Ulf Gotthardsson och Johan Dahlström arbetar med industrinära forskning på forskningsinstitutet RISE. Genom ett digitalt möte samtalar Gjuteriet med Ulf och Johan kring miljö, sand, hållbarhet, cirkulär ekonomi och nya sätt att tänka affärsmässigt. Ulf är Senior Research Engineer och arbetar främst med frågor som rör tillverkning av formar och kärnor för gjuteriindustrin. Kollegan Johan arbetar som Senior Projektledare och Forskare inom industriell hållbarhet. De är båda engagerade i utveckling med miljöaspekter i fokus och intresserar sig för frågor kring resurseffektivitet.
TEXT & ILLUSTRATION LOTTA LARSBY
Vi börjar med att diskutera begreppet hållbarhet. Både Ulf och Johan är överens om att det är ett brett begrepp som kan innebära olika aspekter. Talar vi om hållbarhet ur ett miljö-perspektiv, är det något som RISE har arbetat mycket med ur olika angreppsvinklar.
Ulf känner att det som har gjorts och det som behöver göras i framtiden egentligen är två olika saker. Mycket av den tidigare forskningen har handlat om att skapa mer resurseffektiva produktionslösningar för branschen. Framtidens hållbarhetsfrågor tror han kommer att handla mer om att fokusera på hur produkten används och klimatfrågorna. Sveriges gjuteriindustri har ett förhållandevis lågt koldioxid-avtryck, vilket till stor del beror på att Sverige har en koldioxid-vänlig elproduktion. Däremot tycker han att det fortfarande återstår mycket att utveckla inom de egna processerna och att det kommer krävas stora omställningar. Det gäller inte bara Sverige. EU lagstiftar att unionen 2050 ska vara koldioxidneutral. Sverige har själva satt 2045 som mål för att vara klimatneutralt och gjuteribranschen har bestämt att 2035 vara koldioxidneutrala. Ulf förklarar:
– Det är bara femton år kvar till 2035 och branschens Gjuteriagenda säger att nittio procent av det material som används i produktion, skall komma från återvunnet material. Jag vet inte hur det ser ut gällande återvunnet material, men jag vet att det är ganska mycket arbete kvar innan vi är koldioxidneutrala. Det är nu vi behöver börja jobba med de frågorna, vi behöver femton år på oss för att klara det.
Gjuteriagendan har tagits fram i ett samarbete mellan RISE, Svenska Gjuteriföreningen och Jönköping University, med syfte att skapa en gemensam syn inom den svenska gjuteribranschen i att möta framtidens utmaningar.
JOHAN VISAR EN modell som kallas The Circular Scanner. Det är en slags karta över en gjuteriprodukts livscykel från råmaterial till dess att produkten är uttjänt, fast med alternativa tankar på hur den processen kan gå till. Den visar vägar för att optimera kedjan, från design av produkter till hur de kan lyftas tillbaka in i tillverkningskedjan efter att dess initiala syfte är tjänat. The Circular Scanner används som koncept av RISE för att hjälpa företag att hitta möjligheter att bli mer resurseffektiva och förändra sin affärsmodell. RISE besöker företag som är intresserade och hjälper till med en genomgång av modellen. Den får även ligga som bas i Gjuteriets samtal med Ulf och Johan idag. Vilka områden i kedjan som ger möjligheter till nya innovationer och lösningar som finns. Johan förklarar att om man ser på en gjuten komponents traditionella livscykel, börjar den med råvaran som förädlas genom tillverkning till en färdig produkt, som sedan används tills den blivit utsliten och kasseras. Det är det klassiska och idag vedertagna linjära flödet.
–Den stora utmaningen är hur vi kan börja binda ihop de olika stegen, för att aldrig behöva åka rutschkana ner i steget där vi kasserar produkten. Genom att titta på de olika stegen kan vi maximera värdet som vi bygger in i produkten när vi skapar den och få det värdet att leva så länge som möjligt. När vi väl kommer till steget att vi inte kan använda produkten längre, behöver vi hitta åtgärder för att lägga tillbaka den i användnings- eller tillverknings-fasen.
Johan menar att vi idag oftast hamnar i läget, att vi i bästa fall materialåtervinner och i sämsta fall låter det läcka ut mellan fingrarna och hamna i naturen. Då sprids metallerna ut och blir otillgängligt för oss att återanvända. Trots att stora delar av materialen går tillbaka till återvinning, behöver vi oftast späda ut med nya primära råvaror. Materialflödena är inte slutna utan blandas, blir förorenade och förlorar kvalitet under livscykeln vilket gör att de inte längre duger till samma applikationer.
NÄR JOHAN FÅR frågan om i vilka steg av livscykeln vi kan genomföra åtgärder och var någonstans vi bör börja, svarar han att det finns en hel rad aktiviteter vi kan ägna oss åt i att skapa så mycket värde och nytta som möjligt i produktens syfte.
–Ett sätt är att jobba med biprodukter inom tillverkningen för att inte förspilla sådant som är nödvändigt för produktionen. Det kan också handla om att redan i designfasen planera för ett sekundärt syfte.
DET FINNS FLERTALET exempel på nya sätt att använda restprodukter i nya sammanhang. Johan berättar om ett projekt på temat industriell symbios, som skedde i samarbete mellan RISE, Chalmers tekniska högskola och Lidköping Energi. Det testades om gjuterislagg med goda syrebärande egenskaper, från järn- och stålgjuterier, gick att använda i fluidiserade bäddar i värmeverk. Försöket gick ut på att öka förbränningsgraden, eftersom syret i bädden kunde fördelas bättre. Hypotetiskt skulle slagg från gjuteriindustrin och andra industrier, på motsvarande sätt kunna användas till att utskilja koldioxid ur avgaser. Denna idé befinner sig fortfarande på forskningsnivå, men har potential att skapa ett nytt användningsområde på ett värdeskapande vis.
INOM ULFS ARBETSOMRÅDE formteknik, till exempel sand och bindemedel, berättar han att mycket har handlat om att titta på alternativ användning av gjuterisand. Något som kan innebära utmaningar i denna typ av projekt, är att sanden måste passa mängdmässigt och transportmässigt. Både för gjuteriet och den som sedan skall återanvända sanden.
– Sand är en relativt billig råvara och att använda sand som redan har genomgått en process lönar sig inte alla gånger. Om den använda sanden inte är lika väl definierad som den som kommer direkt från tillverkaren, finns det kanske inte tillräckligt mycket funktion i att återanvända. För de svenska gjuterierna är sand en stor fråga, men för andra typer av industrier eller branscher kan åtgången handla om mycket större volymer. För att lösa gjuteriernas utmaning med avfallssand internt, har RISE undersökt om det går att använda formsand mer effektivt. I ett projekt tittade de på om det gick att rena bentonitbunden sand, så kallad råsand, för att använda den flera gånger i kärntillverkningen. Idag använder man ny sand till kärnor, medan formsanden används om och om igen. Ulf förklarar:
–Det är ju så att om man köper in ett ton sand till kärntillverkning och inte kan återanvända den, måste man göra sig av med ett ton sand. Den stora utmaningen är att hela formen med kärna och allt, läggs på ett skakbord för att godset ska frigöras från sand. Då blandas sanden som var i kärnan med den som var i formen. Om det går att rena sanden och tillverka nya kärnor av den, kan gjuterierna minska både inköp och avfallsvolym av sand kraftigt. Ulf berättar att det redan finns teknik för detta. Han tror att vi i framtiden kommer att se fler exempel på hur man arbetar med sina egen processer. Han säger att han aldrig stöter på ett gjuteri som vill lägga sin sand på avfalls-deponi. Det finns ett stort intresse från gjuteribranschen att utforska möjligheten att använda den till något bättre. Ytterligare ett projekt om hantering av avfallssand, undersökte om gjuteriernas avfall kunde bli en annan industris råvara. Då var Ulf involverad för att underlätta om betongbranschen kunde ha nytta av gjuteriernas förbrukade sand. Där var dock andelen sandvolym från gjuterierna en så liten del av totala behovet, att det sällan kunde bli ett flöde som lönade sig logistiskt. Eftersom det inte alltid finns någon i närheten som har nytta av processernas avfall understryker Ulf, att han tror att nya typer av åtgärder behövs för att kunna möta EUs krav om att 2050 för-bjuda nettoökning av klimatgaser. Johan fyller i med att förklara att den planen ingår i EUs till-växtstrategi där näringslivet ska kunna dra nytta av en hållbar grön omställning och bli resurseffektiva över hela värdekedjan.
–EU-strategin innehåller en mängd åtgärder på många områden, till exempel stora utsläpps-minskningar, investeringar i spetsforskning och innovation samt bevarande av den biologiska mångfalden. Ytterst handlar det om att förändra den ekonomiska samhällsmodellen, sättet vi konsumerar och producerar på. Fokus förflyttas från massproduktion till hur mycket lönsamhet varje produkt kan leverera över tid. Hållbara affärer bygger på att få ut så mycket värde och funktions-nytta som möjligt ur varje enskild produkt, med så lite resurser och negativ påverkan för samhället och miljön som möjligt.Johan ser att en av de stora frågorna framöver, vid sidan av en så energismart och effektiv produktion som möjligt, blir hur väl produkter används under användningsfasen och att sluta kretsloppen i en produkts livs-cykel. Det gäller att dra nytta av funktionen hos varje tillverkad produkt mycket mer än vi gör idag, maximera användningen av de gjutna komponenterna och att rätt produkt finns på rätt plats.
RISE tittar även på hur gjutna komponenter skulle kunna levereras som en tjänst, på samma vis som till exempel bilar används kollektivt i så kallade bilpooler. Det är en utmaning eftersom gjutna komponenter ofta sitter i en annan produkt. Johan berättar att det blir viktigare att förstå hur kunden använder sin produkt och med hjälp av den kunskapen se om det finns sätt att optimera användningsfunktioner. Ett exempel är Toyotas affärsmodell för truckar. De erbjuder uthyrning av truckarna som kontinuerligt anpassas och fördelas efter kundernas behov. Olika kunder har olika behov och detta är ofta säsongsbetonat. Plantskolor har mycket att göra på våren och detaljhandeln kanske har ett större behov kring julhandeln. Då kan samma truck användas på ett optimerat sätt, istället för att stå oanvänd under de perioder en verksamhet inte egentligen har behov av den. Vi talar om att en nyckel till att förändra tankesätt och till-verkningsnormer, är att samla kunskap och förstå hur användare faktiskt brukar sina produkter. Vilka behov de och deras kunder har. RISE har till exempel, tillsammans med två gjuterier och en kund, studerat hur gjutning skulle kunna användas som en underhållsmetod för att förlänga användningstiden av en produkt. Då sker gjutprocessen i två steg, istället för som normalt ett steg. Först gjuts ett basämne och därefter gjuts ett funktionsskikt på basämnet. När funktionsskiktet är utslitet kan komponenten gå direkt in i andra steget och få ett nytt funktionsskikt. Den här typen av ytskiktsunderhåll kan passa till produkter där slitdelarna är en del av funktionen, som grävtänder på grävmaskiner eller maldelarna på en kvarn. Med denna återtillverkningsmetod kan produktens livslängd öka, samtidigt som det går åt betydligt mindre material och energi till att upprätthålla produktens funktion.
EN TÄNKBAR MODELL, är att göra affärer på att hjälpa kunden använda sina produkter så mycket och så effektivt som möjligt, istället för att uppmana till att konsumera nytt. Det finns redan affärsmodeller som ger mervärde åt produkter i form av tjänster som underhåll, utbildning eller uppgradering. Där är digitalisering användbart för innovativa lösningar. I många fall förändras kraven på en produkts hårdvara inte i lika snabb takt som dess mjukvara. Om produkter designas på ett vis som gör att de kan förbättras genom underhåll av hårdvaran och uppdatering av mjukvaran, kan de behålla sin fräschör och vara aktuella mycket längre. Johan säger:
–Vi ska naturligtvis göra det här så effektivt som möjligt. Vi ska nyttja alla tänkbara biprodukter och vi ska vara ännu duktigare på att ta tillvara energi. Men det är inte där vi kommer att segra. Samhället måste bli så väldigt mycket effektivare över hela värdekedjan. Där är användningsfasen, för att använda en klyscha, den heliga kon eller elefanten i rummet.
ULF TYCKER ATT det är viktigt att komma ihåg att gjuterierna i de flesta fall befinner sig i tillverkningsfasen och sitter i en svår sits, eftersom de ofta inte äger designen. Att ställa om affärsnormer och att tänka mer hållbart är inte bara en fråga för gjuterier, utan en samhällsfråga i stort. Johan håller med och vill uppmana alla typer av verksamheter att våga tänka om och nytt.
– Sitter man i en del av kedjan och inser att man är sårbar, kan man fundera på vad som är morgondagens affärer och hur det går att anpassa sig till dessa. Dagens affär är att gjuta så många enheter som möjligt, men morgondagen kan se annorlunda ut. Då är det klokt att sudda ut gränserna mellan de olika faserna, skapa nya samarbeten och producera enheter som går att använda så smart och så mycket som möjligt. Johan tror, att den som ser att de förändringar och risker vi står inför med klimathot, till de facto är optimala affärsmöjligheter, kommer långt. För den som spelar sina kort rätt finns det all chans i världen att slå mynt på gamla sanningar och faktiskt tjäna pengar.//
