Tuotantoprosessin parantaminen at-line analytiikkaa kehittämällä

Abstract

Tämän opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Valio Oy Lapinlahden tehdas. Työn tavoitteena oli tarkastella uuden spektroskooppisen analysaattorin käyttöönottoa teollisessa tuotantoympäristössä sekä arvioida sen soveltuvuutta prosessianalytiikan kehittämiseen. Työssä keskityttiin analysaattorin käyttöönottoon liittyviin vaiheisiin, mittausmenetelmien arviointiin sekä analytiikan hyödyntämiseen tuotantoprosessien tukena. Työn teoriaosuus käsittelee infrapunaspektroskopian periaatteita, kemometrisia menetelmiä sekä analyysimenetelmien validointia ja mittausepävarmuutta. Soveltava osa toteutettiin käytännönläheisenä projektina, jossa tarkasteltiin mittausjärjestelmien toimivuutta ja analyysimenetelmien luotettavuutta teollisessa ympäristössä. Opinnäytetyön yksityiskohtaiset menetelmät, tulokset ja johtopäätökset on rajattu toimeksiantajan pyynnöstä salattuun versioon. Julkinen versio keskittyy työn teoreettiseen taustaan sekä yleisiin havaintoihin analytiikan käyttöönotosta ja kehittämisestä teollisissa prosesseissa.

The commissioning organization of this thesis was Valio Ltd., Lapinlahti plant. The aim of the thesis was to examine the implementation of a new spectroscopic analyzer in an industrial production environment and to evaluate its suitability for the development of process analytics. The work focused on the key phases of the analyzer implementation, the evaluation of measurement methods, and the utilization of analytical data to support production processes. The theoretical part of the thesis addresses the principles of infrared spectroscopy, chemometric methods, and the validation and measurement uncertainty of analytical methods. The applied part was carried out as a practice-oriented project in which the functionality of measurement systems and the reliability of analytical methods were examined in an industrial environment. The detailed methods, results, and conclusions of the thesis are restricted at the request of the commissioning organization. The public version focuses on the theoretical background of the work and on general observations related to the implementation and development of process analytics in industrial processes.