施耐德-弗莱登贝格集团:降低硅胶加工成本,通过热能多级利用提升效率
随着新厂区的全面落成,施耐格斯-弗劳恩贝格集团位于奥地利的工厂——该工厂曾因创新解决方案而获得机械制造商恩格尔(Engel)的表彰——在Oni的协助下,再次对其能源技术进行了优化。
Schneegans-Freudenberg集团奥地利工厂的核心业务,主要是为汽车行业提供多组分注塑以及采用水或气体注入技术的管材加工服务。 显然,该工厂在此领域取得了巨大成功:2014年,公司在原厂址附近建成了全新的厂房,并将生产面积从约6000平方米扩展至10,000平方米。此外,这里还预留了用于后续扩建的空间。
“从破土动工到投产仅用了十二个月,我们就建立起了一套在能源效率、物流、回收利用和废物管理方面均经过优化的注塑生产体系,”总经理海因茨·舒尔茨解释道。
已通过节能技术认证
新方案的一个重要亮点是:在旧厂房已启动的、针对所有领域的系统性能耗降低工作得到了进一步推进。除了全面采用恩格尔(Engel)现代高效的注塑机外,Oni的节能技术在该方案中也发挥了关键作用:例如,从一开始就无需在包括行政办公区在内的所有建筑区域内设置独立供暖系统。
基于旧厂区生产区域供暖和通风系统(该系统主要由我们自主开发)的经验,我们在新厂区的规划和实施阶段邀请了Oni加入团队。“此前,我们考察了一家类似的生产企业,该企业几年前已成功将一套全面的节能方案整合到其运营中,”维护部负责人Gerald Madlmayr解释道。 海因茨·舒尔茨补充道:“我们需要一个不仅能提供和安装技术,而且具备高度灵活性的合作伙伴。毕竟,由于时间紧迫,部分规划工作必须在施工阶段进行,并迅速落实。”
一个圆就够了
与典型的注塑厂不同,Schneegans仅需一个共同的冷却回路即可满足模具和机器的需求——这得益于硅胶较低的加工温度。系统采用15摄氏度的进水温度,回水温度则在17至18摄氏度之间。 目前,该系统已集成35台锁模力在500至5000千牛之间的注塑机,总制冷量达250千瓦。产生的余热用于为所有办公室、车间和休息室供暖。生产车间的温度则通过自动控制的通风系统进行调节。
建筑物的底板充当了一个大型蓄热器。根据以往经验,这足以支撑圣诞节和新年期间长达两周的停工期。 作为备用系统安装的应急电加热装置迄今尚未启用。为了完善整体方案,压缩空气系统的压缩机产生的余热也被加以利用:尽管得益于电子控制系统,这些压缩机原本就已具备较高的能效。
为了预先说明集成制冷和供暖技术的一项重要成果,海因茨·舒尔茨给出了一个确切的数据:“与原建筑的情况相比,经过一年的运行经验,我们估算能源成本节省了约20%。” 其中虽包含建筑保温性能提升带来的部分效益,但绝大多数节能效果主要归功于创新的供暖与制冷技术。
建筑与节能技术
该能源方案充分考虑了生产工艺的特殊性:除了多组分LSR注塑外,还加工固体硅胶。因此,一栋体积约为30,000立方米的厂房可实现全面制冷。另一栋体积为70,000立方米的厂房则用于多组分注塑和LSR加工。
两座厂房均设计得相对较高,以优化采光和通风。此外,机器和自动化设备的安装调试也十分便捷。当室外温度快速变化时,“硅胶厂房”还能作为大型厂房的“缓冲区”。
所有注塑机——包括模具循环系统和液压冷却系统——均连接至厂房内铺设的供回水管道。 根据室外温度,回水会通过换热器用于加热,或通过自然冷却器和/或制冷机组进行处理,一方面以达到所需的供回水温度,另一方面利用产生的余热进行加热。
在此过程中,工厂的整个地坪充当大型蓄热体,即使在长时间停机期间,也能在不使用外部能源的情况下,确保温度水平充足(必要时可低于正常运行时的温度)。该系统集成了生产车间的通风和排气控制,以在保持舒适环境空气的同时实现最佳温度水平。
机器的整个温控系统不仅预留了未来在可能增建的厂房中进行扩建的余量,而且采用了完全冗余的设计。
在目前35台注塑机及生产单元的基础上,还预留了20%至30%的场地空间以供未来增设设备。通风系统亦是如此,其管道在建设初期便已按“预留扩容”的标准铺设完成。尽管设备系统极为复杂,但所有技术设备仍能集中安置于一个紧凑的空间内。 操作简便的控制系统使员工能够根据运行中的经验值进行干预。“不过,Oni预设的参数和工艺值相当合适,”Gerald Madlmayr解释道。“到目前为止,我们只调整了少数几个参数。 进一步的优化措施,也就是真正的精细调整,我们可能会在今年晚些时候,在积累了充分经验后着手进行。”此外,这一点也适用于照明等其他能耗设备。“毕竟,Oni系统是符合ISO 14001环境管理体系标准认证的重要组成部分,基于该标准,我们还将致力于进行其他细微的优化。”
更快达成目标
“尽管时间紧迫,但整个制冷和供暖系统的安装始终与施工进度同步推进——且在投入运行时未出现任何故障,”海因茨·舒尔策如此总结该项目。 日常维护工作由我们自行承担,对控制系统参数的微调也是如此。仅根据服务合同,Oni公司每年会对设备进行一次检查。员工操作培训在验收阶段完成,据称“并未耗费太多时间”。
据杰拉尔德·马德尔迈尔介绍,Schneegans-Freudenberg几乎完全使用恩格尔(Engel)的注塑机,这不仅是因为地理位置上的便利:“我们主要看重无立柱技术的灵活性。” 该类产品通常需要体积庞大的模具和精密的自动化系统,但所需的合模力却往往低于平均水平。因此,如果使用传统注塑机,通常不得不选择更大规格的机型——这在投资和运营成本方面都更为不利——以获得足够的安装空间和自动化系统的操作空间。 减少机梁意味着在生产单元中选择和布置组件以及模具设计方面拥有更大的灵活性。2015年,该公司因围绕恩格尔无机梁注塑机打造的特别创新的生产单元而荣获一项大奖。