注塑机的能耗占Backhaus公司电费支出的绝大部分,也是其总成本中的重要组成部分。能源价格的急剧上涨且仍在持续攀升,给该公司带来了越来越大的压力。因此,公司正寻求有效且可持续地降低设备能耗的方案。 ONI推出的“EtaControl®”技术应能成为理想的解决方案。“起初,我们对这一技术方案持相当怀疑的态度。 虽然我们希望借助这项技术降低能耗,但无论如何都必须确保不会对生产流程产生负面影响。在获得 ONI 的相关承诺并了解到其他加工商取得的节能成果后,我们不得不至少对‘EtaControl®’技术进行一次测试,”Gante 总结了他当时的顾虑。 该技术的核心在于可控的油流管理,它能根据机器在循环过程中的能耗需求以及具体成型件的情况,自动进行动态调节。 在前期,会在正在进行的制造过程中对机器进行功率测量并建立功率曲线。随后,通过ONI新开发的智能频率调节系统——该系统叠加在注塑机的现有控制系统之上——在实际运行中实现功率调节。
该控制系统不会干预现有的机器控制系统,而是独立运行。作为控制参数,系统会采集来自机器的工艺信息,例如与循环过程相关的无源触点信号、比例阀的电流以及模拟泵信号。
除了显著的节电效果外,该技术的核心优势在于不会限制注塑机的性能,即性能得以100%保留!通过一个钥匙开关,即可在保持机器参数和循环时间不变的前提下,轻松开启或关闭“Eta-Control®”功率调节功能。
为进行测试运行,选定了一台闭合力为660 MPa、驱动功率为75千瓦的试验机。根据改造前的功率测量数据,该生产过程实际消耗功率约为41千瓦。 改造并配备“EtaControl®”技术后,在保持所有机器参数不变的情况下,同一生产过程仅需约23千瓦。实现的18千瓦功率降低是一个极其令人印象深刻的结果。
考虑到年生产时间仅为4800小时,由此计算出的年节电量为86,400千瓦时。 此外,机器冷却系统和变电站的负荷也随之减轻,峰值能耗降低,并为生产扩建腾出了连接容量。因此,这一项节能措施带来了多重连锁效应,对整体能源平衡产生了积极影响。
“虽然根据 ONI 专家的项目介绍,我们原本就抱有一定期待,但试点设备上的机器优化结果对我们来说还是令人惊叹。鉴于这一卓越成果,我们委托对 ONI 建议的机器进行了改造,从而将这些机器的用电量降低了约 40%。 特别令人欣喜的是,通过在各个领域实现的节能,设备优化成本将在约1.3年内通过节省的费用实现自我回收,”曼弗雷德·甘特总结道,阐述了“EtaControl®”技术的应用成效。
在注塑生产中,质量、工艺稳定性和批量生产主要取决于模具温度控制。虽然这一认识并不新鲜,但由于缺乏可比性,人们往往忽视了以产品为导向的温度控制所能带来的成效。然而,曼弗雷德·甘特(Manfred Gante)却很快意识到了动态运行的“Rhytemper®”模具温度控制系统所带来的优势。
Backhaus公司为各行各业生产高品质的塑料部件。与其他企业一样,产品品质和单件成本是维系客户忠诚度和保持竞争力的关键因素。针对某些产品,事实证明,采用传统的温控技术不仅难以达到要求的产品质量,更完全无法实现必要的短周期生产。
其后果要么是失去大量订单,要么是陷入严重亏损,无论哪种情况都会给公司带来巨大问题。必须有效解决这一难题,为此公司选择了 ONI 推出的动态“Rhytemper®”温控系统。
为了对传统温控技术与动态系统进行客观对比,必须创造可比的测试条件。因此,在实施前先优化了生产流程,并充分挖掘了传统温控技术的全部潜力。只有在完成这些优化并获得关于质量、工艺稳定性和循环时间的结果后,才开始采用“Rhytemper®”技术进行生产。 该领域的成果非常令人信服。循环时间缩短了10%至22%,能耗大幅降低,废品率也显著减少。作为额外优势,安装“Rhytemper®”系统后,发现模具冷却回路的负荷明显降低。
过去,用于注塑模具的冷却水(其进水温度恒定保持在12摄氏度)全年均由制冷机组提供。然而,制冷机组是耗能大户,不仅导致电力消耗巨大,还相应地推高了电费账单。 在 Backhaus,ONIKonzept 方案规定仅在炎热的夏季和过渡期使用制冷机提供冷却能源。约 65% 的生产时间无需使用制冷机。 在过渡期和冬季,一种被称为“冬季减载”的系统负责为功率超过500千瓦的模具循环系统提供制冷能源。采用该技术时,现有的自然冷却器会根据室外空气温度完全或部分替代制冷机组,从而将能耗降低至此前消耗量的约2%至3%。
在 Backhaus,供暖热源不再使用天然气或燃油,而是利用注塑机油冷却系统产生的免费余热。冷却回路回流温度为 35 摄氏度,非常适合用于空间供暖。 就 Backhaus 而言,这里涉及的余热功率约为 1000 千瓦。只要机器产生的余热可用,供暖就是免费的。
“一年中只有几个小时,由于设备检修需要停机,才会改用传统供暖系统。”曼弗雷德·甘特对此领域进行了阶段性总结:“凭借ONI的这一供暖方案,我们已将此前产生的供暖能耗成本降低了约90%。 考虑到未来能源价格预计还将继续上涨,这项技术的价值再怎么强调都不为过,”曼弗雷德·甘特就此领域总结道。
“在我们当时所处的困境中,能有ONI这样的合作伙伴在身边,我们非常幸运。他们并非仅仅想向我们推销产品。以沃尔夫冈·奥姆为核心的团队在各个领域都为我们提供了帮助和建议,即使当时并没有什么产品可售……这正是我们所理解的合作伙伴式协作。 “凭借ONI实施的能源方案,我们成功控制了能源成本,并大幅提升了竞争力。此外,我们还为减轻环境负担做出了重要贡献,这是一个令人欣喜且美好的附带效果,我们所有人都从中受益,”曼弗雷德·甘特总结了与ONI合作实施项目时的经验。