Roth Industries：降低能耗，提升注塑成型质量
效率与环保：一枚硬币的两面
实现完全气候中和的生产是一个崇高的目标，但对企业而言，“归根结底”还必须确保最终的财务收益。至少在2017年，Roth Industries在其Wolfgruben工厂成功实现了这一平衡。Oni在注塑领域提供的节能技术以及前期周密的规划，对此起到了关键作用。
拥有1,250名员工的Roth Industries（旗下还包括Roth Plastic Technology）多年来一直致力于实现环保生产。2017年，位于上黑森州沃尔夫格鲁本（Wolfgruben）的工厂——该厂主要从事注塑成型业务——实现了完全气候中立的生产。 “对于我们的家族企业而言，这是发展历程中的一个里程碑，”代表所有者家族的Anne-Kathrin Roth博士解释道。
然而，企业成功的关键主要在于创新产品和高效生产，这两者都能带来竞争优势。因此，Roth Plastic Technology早在数年前就开始只投资于特别节能的注塑机，并坚持利用产生的余热。为此，Roth自90年代起就在多个基地与Oni Wärmetrafo展开合作。 罗特沃尔夫格鲁本工厂最近的大规模扩建项目，其能源方案也是与Oni共同制定并实施的。
能源的多重利用
随着注塑生产和物流区域的扩建，Roth公司在Wolfgruben工厂增购了更多注塑机和自动化系统，并增设了办公区和物流区域。 “目前，这些设备在室外温度低至-6摄氏度时，仍能‘不耗一滴油’地为办公区和仓储区供暖，”总经理赫伯特·布洛迪格（Herbert Blodig）总结了工厂在北黑森州严酷气候下度过首个冬季的运行经验。据他估算，仅此一项就节省了约15,000升取暖油。” 部分余热被用于“混凝土芯激活”系统，以确保冬季装卸区不结冰。在此，Oni设备将热量输送至罗特公司利用自身产品系列组件构建的解决方案中。
目前，Roth在该厂区运营着38台锁模力介于200至7,500千牛之间的注塑机，其中部分为多组分注塑机。进一步扩建的计划已提上日程。 此外，Roth还拥有两套全球最大的用于储罐生产的吹塑设备，并且在纤维复合材料技术方面拥有全面的专业知识：例如，据Roth称，这里生产着全球唯一一款塑料热水压力罐。
生产中的环路管道为注塑机的液压系统和模具循环系统提供冷却水。根据所需的制冷能力以及供暖系统的热需求，Oni控制系统在确保安全运行的前提下，并结合室外温度等参数，实现最节能的能源管理。 现代低温供暖系统的热需求主要由注塑机的余热满足。系统还通过热交换器集成了压缩空气压缩机。只有多余的能量才会通过自然冷却器进行散发。此处仅使用配备变速泵的封闭式系统。 当出现能源峰值时，将启用配备三个盘管的制冷机组。液压冷却则由自然冷却器负责。
整个节能技术的核心——包括控制系统、热交换器和水泵——都集成在一个紧凑的集装箱内，可灵活部署。系统中的多个接口使得在运营变化时能够轻松更换集装箱位置，而且在出现潜在问题时也能快速更换设备。 不过据赫伯特·布洛迪格（Herbert Blodig）透露，目前尚未出现此类问题，但该灵活性仍将被充分利用，因为工厂的下一阶段扩建计划已提上日程。届时，该集装箱可临时（例如在施工期间）或永久性地进行迁移。此外，通过增加一个模块，整个系统的扩建也将变得简单且经济高效。 尽管公司致力于降低单位能耗和整体能耗，但生产安全始终是首要任务。因此，所有泵和过滤器均采用了完全冗余的设计。双重设备组件之间的定期自动切换，确保了在需要时系统始终处于待命状态。此外，这也有助于简化维护工作。
模具温度控制：能耗更低，品质更优
此外，Roth还在许多机器和工具上采用了Oni旗下子公司Rhytemper的温度控制技术。该技术最多可控制36个冷却通道。 “与其在生产单元中使用五到六台温控设备——仅泵的电费每年每台就约需1,000欧元，再加上额外的加热成本——我们更合理地利用了Oni设备回收的模具余热，”赫伯特·布洛迪格解释道。 “我们不让加热和冷却相互对抗，而是让它们协同工作。”这意味着：与其在每个循环中都进行耗能巨大的加热和冷却启动，这里仅进行冷却。这在处理复杂几何形状时效果尤为显著，特别是在加工聚丙烯时。这两者都是 Roth 的重点业务。 “投资回报率”取决于注塑产品和模具类型所决定的具体边界条件。但赫伯特·布洛迪格认为，无论如何，投资回报期都不到三年，在许多情况下甚至明显更短。
此外，这种温度控制方式还对设备效率和部件质量产生积极影响。由于水箱容量远大于典型温控设备，且冷却过程均匀，导致循环时间趋于缩短，从而显著提升了注塑件的质量。此外，部件表面的质量也全面提升。 赫伯特·布洛迪格以一个重1.7公斤的热水箱盖为例，说明其循环时间得以缩短18%，同时翘曲明显减少，表面质量显著提高。
从构想到正式运营，一气呵成
“我们位于沃尔夫格鲁本的新厂房最初构想于2014年底形成，但随后时间变得十分紧迫。2016年年中，生产便已启动，”赫伯特·布洛迪格简要总结道。因此，能源技术的规划与实施必须与其他施工阶段以及投产工作同步进行。 此外，罗特公司的应用案例对Oni而言还涉及一些特殊方面：罗特公司在多家工厂生产的产品包括适用于住宅和商业建筑的现代化空调技术的广泛组件系列。
因此，Roth在供暖和制冷技术方面拥有全面的专业知识。在此背景下，Oni提出的方案和解决方案在能源效率及未来适应性方面受到了非常有针对性的审视和评估——结果显然是积极的。此外，Roth的自有产品在许多环节都被整合到了Oni的整体方案中。“尽管如此，”赫伯特·布洛迪格表示， “节能技术的实施既迅速又准时。我们几乎没有经历启动阶段。”控制系统已预先编程，在实际运行的前两周仅需进行微调。唯一的返工是更换了一台泵，改用更小规格的型号，这每年可再节省约400欧元的电费。
