Hycast Insight – for en sikrere aluminiums industri

I støperibransjen, hvor arbeidere ofte står ansikt til ansikt med ekstreme temperaturer og smeltet metall, er sikkerheten avgjørende. Det tradisjonelle behovet for manuell overvåkning av en fysisk operatør i slike farlige soner – utgjør en betydelig risiko for arbeidsulykker. En spesiell utfordring er faren for utrenning, hvor metall lekkes fra formen før det har størknet. Og hvis avvik i prosessen ikke oppdages tidlig, kan dette resultere i farlige situasjoner, kostbare driftsavbrudd og nedsatt kvalitet på sluttproduktet. Dette ville industribedriften Hycast gjøre noe med. 

Hycast AS på Sunndalsøra er et teknologiselskap og heleid datterselskap av Norsk Hydro ASA. De leverer teknologi, produkter og tjenester til kunder over hele verden, og er opptatt av bærekraftige, sikre og topp moderne løsninger for støpeutstyr til aluminium pressbolt og valseblokk.

Som totalleverandør av avansert teknologi for aluminiumsproduksjon, ville ikke Hycast være en del av problemet, men en del av løsningen. De kom derfor til Inventas i 2017 med ønske om å utvikle et nytt sikkerhets- og overvåkningssystem, som kunne minimere risikofaktorene og gjøre produksjonen deres mer sikker og effektiv.

Løsningen ble en automatisk og skinnebasert deteksjonsrobot inne i maskinen, som overvåker og analyserer støpeboltene som produseres. En skreddersydd løsning som benytter avansert mekatronisk teknologi for en tryggere, mer verdifull og bærekraftig aluminiumsproduksjon. 

Inventas har bistått Hycast med å utvikle en helhetlig løsning fra idé, og hele veien til et markedsklart produkt.

Verdifull innsiktsfase på Sunndalsøra 

Vi gikk raskt løs på et forprosjekt, med mål om å verifisere og utdype behovet for bedre sikkerhetstiltak og teknologiske løsninger i aluminiumsproduksjonen. Vi så på flere alternativer. Flere problemstillinger. Og vi lagde flere visjoner for ulike produkter. Sammen med Hycast ble det besluttet å utforske løsninger for å fjerne operatøren fra de farligste sonene i støpeprosessen, for å minske eksponering for farer, og kutte risikoen for skader fra smeltet metall og høye temperaturer.

Under innsiktsfasen tilbrakte et team fra Inventas en uke hos Hycast på Sunndalsøra for å fordype seg i deres produksjonsprosesser, og tilegne seg vital kunnskap om støpeteknologi. Denne praktiske erfaringen var viktig for å definere prosjektets videre retning og utvikling.

Etter dette kom ideen om å utvikle en kameraløsning som overvåket potensielle farer i den kritiske støpeprosessen. Vi gikk inn i en mulighetsstudie for å finne ut hvordan dette kunne gjøres. Formålet her er å vurdere forskjellige alternativer for å bestemme hvilken løsning som er mest levedyktig og effektiv før man forplikter seg til en bestemt retning. 

Vi snakket med brukere i ulike ledd av prosessen og dykket dypt inn i de faktiske risikoelementene, inkludert klemfare, eksplosjon, og utrenning. Utrenning er når smeltet metall lekker fra støpeformen før det har størknet, noe som kan føre til alvorlige sikkerhetsrisikoer og kvalitetsproblemer med produktet.

Simulerte utrenninger og omfattende testing

Det ble kjørt flere testprosjekter, og det var svært verdifullt å besøke Hycast sin forskningslab for å observere og samle data, inkludert å gjøre temperaturmålinger og simulerte utrenninger for å forstå utfordringene bedre. Dette var avgjørende for produktutviklingen videre. 

Vi kom frem til at løsningen måtte bli en skinnebasert robot. Og vi utviklet en mockup/demo-video som demonstrerte hvordan kameraet kunne operere inne i maskinen.

Tilpasset design ned i den minste detalj

Det ble stilt strenge krav til størrelsen på robotkameraet som gjorde at vi gjennom hele prosessen nøye justerte og tilpasset designet ned til minste detalj for å imøtekomme Hycasts spesifikasjoner. Det ble altså laget flere prototyper underveis for å optimalisere designet, teste ulike teknologiske løsninger, og sikre at produktet møtte alle sikkerhets- og effektivitetskrav. Også med ulike typer kamera, for å se hvilken løsning som faktisk kunne forutse utrenning i produksjon ved hjelp av bildesensorering. Prototypene ble også brukertestet av operatørene i produksjonen.

Etter en grundig prosess med detaljerte tester, utvikling av mange prototyper, og nøye planlegging av produksjon og lansering, ble Hycast Insight offisielt lansert i mars 2024.

Overvåkningssystemet som inspiserer støpeprosessen fortløpende og detekterer tidlige tegn på unormale forløp slik at katastrofale og kostbare hendelser kan unngås. Deres nye autonom styres via Hycast sitt kontrollsystem, som utnytter bevegelsesmekanismer, trådløs kommunikasjon, høyoppløselige kameraer og termiske bildesensorer for produksjonsovervåking. For kundene betyr dette tryggere støperier, økt kvalitetsoversikt og bedre konkurransefortrinn.

Ikke bare vil Hycast Insight minimere risiko, men systemet vil også kunne redusere energiforbruk og avfall, da den drastisk vil redusere risikoen for utrenning av store mengder aluminium. Som både slipper å gå til spille, eller som må smeltes om på nytt. Noe som gjør produktet betydelig mer bærekraftig, og rustet for fremtiden.

Inventas har stilt med et tverrfaglig team i samarbeidet med Hycast. Eksperter fra alle våre fagområder var med i utviklingen: elektronikk, robotikk, design og mekatronikk. Og vi er stolte over å ha utviklet et komplett inspeksjonssystem sammen med Hycast.

Vi har utviklet og levert alt det fysiske utstyret, inkludert design av brukergrensesnittet, basert på brukernes tilbakemeldinger. Data fra systemet leveres til et grensesnitt som Hycast selv styrer. 

– Vi har utfordret Hycast hele veien på å tenke nytt, og de har vært veldig åpne og fleksible til å prøve ut nye løsninger. Vi er veldig stolte over produktet vi har utviklet sammen med dem. I tillegg har det vært en veldig god dialog gjennom hele prosjektet, noe som er et veldig godt grunnlag for et langsiktig samarbeid, sier Yngve Brathaug i Inventas.

Spesielt gøy er det også at Hycast nylig ble kåret til Norges smarteste industribedrift. En pris som anerkjenner norske industribedrifter for å være rollemodeller innenfor konkurransedyktig industriell produksjon, digitalisering og bærekraft. 

– Årets vinner er et teknologiselskap, som med kontinuerlig forskning og utvikling har etablert seg som en ledende internasjonal aktør innen prosessteknologi. Deres støperiteknologi effektiviserer produksjon av aluminium og reduserer vrak og energiforbruk, sier Torger Reve, juryleder og professor emeritus ved Handelhøyskolen BI. 

Vi er utrolig stolte over å ha jobbet med Hycast mer eller mindre siden 2017, og gratulerer dem så mye med seieren.