetning under en lång tid och fortfarande vara fullt avläsningsbar. SWERIM testade olika metoder under projektets gång men den mest revolutionerande var att använda delar av modern metallurgisk 3D-printing och smälta in mönster med legering i befintligt material. Med rätt legering och rätt printingteknik kunde de skapa en robust märkning som identifierades med hög precision.

Metoden är en robust teknik med hög avläsningsbarhet. I nuläget är den dyr och fortsatt utveckling behövs för att göra den implementerbar. Märkningshastigheten behöver ökas. Intressant att studera som koncept och som ett komplement till redan använd lasermärkningsteknik, berättar Tania Irebo Schwartz, chef för Materialutveckling på SWERIM.

Smuts och ytpåverkan på stålet - ingen match för Luleå tekniska universitet

Genom en första plats i Smart Steels innovationstävling blev Luleå Tekniska Universitet (LTU) delaktiga i projektets utmaningar. Universitetets uppdrag var att hitta stålets naturliga fingeravtryck. Metoden var att belysa stålets yta med olika ljus och spara de individuella mönster som skapades för senare identifiering. En dedikerad mjukvara arbetades fram genom AI, maskininlärning. Universitetet kunde med hög precision identifiera de individuella bitarna. Metoden visade sig vara robust och bitarna identifierades även efter att de blivit utsatta för nedsmutsning och skrapmärken.

Covid-19-pandemin satte stopp för de fysiska testerna i Sandviks produktionslina. Istället byggde SWERIM en produktionslina i sin laboratoriemiljö som skulle motsvara Sandviks och där kunde universitetet testa sin metod med gott resultat.

Jag känner mig bekväm med att säga att metoden fungerar vilket vi har kunnat påvisa genom teoretisk och praktisk forskning, konstaterar Mikael Sjödal, professor på LTU. Vi har blivit experter på att generera mönster och har utvecklat mjukvaran för att identifiera dem i labbmiljö.

skala upp projektet med fler kompetenser

Mikael anser att nyckeln för att skala upp metoden är att utöka arbetsgruppen med extern kompetens. Mjukvaran behöver utvecklas för att hantera stora datamängder och det krävs tekniska konstruktörer för att bygga hårdvaran. Avslutningsvis berättar Mikael att han gärna är med i en uppskalning av metoden för att säkerställa att det inte blir misstag inom fysiken.

ny service för stålkunder

Parallellt med identifieringsmetoderna har Sandvik och SSAB sett över värdet av den nya servicen till kunden.

Genom fallstudier har vi sett över möjligheterna till olika affärsmodeller och för vilka produkter det kan passa initialt. Vi vill skapa värdet genom att generera en närmare kundkontakt och addera en ny service. Vi fokuserar initialt på den interna produktionsspårbarheten, att utöka spårbarheten till kunder blir nästa steg, berättar Mattias Klockars, ansvarig för Sandvik Materials Technologys strategiska forskningslabb.

tidigt i den digitala utvecklingen

För att nyttja stålet optimalt under hela livscykeln kommer nya system, nya affärsmodeller och ny infrastruktur att krävas. Den allmänna förståelsen behöver ökas och gemensamma standarder arbetas fram. Projektgruppen kommer under hösten 2021 ha fortsatta diskussioner kring ett ECO-system. Förhoppningen är att svensk stålindustri ska vara den första som kan leverera ett smart stål med en cirkulär affärsmodell på den internationella marknaden.

Vi tror oss vara tidigt i den digital utvecklingen. Både vi och våra kunder kommer att utvecklas men det kan komma att gå fort, understryker Eva Petursson forskningschef på SSAB.

Publiceringsdatum

2021-09-22

Vill du veta mer?

Vi omvärldsbevakar åt dig, prenumerera på vårt nyhetsbrev genom att gå med i vårt nätverk!