Groot genot, laag verbruik

Energie-efficientiemodule verlaagt persluchtverbruik

Energiebesparende maatregelen staan centraal in de bedrijfsfilosofie van het wereldwijde concern Unilever. In een installatie voor de productie van Magnum-ijs verlaagt de onderneming nu het persluchtverbruik aanzienlijk met de nieuwe energie-efficiëntiemodule MSE6-E2M.

IJs verfrist en wordt met zijn eiwitten en koolhydraten beschouwd als een bron van energie. Daarentegen is er energie nodig om van de ingrediënten als melk, melkchocolade, suiker en vanillebonen het eindproduct te maken. Van het mengen en extruderen van de ingrediënten, het invriezen tot –25 °C en het dompelen in verschillende chocoladelagen tot de uiteindelijke verpakking, spelen elektriciteit en perslucht een belangrijke rol in thermische en kinetische processen. Energie-efficiëntie staat dan ook bovenaan de prioriteitenlijst van het wereldwijde concern Unilever. Als onderdeel van het Unilever Sustainable Living Plan is de onderneming er sinds 2008 in geslaagd om meer dan 150 miljoen euro aan energiekosten te besparen door alleen al de productie efficiënter te maken.

Ook op het gebied van de pneumatiek kunnen door toepassing van innovatieve ontwikkelingen het energieverbruik en daarmee de kosten worden gereduceerd. In de Unilever-fabriek in Heppenheim heeft de energie-efficiëntiemodule MSE6-E2M onlangs het persluchtverbruik van een installatie voor de productie van Magnum-ijs teruggebracht. In nauwe samenwerking tussen Unilever en Festo is het prototype van de energie-efficiëntiemodule in serieproductie gebracht. Daarbij bleek dat minder niet alleen meer is in termen van energieverbruik.

Duurzaamheid langs de hele lijn

De fabriek in Heppenheim is een van Unilevers belangrijkste productielocaties voor ijs. Daartoe behoren de producten van de bekende Langnese-merken Magnum, Nogger, Vienetta en Cremissimo. Hoge productievolumes leggen de basis voor de toelevering van grote delen van de Europese markt. Een van de vijf Magnum-productielijnen in Heppenheim produceert alleen al meer dan 20.000 ijsjes per uur. Daarvoor is veel energie nodig. Om het verbruik op het gebied van pneumatiek te verminderen, was de visualisatie en meetbaarheid van het persluchtverbruik van groot belang voor Unilever. Tot dan toe werd dit niet berekend voor de afzonderlijke productie-installaties. "Deze gegevens waren gewoonweg niet bekend", zegt Alexander Hemmerich, automatiseringsingenieur bij de Unilever-fabriek in Heppenheim, "Lucht is niet zichtbaar, dus het is niet direct waarneembaar als het verbruik te hoog is. Als onderdeel van het Unilever Sustainable Living Plan had de fabriek al succes geboekt op andere gebieden. Energie-intensieve aandrijfmotoren werden vervangen door zuiniger uitvoeringen, waardoor tot 60 procent energie werd bespaard. Bovendien werden talrijke 18kW-ventilatoren in koeltunnels, die voorheen 24 uur in continu bedrijf draaiden, omgebouwd tot frequentieomvormers met een kwadratisch draaimoment. Hierdoor daalde het energieverbruik van de ventilatoren met ongeveer 40 procent.

Aan de lopende band: een van vijf Magnum-lijnen produceert meer dan 20.000 eenheden per uur.

Aan de lopende band: een van vijf Magnum-lijnen produceert meer dan 20.000 eenheden per uur.

Energieverbruik wordt zichtbaar

Hemmerich en zijn team hebben met de energie-efficiëntiemodule MSE6-E2M van Festo de beslissende stap gezet om het persluchtverbruik te verlagen. "Door de energie-efficiëntiemodule konden we zien hoeveel perslucht tijdens de werking van een installatie werd verbruikt", legt Hemmerich uit. "Bovendien konden we vaststellen hoe de persluchtvraag zich ontwikkelt als we individuele verbruikers uitschakelen. Dit stelde ons in staat om lekkages en onnodig verbruik te lokaliseren en te elimineren". De automatische persluchtafsluiting in de stand-bymodus van de MSE6-E2M maakt het mogelijk om te bepalen hoe snel de installatie zichzelf leegt. Hiervoor meldt de energie-efficiëntiemodule MSE6-E2M onmiddellijk een bovengemiddeld snelle drukval aan de installatiebesturing.

Tegelijkertijd voorkomt de automatische drukafsluiting een verder persluchtverbruik als de installatie stilstaat. Dankzij de onboard-intelligentie detecteert de MSE6-E2M automatisch op basis van patronen die specifiek zijn voor de werking van persluchtsystemen wanneer een installatie in productie is en wanneer het stilstaat. Unilever heeft echter gekozen voor de alternatieve optie om de MSE6-E2M via de installatiebesturing te bedienen. Zo komen alle informatiedraadjes centraal bij elkaar.

Energieverbruik aanzienlijk gedaald

Dankzij de nieuwe condition monitoring voor de pneumatiek van de Magnum-machine beschikt Alexander Hemmerich nu over ononderbroken procesrelevante gegevens. Via de in de machinebesturing geïntegreerde Profibus wisselt de MSE6-E2M regelmatig belangrijke meetparameters uit zoals debiet, druk en verbruik. Het geheel wordt eenvoudig via het bedieningspaneel bediend. "Met de energie-efficiëntiemodule van Festo hebben we ons persluchtverbruik in de Magnum-productielijn stap voor stap kunnen verlagen. De Profibus-aansluiting biedt het voordeel dat we geen extra kabels hoeven te trekken, vooral bij het achteraf inbouwen in onze bestaande installaties". In de Magnum-fabriek werden de kosten voor het persluchtverbruik met meer dan 500,- Euro per jaar verlaagd.

Focus op de essentie

De Magnum-installatie bij Unilever bood een ideale omgeving voor het testen van het MSE6-E2M-prototype in de praktijk. De eerste toepassing in de fabriek in Heppenheim en de nauwe samenwerking met de ontwikkelaars van Festo hebben aangetoond wat belangrijk is in de dagelijkse praktijk. Terwijl de eerste versie van de energie-efficiëntiemodule nog I/O-slots had, werkt de voltooide MSE6-E2M met een Profibus-interface. Ook het ontluchtingsventiel van de eerste productgeneratie is komen te vervallen. Belangrijker was de compactheid van de energie-efficiëntiemodule, vooral met het oog op de beperkte installatieruimte in de bestaande installaties. De MSE6-E2M was bijvoorbeeld geconcentreerd op de combinatie van druk- en debietsensor, afsluiter en busknoop.

Als afgewerkt serieproduct heeft het nu nog maar ongeveer de helft van de omvang van het prototype en is dus optimaal afgestemd op de eisen van de installatie-exploitanten en -bouwers. Hierdoor is een net zo eenvoudige als efficiënte energiemonitoring mogelijk, waardoor bedrijven als Unilever efficiënt worden ondersteund op hun weg naar toenemende duurzaamheid.

De energie-efficiëntiemodule MSE6-E2M bewaakt en regelt de persluchttoevoer in nieuwe en bestaande installaties geheel automatisch. Net als het automatische start-stopsysteem in een auto, detecteert de intelligente MSE6-E2M een stand-by en onderbreekt daarop automatisch de persluchttoevoer. Hierdoor wordt het persluchtverbruik tijdens stilstandtijden en pauzes van de installatie tot nul gereduceerd. Bovendien maakt de MSE6-E2M het mogelijk om lekkages te meten door een te snelle drukverlaging tijdens stilstandtijden aan de installatie-exploitant te melden. Daarnaast worden continu procesrelevante gegevens zoals debiet, druk en verbruik verstrekt, die via Profibus naar de machinebesturing worden gestuurd.

Unilever Deutschland Produktions GmbH & Co. OHG

Fabriek Heppenheim
Langnesestraße 1
64646 Heppenheim

www.unilever.de

Activiteiten: productie van ijs van het merk Langnese

  1. Dit artikel verscheen in het klantenmagazine van Festo trends in automation 2.2015
Overzicht