Det glittrade i vattnet utanför Saltsjöqvarn och på andra sidan låg Djurgården i höstsolen. Inramningen för Swedish Metals & Minerals första programkonferens var svår att klaga på. Det gällde också stämningen inne i lokalerna: samtalen fortsatte genom kaffepauser och lunch, mellan människor som på olika sätt arbetar med samma stora fråga: hur Sverige ska kunna fortsätta producera de metaller och mineral som samhället behöver, men göra det hållbart, konkurrenskraftigt och med större motståndskraft. Och just bredden är själva poängen med Swedish Metals & Minerals.

Programmet är en del av den nationella satsningen Impact Innovation och samlar aktörer längs hela värdekedjan, från prospektering och gruvdrift via mineralberedning och metallurgi till material, produkter och återvinning. Men den roadmap som nyligen tagits fram visar samtidigt att omställningen inte kan lösas enbart med bättre processer och ny teknik. Kompetens, social och miljömässig hållbarhet, ekonomi, regelverk och fungerande affärsmodeller måste utvecklas tillsammans.

Det sammanfattas i programmets mission: att möjliggöra en hållbar och motståndskraftig försörjning av metaller och mineral för samhällsomställningen. Roadmapen beskriver därför inte vilka projekt som ska genomföras, utan vart industrin behöver komma, vilka hinder som står i vägen och var forskning, demonstration eller nya samarbeten kan göra skillnad.

Den första konferensdagen blev på många sätt en konkret illustration av just detta. På scenen avlöste frågor om djupare gruvor, fossilfri stålproduktion och elektrifiering diskussioner om politiska spelregler, forskningsprioriteringar, digitala produktpass och hur kulturlivet kan få människor att vilja stanna i de samhällen där den nya industrin växer fram. Och bakom resonemangen finns redan en betydande verksamhet.

Programmet har fått upp farten

Swedish Metals & Minerals har varit igång i drygt två år, men programmet har redan hunnit bygga upp en omfattande projektportfölj. Maria Swartling och Lotta Sörlin från programkontoret inledde konferensen med att beskriva både riktningen och vad som hittills har satts i rörelse.

Programmets mission är att möjliggöra en hållbar och motståndskraftig försörjning av metaller och mineral för samhällsomställningen. Enligt Maria Swartling handlar det inte bara om att producera mer, utan om att få ut mer av de resurser som används, minska förlusterna, skapa cirkulära flöden och öka materialens funktionalitet.

Ett nyckelord är enligt henne ”enable”, att möjliggöra.

– Vi kan utveckla tekniskt briljanta processer. Men om vi inte har kompetensen att införa dem, råvarorna, efterfrågan eller ett affärscase – eller om regelverket hindrar genomförandet – då har vi fortfarande inte löst problemet ordentligt, sa hon.

Programmets roadmap ska därför inte ses som en lista över projekt, utan som en beskrivning av förflyttningen från dagens läge till ett önskat framtida tillstånd och de hinder som behöver undanröjas på vägen. Insatserna kan handla om allt från forskning och demonstration till nya samarbeten längs värdekedjan.

Lotta Sörlin satte därefter siffror på utvecklingen. Hittills har tolv utlysningar avslutats och 476 miljoner kronor beviljats i projektfinansiering. Med 323 miljoner kronor från deltagande organisationer uppgår den samlade projektvolymen till 799 miljoner kronor. Portföljen omfattar hittills 179 projekt och 343 deltagande organisationer.

Särskilt lyfte hon fram de 2 168 samarbeten som har skapats mellan aktörerna i projekten.

– Det är nog min favoritsiffra. Det är verkligen spännande att se och kunna mäta hur samarbetena och nätverken växer fram, sa Lotta Sörlin.

Av de 179 projekten är 98 fortfarande pågående (och det är de som står i centrum under konferensens andra dag).

Industrin efterlyser långsiktighet och samarbete

När representanter för LKAB, SSAB, aluminiumindustrin och Traton diskuterade industrins prioriteringar blev bredden i forskningsbehoven tydlig. För LKAB handlar det bland annat om allt djupare gruvor, förändrade råvaror, nya produkter, effektivare logistik samt frågor om tillstånd och lokal acceptans.

– Vi har utmaningar i princip överallt i det vi gör. Ser man till ämnena här i dag är egentligen hela programmet relevant för våra utmaningar, sa Jenny Greberg, Vice President Technology på LKAB.

För SSAB innebär den pågående omställningen från masugnsbaserad till elektrifierad stålproduktion att nya frågor hela tiden uppstår, både i själva produktionen och tillsammans med kunderna. Eva Petursson, Head of Research and Innovation, lyfte därför nätverken mellan industri, universitet och forskningsinstitut som en av programmets viktigaste funktioner.

– Forskningsfrågor som vi ännu inte har svar på uppstår hela tiden. När vi känner varandra kan vi fortsätta lösa dem tillsammans, sa hon.

Ett annat perspektiv kom från aluminiumindustrin. Sverige och Norden saknar egen försörjning av den aluminiumoxid som krävs för primär aluminiumproduktion, något som enligt Lars-Inge Arwidson från Swedish Aluminium Association har blivit allt mer problematiskt i ett osäkert geopolitiskt läge. Ett nytt projekt inom Swedish Metals & Minerals ska därför undersöka om aluminiumoxid i stället kan utvinnas ur mineral och restströmmar från bland annat gruv- och stålindustrin.

Från fordonsindustrins sida betonade Jessica Elfsberg på Traton behovet av en stabil tillgång till en allt bredare palett av material. Elektrifieringen innebär att stål och aluminium kompletteras av bland annat batterimaterial och material till permanentmagneter. Hon såg samtidigt programmet som ett sätt för slutkunden att tydligare föra sina behov bakåt genom värdekedjan.

Panelen var också ovanligt samstämmig om behovet av långsiktighet. Företagen behöver förutsägbara utlysningar och stabila forskningsmiljöer för att kunna planera strategiskt, medan mindre företag behöver lägre trösklar för att delta. Arwidson pekade särskilt på att många små och medelstora aluminiumföretag har idéerna men saknar resurser och erfarenhet av forskningsprojekt.

– Kommunikation och facilitering. Gör det inte för komplicerat, sammanfattade Lars-Inge Arwidson när panelen fick frågan om vad programmet kan göra bättre.

Politisk osäkerhet oroar industrin

Efter valet riktades blickarna också mot de politiska villkoren för industrins omställning. Maria Rosendahl, chef för näringspolitik på Teknikföretagen, och Kristian Ljungblad, Public Affairs Director på Jernkontoret, pekade framför allt på behovet av långsiktiga och förutsägbara spelregler.

För Teknikföretagen står forskning och innovation, kompetensförsörjning och energipolitik högt på agendan. Jernkontoret lyfte samtidigt konkurrenskraftiga energikostnader, snabbare tillståndsprocesser och tillgång till internationella marknader som avgörande frågor för metallindustrin.

– Det som är grundläggande viktigast är att få till långsiktighet och förutsägbarhet, sa Maria Rosendahl.

Båda såg den politiska osäkerheten efter valet som ett problem i sig. Rosendahl pekade på risken för en instabil regering i en redan instabil omvärld, medan Ljungblad varnade för att utdragna politiska förhandlingar kan försena redan utredda reformer, inte minst när det gäller tillståndsprocesserna.

– Det finns saker, till exempel kring tillståndsprocesserna, som redan är färdigutredda. Risken är att genomförandet blir ännu långsammare, sa Kristian Ljungblad.

Samtidigt menade de på att flera av de viktigaste villkoren för svensk industri avgörs på EU-nivå. Ljungblad nämnde bland annat utsläppshandelssystemet ETS, offentlig upphandling av stål med låga utsläpp och miljölagstiftning kopplad till tillståndsprocesser. Rosendahl lyfte även digitala produktpass och konkurrensen från Kina som frågor där europeiska beslut får direkt betydelse för svenska företag.

”Tekniken är inte längre problemet”

När Erik Svedlund, Global Business Manager Sustainability på Epiroc, tog vid flyttades fokus från enskilda tekniker till de system som krävs för att de faktiskt ska kunna användas. Epiroc har som mål att kunna erbjuda elektriska alternativ för hela sitt produktsortiment till 2030, men elektrifieringen av gruvor handlar enligt Svedlund om betydligt mer än att ersätta dieselmaskiner med batteridrivna. Elförsörjning, ventilation, laddinfrastruktur, kompetens och investeringsekonomi måste förändras samtidigt.

Ett exempel är kostnaden. Batterielektriska gruvmaskiner är dyrare att köpa men billigare att köra. För att minska investeringshindret har Epiroc därför utvecklat ”batteries as a service”, där batterierna flyttas från kundens investering till den löpande kostnaden.

– Det behövs också innovation i affärsmodellen. Omställningen från fossilt till elektriskt är större än vad ett enda företag kan lösa, sa Erik Svedlund.

Men hans kanske tydligaste budskap var att nästa forskningsfråga inte nödvändigtvis är ännu bättre batterier. Tekniken är enligt Svedlund redan tillräckligt mogen för att elektrifieringen ska kunna gå betydligt längre än i dag. Problemet är snarare kostnader, elinfrastruktur och politiska och regulatoriska villkor.

– Vi behöver också forska om regelverken och identifiera vilka politiska och regulatoriska hinder som bromsar elektrifieringen av gruvorna, sade han och pekade bland annat på att gruvindustrin i många delar av världen har skattefördelar för fossila bränslen.

Det innebär att ny elektrisk teknik måste konkurrera med en sedan länge etablerad diesellösning som dessutom kan gynnas ekonomiskt. Han efterlyste därför jämförelser mellan olika länders styrmedel och ett mer jämbördigt konkurrensläge mellan fossila bränslen och teknik med låga utsläpp.

Han efterlyste också bredare samarbeten utanför själva gruvbranschen. Elektrifierade gruvor blir beroende av bland annat elnät och förnybar energiproduktion, områden där gruvföretagen enligt honom fortfarande samarbetar för lite med andra sektorer.

Från ”nörddriven” till behovsdriven forskning

Erik Ronne, Research Manager Sustainability på Boliden, utgick från en fråga som han menade håller honom vaken om nätterna: satsar företaget egentligen sina forskningspengar på rätt saker? Boliden har omkring 45 aktiva projekt inom hållbarhetsforskning, bland annat kring avfall och vatten, klimatpåverkan, biologisk mångfald och social acceptans.

Problemet, enligt Ronne, är vad han skämtsamt kallade ”nerd-driven innovation”. En forskare, ett startupbolag eller en specialist inom företaget får en tekniskt spännande idé, finansiering söks och ett projekt genomförs. Först därefter ställs frågorna om det finns ett affärscase, om lösningen går att införa och om den passar företagets verksamhet.

– Vi fastnar nästan alltid i den tredje frågan: tekniken och vetenskapen. Det är där vi har alla roliga diskussioner. Men först borde vi fråga om lösningen är affärsmässigt motiverad och om den faktiskt går att implementera, sa Erik Ronne.

Bolidens modell bygger därför på fyra steg: identifiera problemet, sätt ett ekonomiskt värde på det, definiera vilken lösning som behövs och sök därefter den forskning eller kompetens som kan leverera lösningen. Företaget försöker bland annat sätta prislappar på olika hållbarhetsrisker för att kunna prioritera mellan forskningsinsatser.

Som exempel tog Ronne risken för metallföroreningar nedströms från gruvornas vattenhantering till följd av sura gruvvatten. Genom att väga samman den möjliga ekonomiska konsekvensen med hur ofta risken bedöms kunna inträffa hade Boliden räknat fram ett riskvärde på omkring 167 miljoner kronor per år. Siffrorna är enligt Ronne uppskattningar, men ger ett underlag för att avgöra var forskningsresurserna gör störst nytta.

Nästa steg blir att beskriva vilka förmågor, verktyg och kunskaper som saknas för att minska risken och därefter söka samarbetspartner. Här bygger Boliden uttalat på öppen innovation. Hållbarhetsforskningen genomförs tillsammans med bland annat universitet, startupbolag, andra gruvföretag och program som Swedish Metals & Minerals, och resultaten ska enligt Ronne vara offentliga.

– Vi konkurrerar inte med andra gruvföretag när det gäller hållbarhet, sa han och efterlyste samtidigt större öppenhet från industrin om vilka problem företagen faktiskt behöver hjälp med att lösa.

Han får flera projektförslag i veckan från forskare och startupbolag, men menade att många bygger på gissningar om vad Boliden kan tänkas vara intresserat av.

– Det vore mycket enklare om vi från början kunde kommunicera vilka utmaningar vi faktiskt är intresserade av. Jag tycker det är märkligt att inte fler företag är öppna med sina behov, sa han.

Kultur som del av industriomställningen

Hanna Isaksson, projektledare för KOSA(Kultur- och samhällsfond) vid Luleå kommun, lyfte en helt annan sida av industrins omställning, nämligen hur man skapar samhällen där människor faktiskt vill bo och stanna. KOSA är ett projekt inom Swedish Metals & Minerals som för samman industri, offentlig sektor och kulturliv kring frågan om platsutveckling.

Utgångspunkten är den snabba industriella expansionen i norra Sverige. Samtidigt som stora investeringar genomförs arbetar många människor på fly-in, fly-out-basis och unga, inte minst kvinnor, lämnar regionen.

– Jobben spelar roll, men jobben räcker inte. Ett levande kulturliv är en del av det som gör en industriplats till en plats som människor väljer att kalla hemma, sa hon.

KOSA försöker därför skapa en struktur där företag och offentliga aktörer kan finansiera kulturlivet utan att själva behöva välja enskilda kulturprojekt. Pengarna samlas i en gemensam fond, kulturaktörer söker genom öppna utlysningar och en oberoende expertgrupp bedömer projekten. Företagen är alltså med och skapar ramarna, men inte det konstnärliga innehållet.

Den första utlysningen gav 106 ansökningar från Norrbotten på sammanlagt 4,9 miljoner kronor. Med 300 000 kronor från SSAB och LKAB kunde åtta projekt finansieras. Efterfrågan var därmed omkring 16 gånger större än de tillgängliga medlen.

Ett av projekten genomfördes i ett bostadsområde i Luleå där professionella konstnärer arbetade tillsammans med omkring 300 barn. Enligt Isaksson återvände elever med långvarig skolfrånvaro till skolan, samtidigt som projektet skapade nya kontakter mellan bostadsbolaget, skolan och området.

Ambitionen är nu att göra modellen långsiktig och regional. Kulturbryggan har erbjudit sig att matcha företagens investeringar krona för krona upp till en miljon kronor, och Grant Thornton arbetar samtidigt med en modell för att försöka mäta den sociala effekten av investeringarna.

– Kulturen ska inte komma in på slutet när allt annat redan finns. Den behöver ses som en strategisk del av hur vi lyckas med den gröna industriomställningen, sa Hanna Isaksson.

Digitala produktpass, en kostnad eller konkurrensfördel?

Tania Irebo Schwartz, Manager Production Technology på Swerim, tog sig an en fråga som snart blir konkret för stora delar av metallindustrin: digitala produktpass. Grundidén är att en produkt ska bära med sig digital information genom hela sin livscykel, exempelvis om materialinnehåll, ursprung och miljöprestanda.

Drivkraften kommer från två håll samtidigt. Industrin digitaliserar redan produktionen och samlar allt mer process- och materialdata, samtidigt som EU:s lagstiftning kring cirkulär ekonomi ställer nya krav på produktinformation. Utmaningen är därför inte bara teknisk utan organisatorisk: vem i företaget äger frågan, vilken information ska samlas in och hur mycket bör man investera innan regelverket är helt på plats?

– Gör vi för lite och väntar för länge riskerar vi att missa både lagkraven och affärsmöjligheterna. Gör vi för mycket kan vi samla in stora mängder data som ingen efterfrågar och bygga onödigt komplexa och dyra system, sa hon.

Inom Swedish Metals & Minerals samlar ett strategiskt projekt 26 aktörer från bland annat gruv-, stål-, aluminium- och gjuteriindustrin. Arbetssättet är medvetet praktiskt: i stället för att försöka bygga kompletta system direkt genomförs avgränsade pilotprojekt där företagen kartlägger vilken data som redan finns, hur den lagras och vilken affärsnytta den kan skapa.

Irebo Schwartz visade exempel från bland annat SSAB, Sandvik Coromant och Seco Tools, där företag testar produktpass och följer informationsflöden genom konkreta värdekedjor. En viktig lärdom är att börja smått och använda pilotprojekten för att förstå vilka interna system och arbetssätt som behöver förändras.

Hon påpekade också att produktpassen kan bli mer än ett sätt att uppfylla lagkrav. Om miljöprestanda och annan produktinformation blir jämförbar och tillförlitlig kan den också få ett kommersiellt värde.

– Själva produktpasset blir nog en hygienfaktor. Konkurrensfördelen ligger i vilken information som finns i det, sa hon och gav ett råd, särskilt till mindre företag:

– Vänta inte på den perfekta lösningen eller börja med att bygga ett fullständigt produktpass. Börja istället med att inventera vilken data ni redan har, samarbeta med andra och skaffa praktisk erfarenhet.

Vätgasen ska ändra stålets grundkemi

Konferensdagen avslutades med en teknisk lägesrapport från Stegras anläggning i Boden. Durgesh Gupta, Chief Technology Officer Green Iron, beskrev utgångspunkten som själva kärnan i stålindustrins klimatproblem: järnframställningen har i århundraden byggt på att syre avlägsnas från järnmalm med hjälp av kol, vilket gör koldioxidutsläppen till en del av processkemin.

– Frågan är inte längre hur vi optimerar processen. Frågan är hur vi förändrar kemin, sa han.

Stegras svar är som bekant att använda grön vätgas som reduktionsmedel. I stället för koldioxid bildas då vatten. I Boden byggs därför en integrerad kedja från vätgasproduktion och direktreduktion till ljusbågsugn och valsning. Elektrolysanläggningen får en kapacitet på 700 megawatt och ska kunna producera omkring 100 000 ton grön vätgas per år. DRI-anläggningen är dimensionerad för 2,1 miljoner ton direktreducerat järn, medan stålverket ska producera upp till 2,5 miljoner ton flytande stål.

Mycket av utrustningen är redan på plats. Den 145 (!) meter höga DRI-anläggningen är rest, utrustningen installerad och arbetet pågår med bland annat infodring, rörsystem och omkring 1 000 kilometer el- och instrumentkablage. En särskild utmaning är att genomföra installationerna under norrländska vinterförhållanden.

Men Gupta menade på att projektet fortfarande rymmer forskningsfrågor som Stegra inte kan lösa på egen hand. Ett område är elektrisk uppvärmning av de stora gasflöden som används i reduktionsprocessen. Tillsammans med forsknings- och teknikpartners utvecklar Stegra en ny elektrisk värmare som ska provas i demonstrationsskala i Boden.

En annan fråga av vikt är hur olika järnmalmsråvaror beter sig när de reduceras med 100 procent vätgas. Här studeras bland annat temperatur, reducerbarhet och materialets tendens att klibba eller bilda kluster. Stegra samarbetar redan med LKAB kring dessa frågor.

– Många av de utmaningar som vi arbetar med kan vi inte lösa själva. Vi behöver samarbeta med teknikleverantörer, ingenjörsföretag, forskningsinstitut och universitet, sade Durgesh Gupta.

Samtidigt närmar sig projektet en ny fas. Från att hittills framför allt ha behövt kompetens för konstruktion och genomförande kommer Stegra successivt att behöva fler personer inom driftsättning och produktion. Digitala operatörsträningssystem används för att låta framtida medarbetare öva start, stopp och felsökning innan anläggningen tas i drift.

Gupta uppgav också att Stegra redan har långsiktiga avtal där omkring hälften av produktionen har sålts med en grön premie. Han såg stigande kostnader för koldioxidutsläpp i takt med att den fria tilldelningen inom ETS minskar som en faktor som ytterligare kan stärka värdet av stål producerat med låga utsläpp.

Efter cirkularitet och återvinning fortsatte TripleM:s bevakning av konferensens andra dag med sessionen om Metallurgy and Metals Processing. Även här fick varje projekt fem minuter på scenen, men trots att de 13 projekten spände från värmebehandling och valsning till pyrometallurgi och precisionsgjutning gick det att urskilja en ovanligt tydlig gemensam riktning.

Industrin vill flytta kunskapen framåt i processen. I stället för att först i slutkontrollen upptäcka att materialet fått fel egenskaper eller måste kasseras ska sensorer, modeller och AI kunna tala om vad som håller på att hända medan produktionen fortfarande går att påverka. Samtidigt ska bättre processkunskap göra det möjligt att hantera större variationer i både råvaror och insatsvaror, och minska beroendet av enskilda leverantörer och produktionsanläggningar.

Det märktes redan i de första projekten, där ambitionen är att mäta inkommande ståls egenskaper direkt i produktionen och upptäcka kvalitetsavvikelser innan de hunnit skapa skrot. I ett av projekten beräknar en industripartner att bara en procents minskning av skrotet skulle kunna spara mer än 30 miljoner kronor om året.

Metallen ska avslöja sina egenskaper i realtid

Hur kan metallindustrin upptäcka ett problem innan materialet hunnit bli skrot? Den frågan återkom i flera av de 13 projekten om metallurgi och metallbearbetning.

I MIND-OFP utvecklar RISE tillsammans med bland andra LEAX, Scania och Sandvik Coromant en modul för oförstörande provning direkt i produktionen av huvudaxlar till tunga lastbilar. Tanken är att materialegenskaperna i inkommande stål ska mätas och sedan användas för att anpassa bland annat bearbetning och värmebehandling. Tre stora mätkampanjer planeras, varav två i produktion hos LEAX, med sammanlagt omkring 800 000 axlar från olika materialleverantörer. Visionen är i förlängningen att kunna kontrollera 100 procent av det inkommande materialet och bättre hantera variationer mellan leveranser.

Samma tanke går igen i EKOPRO, men på en bredare nivå. Där ska AI användas för att upptäcka kvalitetsavvikelser tidigare i stål- och metallproduktion genom att kombinera process- och kvalitetsdata från flera led. Den ekonomiska hävstången kan vara stor: en av de deltagande industripartnerna har beräknat att en minskning av skrotet med bara en procent skulle kunna spara mer än 30 miljoner kronor per år. Samtidigt minskar förlusten av energi, råvara och värdefulla legeringsämnen.

Laser följer stålets mikrostruktur

Två närbesläktade projekt tar kontrollen ännu närmare själva materialet. ILUMHEAT använder laserultraljud för att mäta stålets mikrostruktur utan fysisk kontakt medan materialet befinner sig i produktionen. En ny sond har konstruerats för att kunna arbeta på en meters avstånd från heta processer. En första mätkampanj har redan genomförts vid SSAB:s kontinuerliga glödgningslinje i Borlänge, och tekniken ska därefter provas hos SSAB i Oxelösund, Outokumpu i Degerfors och Alleima i Sandviken.

I NAICE kopplas samma typ av mätteknik till AI och stora datamängder. Projektet utgår från vad man beskriver som världens enda industriella laserultraljudsmätare för kornstorlek och ska samla in tillräckligt mycket produktionsdata för att avgöra vilken industriell nytta realtidsmätningen faktiskt kan ge. Ambitionen är att kunna följa mikrostrukturen kontinuerligt och därmed justera processen innan avvikelser leder till skrot eller nedklassat material.

Även valsningen digitaliseras. DiSS II kombinerar relativt billiga sensorer med den fysikbaserade simuleringsmodellen RollSim för att skapa en digital tvilling av varmvalsningen. Systemet ska upptäcka bland annat valsförslitning och dimensionsavvikelser och ge operatörerna snabb återkoppling. CrownAnalytics går vidare med samma idé för bandvalsning och kombinerar industridata, simulering och fysikinformerad maskininlärning. Projektets mål är att minska processrelaterat skrot från 0,5 till 0,25 procent – vilket enligt projektets beräkningar skulle kunna minska koldioxidutsläppen med omkring 1 400 ton per valslinje och år.

AI får lära sig metallurgins fysik

Flera av projekten illustrerade samtidigt en tydlig förändring i hur AI används. Det handlar mindre om att låta en algoritm leta efter statistiska samband i stora datamängder och mer om att kombinera maskininlärning med fysikaliska modeller och metallurgisk kunskap.

PyroMet bygger exempelvis en digital tvilling av Bolidens fumingugn för kopparslagg. Processen är så komplex att den i dag till stor del styrs utifrån etablerade tumregler och erfarenhet. Genom mer detaljerad CFD-modellering och Bayesiansk optimering ska projektet söka processinställningar som kan minska processtiden, koldioxidutsläppen, reduktionsmedelsbehovet och energianvändningen utan att äventyra återvinningen eller processens stabilitet.

DRICaMP arbetar med samma grundidé inom precisionsgjutning av nickelbaserade superlegeringar. Projektet ska bygga upp en validerad kombination av fysikbaserade modeller och maskininlärning genom hela processen – från vaxmodell och keramiska skal till gjutning och defektbildning. Bakgrunden är samtidigt en försörjningsfråga: Sverige har bara en kritisk kapacitet för sådan precisionsgjutning, för komponenter som används inom bland annat flyg, försvar och energi. Materialförsörjning, processkunskap och digital förmåga måste därför enligt projektet finnas tillgängliga samtidigt.

Fossila och importerade insatsvaror ifrågasätts

Digitalisering var dock inte det enda tydliga spåret. Flera projekt gick direkt på de material och processhjälpmedel som metallindustrin är beroende av.

ImpLPC vill påskynda övergången från konventionell sätthärdning med oljehärdning till lågtrycksuppkolning med gashärdning. Projektmaterialet anger att den senare processen kan minska koldioxidutsläppen med upp till 81 procent och gasförbrukningen med upp till 99 procent, men skillnader i kylförlopp och materialegenskaper behöver förstås bättre innan tekniken kan användas bredare.

REFLAOD angriper i stället den svenska rostfria stålindustrins beroende av importerad flusspat i AOD-processen. Förutom försörjningsrisken bidrar flusspaten enligt projektet till att eldfasta material i AOD-konvertern får en livslängd på omkring en vecka, vilket i sin tur ger stora mängder slagg och eldfast avfall. Projektet ska genom bland annat termodynamiska beräkningar, laboratorieförsök och 30 industriella AOD-försök undersöka flusspatfria alternativ – och samtidigt om den resulterande slaggen kan användas i cement.

I ytterligare ett projekt undersöks om glycerol, en restprodukt från biodieselproduktion, kan ersätta mineraloljebaserade smörjmedel vid bland annat valsning och försmörjning av stål. Här möts cirkularitet, arbetsmiljö och fossilfri produktion i samma ganska vardagliga men volymmässigt betydande insatsvara.

Resiliens börjar ibland med en liten komponent

WIRE-SAFE visade samtidigt hur en till synes liten del av processen kan bli en strategisk sårbarhet. Tråddragning är beroende av specialiserade dragverktyg och smörjmedel som till stor del importeras. Projektet kartlägger därför leverantörer, geografiska beroenden och möjliga ”single points of failure” och undersöker alternativ som fler leverantörer, substitution, lokal produktion, återanvändning och renovering.

Det kanske tydligaste exemplet på samma resonemang kom dock från SIM-RES. Sverige har enligt projektet bara ett gjuteri som kan tillverka precisionsgjutna komponenter i nickelbaserade superlegeringar för bland annat flyg, energi och försvar. Det gör kapaciteten till en tydlig flaskhals i en krissituation.

Projektet vill därför utveckla och standardisera en simuleringsmetodik som gör det snabbare att kvalificera nya eller förändrade gjutna komponenter. Flöde, stelning, dimensionsnoggrannhet, ytdefekter och mikrostruktur ska modelleras och sedan valideras genom industriella gjutförsök. Målet är en demonstrerad metodik på TRL 6 för en produktfamilj.

Poängen är större än att bara få fram en bättre simulering. Snabbare kvalificering skulle kunna göra det möjligt att hålla en svensk reservkapacitet för kritiska komponenter, prova alternativa legeringar om vissa legeringsämnen blir svåra att få tag på, minska skrotet och göra processkunskapen mindre beroende av ett fåtal individer.

Från kontroll i efterhand till styrning i förväg

Det är nog där jag skulle landa sessionen. De 13 projekten spänner från smörjmedel och värmebehandling till gjutning, valsning och pyrometallurgi, men riktningen är förvånansvärt samstämmig.

Industrin vill veta mer om materialet tidigare. Den vill kunna mäta mikrostruktur och egenskaper medan produktionen pågår, använda simulering för att förutse vad som kommer att hända och låta AI hjälpa till att välja åtgärd innan fel uppstår. Samtidigt ska processerna tåla större variation i råvaror och insatsvaror och vara mindre beroende av enskilda leverantörer, material eller produktionsanläggningar.

Det gör att resiliens, digitalisering och resurseffektivitet nästan smälter samman till samma forskningsfråga: ju bättre kontroll industrin har över material och process, desto större variation kan den också hantera utan att tumma på kvaliteten.