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Publicado en Glass International Mayo 2022:

Innovando al unísono

German machine builder Waltec’s partnership with Siemens has led to sustainable and increasingly digitalised concepts, such as fully electric e-servo presses. Dr. Christian Reuss* discusses how these services have benefitted Polish manufacturer Trend Glass.

El proceso de fusión es responsable de hasta 85% del consumo de energía en el proceso de fabricación, según el tipo de vidrio y el método de producción. Waltec ha estado investigando posibles ahorros en el resto 15%.

Con sede en Baviera, Alemania, Waltec se especializa en optimizaciones de procesos sostenibles en el extremo caliente con un enfoque en máquinas tipo carrusel completamente automatizadas para prensar vajillas.. Sus novedades se han instalado en más de 250 plantas de fabricación de vidrio en todo el mundo.

Cada máquina de carrusel contiene hasta cuatro cilindros de prensa, cada uno de los cuales es alimentado por su propio émbolo con un volumen personalizado de gas. Comprender el poder de la innovación en el campo de los impulsores de prensa, es importante mirar al pasado. Hasta hace diez años, Waltec estaba usando sistemas hidráulicos de válvulas convencionales.

Cuando las servobombas llegaron a las prensas hidráulicas para vidrio en Waltec en 2012, hubo varios beneficios inmediatos para los clientes: en comparación con la configuración tradicional, las prensas de vidrio servohidráulicas eran mucho más compactas y flexibles y eran superiores en términos de cantidades de producción. Pero sobretodo, eran más eficientes energéticamente hasta en un notable 50%. Estos ahorros fueron posibles porque el motor y la servobomba funcionaron solo mientras el ariete estaba accionado., en lugar de ejecutarse continuamente como lo hacían anteriormente. Tampoco había válvulas en todo el tren de transmisión., y el tanque de aceite grande podría reemplazarse con un acumulador de presión compacto.

Accionamientos de prensa totalmente eléctricos

El siguiente salto significativo se produjo en 2020 cuando Waltec eliminó por completo la hidráulica y la convirtió en cilindros eléctricos. “Con nuestros componentes e-servo, podemos ofrecer una prueba clara del serio compromiso de nuestra empresa con las soluciones sostenibles en el extremo caliente”.

Además de las prensas de vidrio, la conversión a máquinas completamente eléctricas ha creado mejoras aún más tangibles para los fabricantes de vidrio que confían en Waltec.

Gracias a los cilindros de presión completamente eléctricos, los costos de energía se reducen hasta un adicional 35% en comparación con la servohidráulica y hasta 85% en comparación con la hidráulica convencional. “Este es un argumento extremadamente importante en esta época en la que la acción sostenible y la eficiencia económica tienen que ir de la mano.,".

La ausencia de hidráulica significa que ya no se necesita aceite, lo que a su vez mejora sustancialmente la seguridad laboral, porque el aceite es notoriamente inflamable. La reducción de emisiones también beneficia la salud de los empleados.

También se descubrió que las servoprensas electrónicas requerían mucho menos mantenimiento porque están diseñadas con menos piezas., y las prensas electrónicas consumieron hasta 85% menos energía que el método convencional porque funcionan solo cuando se necesita fuerza de presión (Higo 1). En cuanto al volumen de aceite, Waltec pudo ahorrar hasta 970 litros, de nuevo en comparación con los componentes tradicionales.

Siemens

Por décadas, todos los desarrollos en las prensas de vidrio en Waltec han sido literalmente "impulsados ​​​​por Siemens". En otras palabras, Siemens siempre ha reemplazado toda la tecnología de accionamiento y automatización de las líneas de prensas tipo carrusel con nuevas tecnologías y conceptos. (Higo 2). Por ejemplo, en el caso de las máquinas servohidráulicas, el sistema inversor modular Sinamics S120 y el servomotor Simotics se adaptaron para accionar las bombas.

Hasta ese momento, la presión y el volumen de flujo en el sistema hidráulico fueron controlados por válvulas. El control de procesos para las prensas continuó siendo realizado por un Simatic S7-300 junto con un dispositivo Simatic HMI.

“Estamos muy contentos de utilizar la tecnología de Siemens, porque podemos interactuar con nuestros contactos en igualdad de condiciones, y nos brindan información valiosa sobre la dirección tecnológica que podemos tomar,". “Nos vemos como un consultor de procesos para nuestros clientes, por eso queremos ser pioneros en términos de nuestra tecnología”.

Cuando el cambio se hizo recientemente a prensas servo-e totalmente eléctricas, rápidamente se hizo evidente que el entorno típico de la tecnología de accionamiento de Siemens seguiría siendo el mismo. “La programación es ahora aún más fácil, porque la hidráulica ya no está involucrada,". Waltec busca migrar a controladores Simatic S7-1500. Esto implicará la introducción del TIA Portal, que proporcionará a Waltec acceso completo a toda la automatización digitalizada, desde la planificación digital y la ingeniería integrada hasta la operación transparente.

Datos sobre experiencia

Los expertos de la industria entienden que las tecnologías sostenibles como e-servo siempre se combinan con la adquisición y evaluación de datos para que se puedan obtener resultados medibles.. Cliente de Waltec Trend Glass, una empresa polaca de vajillas, tuve esta experiencia.

michal kaleta, Director de Operaciones en Trend Glass, dijo: “Hemos estado trabajando con Waltec durante aproximadamente 20 años, y en 2020/2021 Decidimos de todo corazón convertir nuestras máquinas de prensado de vidrio en un funcionamiento completamente eléctrico”. La empresa familiar está representada en aprox.. 40 mercados de todo el mundo y se ha dedicado a medidas ambientales y climáticas integrales, todos los cuales están destinados a minimizar el consumo de energía, reducir las emisiones de CO2, y el uso de fuentes de energía renovables. La empresa probó inicialmente el funcionamiento eléctrico en uno de sus 15 líneas, y los resultados fueron asombrosos. “Los expertos independientes que tomaron medidas después de tres meses de operación de prueba pudieron concluir que e-servo fue responsable de un 84% reducción en el consumo de energía en comparación con la hidráulica convencional utilizada anteriormente,” dijo el señor Kaleta.

Teniendo en cuenta esta información, Trend Glass actualizará gradualmente más prensas de vidrio. Kaleta explicó: "Como resultado, elegimos la versión totalmente eléctrica para dos de nuestras nuevas adquisiciones, porque Trend Glass ya lleva muchos años siguiendo una estrategia de sostenibilidad. El proceso de fusión también representa los requisitos energéticos más altos en nuestra empresa., pero el área de prensa es el segundo inmediato”.

Trend Glass ha confiado en la tecnología probada y disponible a nivel mundial de Siemens durante muchos años., y sus empleados han sido formados en un entorno tecnológico familiar.

Desde que Trend Glass se convirtió a la versión completamente eléctrica, el proceso también ha sido más estable y los empleados han estado trabajando en un entorno más saludable, gracias a la ausencia de aceite.

Las máquinas también tienen muchos menos componentes., lo que significa que Trend Glass implementa el servicio con mucha menos frecuencia, lo que a su vez simplifica la gestión de repuestos. “Y si el servicio es necesario, la mayor parte ahora se realiza de forma remota o por empleados en el sitio que utilizan sistemas de ayuda visual,", refiriéndose al sistema modular de gestión de datos WTRACK de Waltec.

*Gerente de Desarrollo de Negocios, Industrias digitales de Siemens, Núremberg, Alemania, www.siemens.com global/es.html

Máquinas Waltec, Kronacher, Alemania, www.waltec.de

Tendencia de vidrio, radom, Polonia, www.trendglass.pl/en

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