LKH Spritzgießtechnik: Mniej energii – wyższa jakość
Technologia formowania wtryskowego LKH pozwala trwale
obniżyć zużycie energii Kilka lat temu firma LKH Kunststoffwerk w Heiligenroth w regionie Westerwald wdrożyła całkowicie nową, nowoczesną technologię formowania wtryskowego. Jednym z elementów zapewniających długoterminową wydajność i jakość była i pozostaje zrównoważona koncepcja oszczędzania energii, która towarzyszy rozbudowie produkcji.
Jako członek Friedhelm Loh Group, do której należy również firma Rittal, LKH produkuje w zakładzie niedaleko Montabaur z jednej strony złożone i wymagające elementy z tworzyw sztucznych dla techniki elektroinstalacyjnej. Z drugiej strony opracowuje i wytwarza takie elementy oraz podzespoły dla branży motoryzacyjnej, producentów urządzeń i innych gałęzi przemysłu.
Rüdiger Braun, dyrektor ds. sprzedaży i inżynierii, wyjaśnia, że wraz z przeprowadzką do nowego zakładu kilka lat temu strategia została jeszcze wyraźniej ukierunkowana na wzrost oraz skupienie się na komponentach i podzespołach wymagających zaawansowanej wiedzy specjalistycznej, a także na wysoką wydajność produkcji. W związku z tym zainwestowano w nowoczesne wtryskarki, scentralizowany system zaopatrzenia w materiały oraz technologie energooszczędne. Ważnym elementem tego rozwiązania jest zintegrowana koncepcja Oni Wärmetrafo, dzięki której chłodzenie układu hydraulicznego wtryskarek i form wtryskowych jest znacznie tańsze, a ciepło odpadowe wykorzystywane jest do ogrzewania nowej hali logistycznej. Thomas Ritter, kierownik ds. zarządzania procesami, określa wpływ zarządzania energią na jakość elementów formowanych wtryskowo jako korzystny „efekt uboczny”: „Wysoka wydajność technologii chłodzenia i stała temperatura w każdych warunkach otoczenia mają decydujący wpływ na jakość i pozwalają na wykorzystanie pełnego zakresu parametrów przetwórczych”.
Około 50 wtryskarek w zakładzie LKH o siłach zamykania od 250 do 16 000 kilonewtonów jest podłączonych do dwóch obiegów chłodniczych, po jednym do chłodzenia form i maszyn. Ciepło odpadowe z obiegu chłodzenia maszyn jest wykorzystywane do ogrzewania hali logistycznej. Wszystkie te elementy LKH wykorzystuje w zintegrowanej koncepcji oszczędzania energii, zaprojektowanej i zrealizowanej przez firmę Oni. W ramach systemu sterowania firma Oni włączyła dodatkowo agregat chłodniczy, który był już dostępny w hali przejętej i przebudowanej przez LKH. Służy on do zapewnienia wydajności chłodniczej w przypadku szczególnie wysokich wymagań.
Stopniowe oszczędzanie energii
Firma LKH dostosowała swoją infrastrukturę do potrzeb rozwoju. W związku z tym zainstalowana moc chłodnicza została zaprojektowana z dużym zapasem. Mimo to instalacja nie jest przewymiarowana. W zależności od warunków brzegowych całkowite zużycie energii – przy zachowaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa – jest zawsze utrzymywane na minimalnym poziomie: w chłodniejszych porach roku dwa oddzielne obiegi służące do chłodzenia maszyn i narzędzi są ekonomicznie chłodzone za pomocą pracujących na biegu jałowym chłodnic swobodnych. Ogrzewanie hal wykorzystuje bezpłatne ciepło odpadowe z obiegu chłodzenia maszyn. W okresie przejściowym, gdy temperatury zewnętrzne są wyższe, a zapotrzebowanie na energię do ogrzewania odpowiednio mniejsze, chłodnice swobodne pracują na potrzeby chłodzenia maszyn, a agregaty chłodnicze na potrzeby obiegu chłodzenia narzędzi. Latem, przy wysokich temperaturach zewnętrznych, chłodnica swobodna do chłodzenia maszyn jest wspomagana przez chłodzenie adiabatyczne, a w ekstremalnych warunkach pogodowych agregat chłodniczy pokrywa szczytowe obciążenia.
Wszystkie elementy instalacji są połączone w sieć za pomocą jednego sterownika. W zależności od zapotrzebowania na moc chłodniczą i grzewczą oraz warunków otoczenia zapewnia on zawsze optymalną kombinację pod względem kosztów. Interfejs sterowania umożliwia firmie LKH samodzielne wprowadzanie dostosowań i optymalizacji w przypadku zmiany warunków ramowych oraz wraz ze wzrostem doświadczenia eksploatacyjnego.
Redukcja kosztów i certyfikacja
„Dzięki pomiarom i dokumentacji znamy bardzo dokładnie zużycie energii przez nasze maszyny i urządzenia” – wyjaśnia Thomas Ritter. „Tylko w ten sposób możliwe jest sporządzenie rzetelnej kalkulacji kosztów. W związku z tym nieustannie wprowadzaliśmy drobne ulepszenia, takie jak izolacja taśm grzewczych”. Ta przejrzystość kosztów umożliwiła również realistyczną ocenę planu projektu Oni – oraz weryfikację prognozowanych wartości w trakcie bieżącej eksploatacji. Szczególnie ogrzewanie przestronnej hali logistycznej wyłącznie ciepłem odpadowym do średniej temperatury 18–20 stopni, nawet podczas mroźnych zim w regionie Westerwald, zapewnia duży potencjał oszczędności. Ponadto, przy ciągłych zmianach w parku maszynowym, możliwe są ciągłe drobne ulepszenia. „Mając na uwadze wpływ na jakość części i zużycie energii, sami wprowadzamy drobne optymalizacje, na przykład w zakresie ustawień temperatury” – komentuje Thomas Ritter. „Odzysk energii za pomocą systemu Oni w celu obniżenia zużycia energii pomógł nam zresztą również w uzyskaniu certyfikatu ISO 50001 i ISO 14001” – wyjaśnia Rüdiger Braun. Na podstawie regularnych pomiarów na różnych maszynach i urządzeniach, takich jak klimatyzacja, tworzone są wskaźniki, aby również w przyszłości obniżać zużycie energii na jednostkę i wdrażać nowe pomysły.
Polegały one na przykład na późniejszym włączeniu szafy kondycjonującej, w której firma LKH przetwarza poliamidy przeznaczone do zastosowań produkcyjnych o szczególnie wysokich wymaganiach. Ta ekonomiczna metoda poprawy i zapewnienia jakości zapewnia przewagę konkurencyjną. Jak twierdzi Thomas Ritter, wystarczyło kilka zdjęć z miejsca montażu, aby w ciągu jednego dnia otrzymać od firmy Oni spójną koncepcję integracji wraz z przewidywanymi kosztami.
Dzięki realizacji wszystkich projektów zgodnie z harmonogramem i budżetem oraz dotrzymaniu obietnic dotyczących oszczędności energii, złożonych na etapie planowania, firma rozważa współpracę z Oni jako potencjalnym partnerem również przy kolejnych przedsięwzięciach.
