Prazer máximo, consumo mínimo

Módulo de eficiência energética reduz o consumo de ar comprimido

As medidas de poupança energética são o marco da filosofia corporativa da empresa global Unilever. A empresa está a reduzir significativamente o consumo de ar comprimido na máquina de produção de gelados Magnum, utilizando o módulo de eficiência energética novo MSE6-E2M.

Os gelados são refrescantes, e devido às proteínas e carboidratos que contém, são considerados uma fonte de energia. No entanto, é também necessária muita energia para misturar ingredientes como leite, chocolate lácteo, açúcar e grãos de baunilha no produto final. A eletricidade e o ar comprimido representam um papel importante nos processos térmicos e cinéticos de tudo, desde a mistura e a extrusão dos ingredientes, a ultracongelação a -25ºC, a cobertura em vários chocolates, até ao embalamento final. Portanto, a eficiência energética industrial está no topo da lista de prioridades da Unilever. Como parte do Plano de Vida Sustentável da Unilever, a empresa conseguiu economizar mais de 150 milhões de euros em custos de energia desde 2008, simplesmente melhorando a eficiência na produção.

Também no campo da pneumática, o uso de desenvolvimentos inovadores oferece a oportunidade de reduzir o consumo de energia e os custos. Nas instalações da Unilever em Heppenheim, o módulo de eficiência energética MSE6-E2M foi implantado recentemente para reduzir o consumo de ar comprimido na produção de gelados Magnum. A Unilever e a Festo trabalharam em conjunto para obter o protótipo do módulo de eficiência energética destinado à produção em série. Este processo também mostrou que não é só na área do consumo energético que menos é mais.

Sustentabilidade em toda a linha

A fábrica de Heppenheim é um dos principais locais de produção de gelados da Unilever. Estes incluem produtos bem conhecidos da linha Heartbrand, incluindo a Magnum, a Feast, a Viennetta e a Carte d'Or. Grandes quantidades de produção são a base do fornecimento de outras partes do mercado europeu. Apenas uma das cinco linhas de produção da Magnum em Heppenheim produz mais de 20.000 gelados por hora. Isto requer muita energia. De modo a reduzir o consumo de ar comprimido dos componentes pneumáticos, a capacidade de visualizar e medir o consumo de ar comprimido foi de extrema importância para a Unilever. Anteriormente, o consumo nas linhas de produção individuais não tinha sido determinado. "Até então nós não sabíamos," disse Alexander Hemmerich, Engenheiro de Automatização das Instalações da Unilever em Heppenheim. "O ar não é visível, logo não sabíamos se o consumo era muito elevado." Como parte do Plano de Vida Sustentável Unilever, já ocorreram acontecimentos bem-sucedidos na instalação em outras áreas. Motores de engrenagem com extremo uso energético foram substituídos por outros mais eficientes, com poupanças energéticas a chegarem aos 60%. Também, vários ventiladores de 18 kW em túneis de refrigeração, anteriormente executados durante 24 horas em operação contínua, foram convertidos em conversores de frequência com binário quadrático. Isto reduziu o consumo de energia dos ventiladores em cerca de 40%.

Consumo energético visível

Hemmerich e equipa deram um passo decisivo em direção à diminuição do consumo de ar comprimido com a introdução do módulo de eficiência energética MSE6-E2M da Festo. "O módulo de eficiência energética deu-nos a oportunidade de ver a quantidade de ar comprimido que usávamos durante o funcionamento de uma linha," explicou Hemmerich. "Além disso, pudemos determinar de que forma os requisitos do ar comprimido mudaram quando desligamos os consumidores individuais. Permitiu-nos localizar fugas e eliminar o consumo desnecessário." A paragem automática do ar comprimido no modo standby do MSE6-E2M possibilitou estabelecer a rapidez com que o sistema esvazia. O módulo de eficiência energética MSE6-E2M relata imediatamente uma queda de pressão rápida e incomum ao controlador do sistema.

Ao mesmo tempo, a função de paragem automática da pressão evita consumos adicionais de ar comprimido enquanto o sistema não está em funcionamento. Graças à inteligência a bordo e ao modelo específico para o funcionamento de sistemas de ar comprimido, o MSE6-E2M identifica de forma independente quando um sistema está em produção e quando está em pausa. No entanto, na Unilever, decidiram utilizar a opção alternativa ao funcionamento do MSE6-E2M através do controlador do sistema para que toda a informação fosse reunida centralmente.

Redução significativa do consumo energético

Graças à nova monitorização de condições dos componentes pneumáticos da máquina Magnum, Alexander Hemmerich tem agora dados processuais contínuos. O MSE6-E2M troca regularmente importantes parâmetros de medição, como o fluxo, a pressão e o consumo, com os controlos da máquina através de Profibus. É fácil de operar através do painel de controlo. "Com o módulo de eficiência energética da Festo, conseguimos reduzir passo a passo o consumo de ar comprimido no sistema de produção Magnum. E a conexão Profibus tinha a vantagem de não precisarmos adicionar mais cabos quando convertemos os sistemas existentes." Na linha da Magnum, os custos de consumo do ar comprimido reduziram em mais de 500 euros por ano.

Foco no essencial

A linha da Magnum na Unilever forneceu o ambiente ideal para testar o protótipo do MSE6-E2M. A primeira utilização nas instalações de Heppenheim e a estreita colaboração com os desenvolvedores da Festo mostraram requisitos importantes para a operação diária. Enquanto a primeira versão do módulo de eficiência energética ainda tinha ranhuras de entrada e saída, o MSE6-E2M final utiliza uma interface Profibus. A válvula de escape de primeira geração do produto também foi dispensada. Era mais importante manter a compactação do módulo de eficiência energética, especialmente com espaço de instalação limitado nos sistemas existentes. O MSE6-E2M foi concebido com base na combinação do sensor de pressão e de fluxo de ar, da válvula de fecho e do nó de barramento de campo.

Como produto acabado, só tem metade do tamanho do protótipo e está adaptado aos requisitos dos operários e construtores da máquina. Ele facilita e torna eficiente a monitorização energética, e suporta empresas como a Unilever em direção ao melhoramento eficaz da sustentabilidade.

O módulo de eficiência energética MSE6-E2M monitora e controla o fornecimento de ar comprimido em sistemas novos e existentes de forma totalmente automática. Semelhante ao sistema de arranque-paragem no carro, o MSE6-E2M inteligente deteta o modo standby e desliga automaticamente o fornecimento de ar comprimido. Isto reduz o consumo de ar comprimido para zero durante as paragens e os tempos de inatividade do sistema. Além disso, o MSE6-E2M possibilita a medição de fugas ao notificar o operador do sistema sobre quedas de pressão muito rápidas durante períodos de inatividade. Ainda, apresenta continuamente dados processuais, como o fluxo, a pressão e o consumo, os quais envia para o controlador da máquina através de Profibus.

Unilever Deutschland Produktions GmbH & Co. OHG

Instalações de Heppenheim
Langnesestrasse 1
64646 Heppenheim

www.unilever.de

Área de atividade: produção de gelados Heartbrand

  1. Este artigo apareceu na revista da Festo "trends in automation" 2.2015
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