Maksimum przyjemności, minimum zużycia

Moduł efektywności energetycznej zmniejsza zużycie sprężonego powietrza

Działania na rzecz oszczędzania energii są centralnym elementem filozofii korporacyjnej Unilever. W zakładzie produkującym lody Magnum przedsiębiorstwo znacznie obniżyło zużycie sprężonego powietrza dzięki nowemu modułowi efektywności energetycznej MSE6-E2M.

Lody są orzeźwiające, a dzięki zawartym w nich białkom i węglowodanom są traktowane jako źródło energii. Z drugiej strony, potrzeba energii, aby składniki takie jak mleko, mleczna czekolada, cukier i ziarenka wanilii przekształcić w produkt końcowy. Energia elektryczna i sprężone powietrze odgrywają ważną rolę w procesach termicznych i kinetycznych, począwszy od mieszania i wytłaczania składników, poprzez głębokie zamrażanie do -25°C, zanurzanie w różnych powłokach czekoladowych, aż po ostateczne pakowanie. Dlatego efektywność energetyczna zajmuje wysokie miejsce na liście priorytetów globalnego koncernu Unilever. W ramach Unilever Sustainable Living Plan, od 2008 r. firmie udało się zaoszczędzić ponad 150 milionów euro na kosztach energii tylko dzięki poprawie efektywności produkcji.

Również w dziedzinie pneumatyki zastosowanie innowacyjnych rozwiązań daje możliwość zmniejszenia zużycia energii, a tym samym kosztów. W zakładzie Unilevera w Heppenheim moduł efektywności energetycznej MSE6-E2M zmniejszył ostatnio zużycie sprężonego powietrza w instalacji do produkcji lodów Magnum. W ścisłej współpracy pomiędzy firmami Unilever i Festo prototyp modułu efektywności energetycznej został przygotowany do produkcji seryjnej. Proces ten pokazał również, że nie tylko w dziedzinie zużycia energii mniej znaczy więcej.

Zrównoważony rozwój na całej linii

Zakład w Heppenheim jest jednym z głównych miejsc produkcji lodów firmy Unilever. Należą do nich produkty znanych marek Langnese: Magnum, Nogger, Vienetta i Cremissimo. Duże ilości produkcji stanowią podstawę do zaopatrywania innych części rynku europejskiego. Tylko jedna z pięciu linii produkcyjnych Magnum w Heppenheim produkuje ponad 20 000 lodów na patyku na godzinę. Wymaga to dużej ilości energii. W celu zmniejszenia zużycia sprężonego powietrza przez komponenty pneumatyczne ogromne znaczenie dla firmy Unilever miała możliwość wizualizacji i pomiaru zużycia sprężonego powietrza. Wcześniej nie określano zużycia na poszczególnych liniach produkcyjnych. "Do tej pory byliśmy po prostu nieświadomi" - mówi Alexander Hemmerich, inżynier automatyki w zakładzie Unilever w Heppenheim. "Powietrze nie jest widoczne, więc nie jest od razu oczywiste, czy zużycie jest zbyt wysokie". W ramach Planu Zrównoważonego Życia firmy Unilever już wcześniej odnotowano sukcesy w innych obszarach zakładu. Energochłonne silniki z przekładnią zostały zastąpione bardziej ekonomicznymi, co pozwoliło zaoszczędzić do 60 procent energii. Liczne wentylatory o mocy 18 kW w tunelach chłodzących, które wcześniej pracowały przez 24 godziny w trybie ciągłym, zostały również zamienione na przemienniki częstotliwości z kwadratowym momentem obrotowym. Zmniejszyło to zużycie energii przez wentylatory o około 40 procent.

Widoczne zużycie energii

Decydującym krokiem w kierunku obniżenia zużycia sprężonego powietrza było wprowadzenie przez Hemmericha i jego zespół modułu efektywności energetycznej MSE6-E2M firmy Festo. "Moduł efektywności energetycznej dał nam możliwość zobaczenia, ile sprężonego powietrza zużywamy podczas pracy linii produkcyjnej" - wyjaśnia Hemmerich. "Ponadto mogliśmy określić, jak kształtowało się zapotrzebowanie na sprężone powietrze, gdy wyłączaliśmy poszczególne urządzenia. Dzięki temu mogliśmy zlokalizować nieszczelności i wyeliminować niepotrzebne zużycie." Jedną z podstawowych funkcji MSE6-E2M jest automatyczne wyłączanie sprężonego powietrza w trybie stand-by, co pozwoliło ustalić, jak szybko system się opróżnia. Moduł efektywności energetycznej MSE6-E2M natychmiast zgłasza do sterownika systemu niezwykle szybki spadek ciśnienia.

Jednocześnie funkcja automatycznego odcięcia ciśnienia zapobiega dalszemu zużyciu sprężonego powietrza podczas postoju systemu. Dzięki wbudowanej inteligencji i specjalnemu modelowi do obsługi systemów sprężonego powietrza MSE6-E2M samodzielnie rozpoznaje, kiedy system jest w produkcji, a kiedy w stanie przestoju. Firma Unilever wybrała jednak alternatywną opcję obsługi MSE6-E2M za pośrednictwem systemu sterowania instalacją. W ten sposób wszystkie informacje łączą się centralnie.

Znacznie zmniejszone zużycie energii

Dzięki nowemu monitorowaniu stanu komponentów pneumatycznych swojej maszyny Magnum, Alexander Hemmerich dysponuje teraz ciągłymi, istotnymi dla procesu danymi. Zintegrowany z systemem sterowania maszyny poprzez Profibus, MSE6-E2M regularnie wymienia ważne parametry pomiarowe, takie jak natężenie przepływu, ciśnienie i zużycie. Obsługa odbywa się po prostu poprzez panel sterowania. "Dzięki modułowi efektywności energetycznej Festo udało nam się krok po kroku zmniejszyć zużycie sprężonego powietrza w zakładzie produkcyjnym Magnum. A połączenie Profibus miało tę zaletę, że nie musieliśmy dodawać kolejnych kabli i przewodów przy przebudowie naszych istniejących systemów." Na linii Magnum koszty zużycia sprężonego powietrza zostały zredukowane o ponad 500 euro rocznie.

Koncentracja na tym, co najważniejsze

Linia Magnum firmy Unilever stanowiła idealne środowisko do testowania prototypu MSE6-E2M. Pilotażowe zastosowanie w zakładzie w Heppenheim oraz ścisła współpraca z konstruktorami Festo pokazały, jak będzie wyglądała codzienna praca. O ile pierwsza wersja modułu efektywności energetycznej posiadała jeszcze sloty I/O, o tyle finalny MSE6-E2M wykorzystuje interfejs Profibus. Zrezygnowano również z zaworu odpowietrzającego z pierwszej generacji produktu. Ważniejsza była kompaktowość modułu efektywności energetycznej, zwłaszcza w odniesieniu do ograniczonej przestrzeni montażowej istniejących systemów. Tak więc MSE6-E2M został zaprojektowany na bazie kombinacji czujnika ciśnienia i przepływu, zaworu odcinającego i modułu magistrali Fieldbus.

Jako gotowy produkt seryjny jest on teraz o połowę mniejszy od prototypu i dzięki temu optymalnie dostosowany do wymagań użytkowników i konstruktorów maszyn. Dzięki niemu monitorowanie energii jest proste i skuteczne, a także wspiera firmy takie jak Unilever na ich drodze do skutecznego zwiększania zrównoważonego rozwoju.

Moduł efektywności energetycznej MSE6-E2M monitoruje i reguluje zasilanie sprężonym powietrzem w nowych i istniejących systemach - w pełni automatycznie. Podobnie jak system start-stop w samochodzie, inteligentny MSE6-E2M wykrywa stan czuwania i automatycznie odcina dopływ sprężonego powietrza. Dzięki temu zużycie sprężonego powietrza podczas przestojów i przerw w pracy systemu jest zredukowane do zera. Ponadto MSE6-E2M umożliwia pomiar nieszczelności, ponieważ zgłasza zbyt szybki spadek ciśnienia podczas przestojów. Co więcej, w sposób ciągły dostarcza on istotnych dla procesu danych, takich jak przepływ, ciśnienie i zużycie, które przesyła do sterownika maszyny za pośrednictwem magistrali Profibus.

Unilever Germany Produktions GmbH & Co. OHG

Zakład w Heppenheim
Langnesestrasse 1
64646 Heppenheim

www.unilever.de

Zakres działalności: Produkcja lodów marki Langnese (Algida)

  1. Ten artykuł ukazał się w czasopiśmie technicznym dla klientów Festo trends in automation 2.2015
Przegląd