Sprężone powietrze do produkcji opakowań

Czy patrzyliście kiedykolwiek na dno plastikowego pojemnika, z którego właśnie wyjadacie żelki, ciastka albo wafelki? Rozkoszujcie się słodyczami, a nam pozwólcie rzucić okiem na inteligentne rozwiązania w obszarze sprężonego powietrza, jakie stosuje produkująca je firma.

Prawdopodobnie na opakowaniu znajduje się logo niemieckiej firmy Fürst GmbH. Większa część produkcji firmy Fürst GmbH, należącej od trzech pokoleń do jednej rodziny, odbywa się we frankońskiej miejscowości Hallerndorf. Aktywne są także jej dwie spółki córki we Francji. Niedawno Fürst wdrożyła system zarządzania energią ISO 50 001, dla którego otrzymała certyfikat. Certyfikacja stanowiła doskonałą okazję do identyfikacji wszystkich procesów zachodzących w firmie, ich analizy, oceny i usprawnienia. Stało się jasne, że system ten oferuje ogromny potencjał oszczędności energii dla całego przedsiębiorstwa, nie tylko dla samej stacji sprężonego powietrza. Ocenie poddano też system sprężonego powietrza. Przeprowadzone przeróbki, regulacje i prace modernizacyjne pomagają zwiększać wydajność energetyczną, poprawiają kondycję firmy i przygotowują ją na wszelkie wyzwania przyszłości, w tym te związane z perspektywą Industrie 4.0.

Fürst produkuje opakowania dla przemysłu spożywczego metodą wtrysku. Zarówno proces produkcji, jak i sam produkt muszą spełniać najwyższe wymagania jakościowe. Tym większej wagi nabiera wysoka wydajność produkcji, która może sprawić, że firma z Niemiec będzie konkurencyjna na rynku globalnym.

Nadja Fürst, córka obecnego właściciela, odpowiada za zarządzanie jakością – jakość jest naszym najwyższym priorytetem. Bardzo ważne jest również utrzymanie standardów – mówi Nadja. – Nie tylko produktów, ale także procesów produkcyjnych. Dbamy, aby nasze pojemniki były szczelne, odporne na mycie w zmywarkach i nadawały się do ponownego użycia. Podczas ich produkcji troszczymy się z kolei o oszczędność zasobów.

Sprężone powietrze jest obecne w całym procesie produkcyjnym i stanowi ważny nośnik energii na każdym etapie produkcji, poczynając od transportu materiałów, po rozdmuch i odbiór gotowego produktu. Jako podstawowe źródło napędu jest więc istotnym elementem kosztów. Nadji Fürst zależało na takim systemie sprężonego powietrza, który byłby jak najbardziej oszczędny, a jednocześnie niezawodny i zdolny do sprostania najwyższym wymaganiom jakościowym.

Po drobiazgowym audycie, który pozwolił dokładnie scharakteryzować zapotrzebowanie zakładu, została zmodernizowana stacja wytwarzania sprężonego powietrza wykorzystująca najnowsze osiągnięcia techniczne.

Instalacja nowego kompresora o wydajności dokładnie dopasowanej do potrzeb pomogła w osiągnięciu wzrostu wydajności wytwarzania sprężonego powietrza. Dzięki dodaniu układu podtrzymania ciśnienia i nowego osuszacza zrealizowano plan zapewnienia ciągłego zaopatrzenia w sprężone powietrze.

Przed modyfikacją stacja sprężarek nie była wyposażona w zintegrowane sterowanie maszynowe. Wprowadzenie systemu SIGMA AIR MANAGER 4.0 (SAM4.0) zwiększa potencjał w kontekście poprawy wydajności, łatwości utrzymania, a także integracji i kontroli w ramach Industrie 4.0.

Solidną podstawę stanowią sprężarki i urządzenia pomocnicze do uzdatniania sprężonego powietrza, które potrafią wymieniać dane w ramach zintegrowanego systemu sterowania. System SAM4.0 umożliwia monitorowanie wszystkich elementów do wytwarzania i uzdatniania, co pozwala dokładnie dopasować ilość sprężonego powietrza do aktualnych potrzeb. Jeśli zużycie spada, system automatycznie reguluje wydajność stacji sprężarek i optymalizuje zużycie energii przez minimalizowanie liczby rozruchów oraz strat przełączania i regulacji. System zapewnia ponadto gotowość stacji do ewentualnych przyszłych wyzwań, jak na przykład konserwacja prewencyjna (Predictive Maintenance). Dane na życzenie użytkownika mogą być w sposób ciągły przesyłane do Centrum Obsługi Maszyn producenta (Machine Operation Center).  Nadrzędna jednostka sterująca samodzielnie analizuje każdą sytuację i w razie potrzeby wysyła zgłoszenie do zespołu serwisowego, lub do głównego centrum danych.

To wszystko podwyższa bezpieczeństwo pracy i efektywność przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów energii podczas całego cyklu życia urządzenia.

Sterowanie nadrzędne przystosowane jest do dalszej rozbudowy stacji sprężonego powietrza. Proste uaktualnienie oprogramowania umożliwia jego rozbudowę bez dodatkowych inwestycji sprzętowych. Dzięki temu nowe komponenty mogą zostać podłączone przez bazującą na technologii Ethernet sieć SIGMA NETWORK do sterowania nadrzędnego SAM 4.0 i zintegrowane w ramach koncepcji Industrie 4.0.

Potencjał oszczędnościowy nowej stacji sprężonego powietrza dotyczy zatem z jednej strony bezpośrednio kosztów zużywanej energii, a z drugiej – także kosztów całkowitych instalacji w ciągu całego jej okresu użytkowania. Podjęte działania doprowadziły do bezpośrednich oszczędności w opłatach za prąd w wysokości około 14 500 euro rocznie.

Kolejna możliwość poczynienia oszczędności, którą przed firmą Fürst otworzyła instalacja nowej stacji sprężarek, kryje się w procesie odzysku ciepła. Ciepło emitowane podczas pracy kompresorów ogrzewa pomieszczenia biurowe. Wygenerowane w ten sposób oszczędności na oleju opałowym to kolejne 5 400 euro rocznie.

Nadja Fürst jest więcej niż zadowolona z nowej instalacji: – Wreszcie to my decydujemy, jak zarządzamy produktem, a zarazem zasobami, którymi dysponujemy. Wyrzucamy produkt czy używamy go ponownie; jak produkujemy i jak zarządzamy zasobami – zrównoważony rozwój zaczyna się w głowie.

• Sprężarka śrubowa BSD 75 SFC
• Filtry KAESER KOMPRESSOREN
• Sterowanie nadrzędne SIGMA AIR MANAGER 4.0