Grupa Schneegans-Freudenberg: obniżanie kosztów w przetwórstwie silikonu, wielokrotne wykorzystanie ciepła dla większej wydajności
Wraz z ukończeniem budowy nowego zakładu, austriacki oddział grupy Schneegans-Freudenberg – wyróżniony przez producenta maszyn Engel za swoje innowacyjne rozwiązania – po raz kolejny zoptymalizował systemy energetyczne przy wsparciu firmy Oni.
Głównym przedmiotem działalności austriackiego zakładu grupy Schneegans-Freudenberg jest przede wszystkim wtrysk wielokomponentowy oraz produkcja rur z wykorzystaniem technologii wtrysku wody lub gazu dla przemysłu motoryzacyjnego. I robi się to tutaj najwyraźniej z sukcesem: w 2014 roku firma została całkowicie przebudowana w pobliżu starej lokalizacji – a tym samym powierzchnia produkcyjna została powiększona z około 6000 do 10 000 metrów kwadratowych. Ponadto dostępne są tutaj powierzchnie na kolejny etap rozbudowy.
„W ciągu zaledwie dwunastu miesięcy od wbicia pierwszej łopaty do uruchomienia produkcji zbudowano zakład formowania wtryskowego zoptymalizowany pod kątem efektywności energetycznej, logistyki, recyklingu i gospodarki odpadami” – wyjaśnia dyrektor zarządzający Heinz Schulze.
Certyfikat zgodności z normami dotyczącymi technologii energooszczędnych
Ważnym elementem nowej koncepcji jest kontynuacja systematycznego obniżania zużycia energii we wszystkich obszarach, rozpoczętego już w starej fabryce. Oprócz nowoczesnych, energooszczędnych wtryskarek firmy Engel, kluczową rolę w tej koncepcji odgrywają technologie oszczędzania energii firmy Oni: dzięki temu od samego początku można było zrezygnować z oddzielnego ogrzewania we wszystkich częściach budynku, w tym w części administracyjnej.
Bazując na doświadczeniach z rozwiązaniem ogrzewania i wentylacji powierzchni produkcyjnych w starym zakładzie, które w dużej mierze zostało stworzone samodzielnie, do planowania i realizacji w nowym budynku zaproszono firmę Oni. „Wcześniej rozejrzeliśmy się po podobnym zakładzie produkcyjnym, który kilka lat temu z powodzeniem wdrożył kompleksowe rozwiązanie obniżające koszty energii” – wyjaśnia Gerald Madlmayr, kierownik utrzymania ruchu. Heinz Schulze dodaje: „Potrzebowaliśmy partnera, który nie tylko dostarczyłby i zainstalował sprzęt, ale także wykazał się dużą elastycznością. W końcu ze względu na ogromną presję czasową część planowania musiała odbywać się już w trakcie trwającej budowy, a następnie zostać szybko wdrożona”.
Wystarczy okrąg
W przeciwieństwie do typowej wytwórni form wtryskowych, w firmie Schneegans wystarcza jeden wspólny obieg chłodzący dla form i maszyn – umożliwia to niska temperatura przetwarzania silikonów. Praca odbywa się przy temperaturze zasilania wynoszącej 15 stopni Celsjusza, a temperatura powrotu wynosi od 17 do 18 stopni Celsjusza. Obecnie w systemie zintegrowanych jest 35 wtryskarek o sile zamykania od 500 do 5000 kilonewtonów, o łącznej mocy chłodniczej 250 kilowatów. Powstające ciepło ogrzewa wszystkie biura, warsztaty i pomieszczenia socjalne. Temperatura hal produkcyjnych jest regulowana za pomocą automatycznie sterowanej wentylacji.
Płyta fundamentowa budynku służy jako duży akumulator ciepła. Z dotychczasowych doświadczeń wynika, że wystarcza to nawet na pokrycie dwutygodniowej przerwy w pracy w okresie Bożego Narodzenia i Nowego Roku. Zainstalowane jako rezerwa awaryjne ogrzewanie elektryczne nie zostało dotychczas uruchomione. Aby dopełnić obrazu, wykorzystuje się również ciepło sprężarek instalacji sprężonego powietrza: mimo że dzięki elektronicznej regulacji pracują one już stosunkowo energooszczędnie.
Aby zapowiedzieć ważny wynik zintegrowanej technologii chłodzenia i ogrzewania, Heinz Schulze podaje konkretną liczbę: „W porównaniu z sytuacją w poprzednim budynku – mając teraz rok doświadczenia – oszczędności kosztów energii szacujemy na około 20 procent”. Obejmuje to również oszczędności wynikające z lepszej izolacji budynku, jednak w przeważającej mierze oszczędności te osiągnięto dzięki innowacyjnej technologii ogrzewania i chłodzenia.
Budownictwo i technologie energooszczędne
Koncepcja energetyczna uwzględnia specyfikę produkcji: oprócz wielokomponentowego formowania wtryskowego LSR przetwarzany jest również silikon stały. Dzięki temu hala o kubaturze około 30 000 metrów sześciennych może być w całości chłodzona. Druga hala o kubaturze 70 000 metrów sześciennych służy do wielokomponentowego formowania wtryskowego oraz przetwarzania LSR.
Obie hale są stosunkowo wysokie, co pozwala zoptymalizować oświetlenie i wentylację. Ponadto maszyny i urządzenia automatyki można wygodnie konfigurować. „Hala silikonowa” służy ponadto jako „bufor” dla dużej hali w przypadku szybko zmieniających się temperatur zewnętrznych.
Wszystkie wtryskarki – zarówno obwody narzędziowe, jak i chłodzenie hydrauliczne – są podłączone do rur zasilających i powrotnych ułożonych w halach. W zależności od temperatury zewnętrznej powrót jest kierowany przez wymienniki ciepła do ogrzewania, przez chłodnice otwarte i/lub agregaty chłodnicze, aby z jednej strony osiągnąć pożądaną temperaturę zasilania, a z drugiej strony wykorzystać powstające ciepło odpadowe do celów grzewczych.
W tym przypadku cała płyta fundamentowa zakładu służy jako duży akumulator ciepła, który nawet podczas dłuższych przerw w pracy zapewnia wystarczający poziom temperatury – w razie potrzeby obniżony w stosunku do normalnej pracy – bez wykorzystania energii z zewnątrz. W instalację zintegrowano system regulacji wentylacji i wentylacji wyciągowej hal produkcyjnych, aby osiągnąć optymalny poziom temperatury przy przyjemnym powietrzu otoczenia.
Cała technika regulacji temperatury maszyn została zaprojektowana z pewnym zapasem na przyszłe rozbudowy w ewentualnej dodatkowej hali, a ponadto jest w pełni redundantna.
Oprócz obecnych 35 wtryskarek lub komórek produkcyjnych dostępnych jest od 20 do 30 procent rezerwy miejsca na kolejne maszyny. To samo dotyczy wentylacji – rurociągi zaprojektowane z uwzględnieniem przyszłego rozwoju zostały ułożone już podczas budowy. Pomimo dużej złożoności instalacji cała technologia mieści się w kompaktowej przestrzeni. Łatwe w obsłudze systemy sterowania umożliwiają pracownikom wprowadzanie zmian w celu uwzględnienia doświadczeń zdobytych podczas bieżącej eksploatacji. „Ustawienia i wartości procesowe określone przez firmę Oni były jednak dość dobrze dopasowane”, wyjaśnia Gerald Madlmayr. „Do tej pory dostosowaliśmy tylko kilka parametrów. Dalsze działania optymalizacyjne, czyli prawdziwe dopracowanie, podejmiemy prawdopodobnie jeszcze w ciągu roku, po zgromadzeniu obszernych doświadczeń”. Dotyczy to zresztą również innych odbiorców energii, takich jak oświetlenie. W końcu instalacja Oni stanowi ważny element certyfikacji zgodnie z normą zarządzania środowiskowego ISO 14001, na podstawie której dąży się również do dalszych, mniejszych optymalizacji.
Szybciej do celu
„Pomimo ogromnej presji czasowej montaż całej instalacji chłodniczej i grzewczej przebiegał zgodnie z harmonogramem prac budowlanych – a po uruchomieniu działa bez zarzutu” – podsumowuje projekt Heinz Schulze. Bieżącą konserwację przejęliśmy na siebie, podobnie jak kilka drobnych dostosowań ustawień w sterowniku. Jedynie w ramach umowy serwisowej raz w roku firma Oni przeprowadza kontrolę instalacji. Szkolenie pracowników niezbędne do obsługi instalacji odbyło się w ramach odbioru i „nie było zbyt czasochłonne”.
To, że firma Schneegans-Freudenberg korzysta prawie wyłącznie z wtryskarek firmy Engel, wynika według Geralda Madlmayra nie tylko z bliskości geograficznej: „Korzystamy przede wszystkim z swobody, jaką daje technologia bezkolumnowa”. Rodzaj produktów często wymaga obszernych narzędzi i zaawansowanej automatyzacji, ale raczej poniżej średniej siły zamykania. W przypadku maszyn konwencjonalnych często trzeba by było więc sięgać po większe maszyny – mniej korzystne pod względem inwestycji i kosztów eksploatacji – aby uzyskać wystarczającą przestrzeń montażową i dostępność dla automatyzacji. Mniej belek oznacza większą elastyczność w doborze i rozmieszczeniu komponentów w komórce produkcyjnej, a także w konstrukcji narzędzi. W 2015 roku firma otrzymała nagrodę za szczególnie innowacyjną komórkę produkcyjną zbudowaną wokół maszyny Engel bezbelkowej.
