楽しみを増やし、消費を減らす

アイスクリームはさっぱりとしていてタンパク質や炭水化物を含んでいるためエネルギー源とみなされています。一方でミルクやミルクチョコレート, 砂糖, バニラビーンズなどの材料から完成品ができるまでにはエネルギーが必要です。材料の混合や押し出し、-25℃までの冷凍、様々なチョコレートコーティングへのディッピング、そして最終的なパッケージングに至るまで電気や圧縮空気は熱的および動力学的プロセスにおいて重要な役割を果たしています。そのため世界的企業であるUnilever社にとってエネルギー効率は最優先事項です。同社は「Unileverサステナブルリビングプラン」において2008年以降、製造効率の改善だけで1億5千万ユーロ以上のエネルギーコストの削減に成功しています。

空気圧の分野でも革新的な開発技術を用いることでエネルギー消費量やコストを削減できる可能性があります。最近、HeppenheimのUnilever社工場ではエナジーセーブモジュールMSE6-E2MのおかげでMAGNUMアイスクリームの製造システムの圧縮空気消費量を削減できるようになっています。Unilever社とFestoの密接な協力関係のもと、エナジーセーブモジュールのプロトタイプが量産に向けて準備されました。少ないことが多くをもたらす事例はエネルギー消費の分野だけではないことがここで示されています。

ライン全体を通じて持続可能

Heppenheimの工場はUnilever社のアイスクリーム主要製造拠点の1つです。ここで製造されるものには有名なLangneseブランドのMAGNUM, Nogger, Vienetta, Cremissimoの製品が含まれます。高い製造量は欧州市場の大部分に供給する基盤となっています。Heppenheimにある5つのMAGNUM製造システムの1つだけでも1時間あたり20,000本以上のアイスキャンディーを製造しています。これを行うには多くのエネルギーが必要です。空気圧の分野で消費量を削減するためには圧縮空気の消費量を可視化し、測定可能にすることがUnileverにとって非常に重要でした。それまで圧縮空気の消費量は個々の製造システムでは検出されていませんでした。「それまで私たちは気づきませんでした。空気は目に見えないので消費量が多すぎてもすぐにはわかりません。」(Alexander Hemmerich：Unilever工場のオートメーションエンジニア), Unileverサステナブルリビングプランの過程でこの工場ではすでに他の分野で成功を収めていました。エネルギーを大量に消費するギヤモータを高効率のものに交換しており、これで最大60％のエネルギーを節約できたのです。またこれまで24時間連続運転していた冷却トンネル内の多数の18kWの換気装置を二乗低減トルク特性の周波数変換器に変更しました。これによりファンのエネルギー消費量を約40％削減することができました。

エネルギー消費量を可視化

Hemmerich：と彼のチームはFestoのエナジーセーブモジュールMSE6-E2Mを使って圧縮空気の消費量を削減するための決定的な一歩を踏み出しました。「エナジーセーブモジュールはシステムの運転中に圧縮空気をどのように使っているかを確認する機会を与えてくれました。」(Hemmerich) 「さらに圧縮空気を消費する個々のコンポーネントの電源を切ったときに、圧縮空気の需要がどのように変化するかを確認することができました。これによりリークや無駄な消費を見つけ出し、排出することができました。」MSE6-E2Mのスタンバイモードでは圧縮空気が自動的に遮断されるためシステムがどれだけ早く空になるかを確認することができました。この目的のために、エナジーセーブモジュールMSE6-E2Mは平均以上の圧力急減を直ちにシステムコントローラに報告します。

同時に自動圧力遮断機能によりシステムが停止しているときに圧縮空気がさらに消費されるのを防ぎます。MSE6-E2Mはオンボードインテリジェンスのおかげで圧縮空気システムを操作するための専用モデルを使用し、システムの製造時と停止時を自動識別します。しかしUnilever社はシステムのコントローラ経由でMSE6-E2Mを操作するという別の方法を選びました。これにより全ての情報スレッドが一元的にまとめられます。

エネルギー消費を大幅に削減

Alexander HemmerichはMAGNUM用機械の空気圧のための新しい状態監視のおかげでプロセスに関連するデータを継続的に得られるようになりました。MSE6-E2MはProfibus経由で機械コントローラに統合され、流量、圧力、消費量などの重要な測定パラメータを定期的に交換します。操作はコントロールパネルで簡単にできます。「FestoのエナジーセーブモジュールによりMagnum製造システムでの圧縮空気消費量を段階的に削減することができました。Profibus接続は特に既存のシステムを改修する際に、追加のケーブルを引く必要がないという利点があります。」MAGNUMのシステムでは圧縮空気の消費コストが年間500ユーロ以上も削減されました。

必要なものに集中する

UnileverのMAGNUMシステムはMSE6-E2Mプロトタイプのフィールドテストに理想的な環境を提供してくれました。Heppenheim工場での最初の使用とFestoの開発者との緊密な協力関係は日常の運転で何が重要かを示してくれました。最初のバージョンのエナジーセーブモジュールにはI/Oスロットがありましたが完成したMSE6-E2MにはProfibusインタフェースが搭載されています。また第1世代の製品にあった排気バルブは廃止されました。さらに重要だったのは既存システムの限られた設置スペースを考慮してエナジーセーブモジュールをコンパクトにしたことです。このためMSE6-E2Mは圧力センサとフローセンサ, シャットオフバルブ, およびバスノードの組み合わせを基本に設計されました。

完成したシリーズ製品としてはプロトタイプの約半分の大きさになっており、システム運用者やシステムメーカーの要求に合わせて作られています。エネルギー監視を簡単かつ効果的に行うことができ、Unileverのような企業が効果的に持続可能性を高めるのをサポートします。

エナジーセーブモジュールMSE6-E2Mは新規および既存システムの圧縮空気供給を完全自動で監視および制御します。自動車のオートスタート・ストップシステムのように、インテリジェントなMSE6-E2Mはスタンバイを検知して自動的に圧縮空気の供給を停止します。これによりシステムのダウンタイムや一時停止時の圧縮空気の消費をゼロにすることができます。さらにMSE6-E2Mはダウンタイム時の急激すぎる圧力低下をシステム運用者に報告することでリーク測定を可能にします。さらに流量, 圧力, 消費量などのプロセス関連データを継続的に供給し、Profibus経由で機械コントローラに送信します。