Läser in

Publicerad i Glass International maj 2022:

Förnyar unisont

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.

Smältprocessen ansvarar för upp till 85% av energiförbrukningen i tillverkningsprocessen, beroende på typ av glas och tillverkningsmetod. Waltec har undersökt potentiella besparingar i de återstående 15%.

Baserad i Bayern, Tyskland, Waltec specialiserar sig på hållbara processoptimeringar i den heta änden med fokus på helautomatiska maskiner av karuselltyp för pressning av serviser. Dess innovationer har installerats i mer än 250 glastillverkningsanläggningar runt om i världen.

Varje karusellmaskin innehåller upp till fyra presscylindrar, var och en försörjs av sin egen kolv med en anpassad volym gas. För att förstå kraften i innovation inom området pressdrev, det är viktigt att se till det förflutna. Tills för tio år sedan, Waltec använde konventionell ventilhydraulik.

När servopumpar hittade in i hydrauliska glaspressar hos Waltec in 2012, det fanns flera omedelbara fördelar för kunderna: jämfört med den traditionella installationen, de hydrauliska servoglaspressarna var mycket mer kompakta och flexibla och var överlägsna när det gäller produktionskvantiteter. Men mest av allt, de var mer energieffektiva med upp till en anmärkningsvärd 50%. Dessa besparingar var möjliga eftersom motorn och servopumpen endast fungerade medan kolven var manövrerad, snarare än att köra kontinuerligt som de gjorde tidigare. Det fanns heller inga ventiler i hela drivlinan, och den stora oljetanken kunde bytas ut mot en kompakt tryckackumulator.

Helt elektriska pressdrev

Nästa meningsfulla språng inträffade i 2020 när Waltec helt tog bort hydrauliken och konverterade till elektriska cylindrar. ”Med våra e-servokomponenter, vi kan erbjuda tydliga bevis på vårt företags seriösa engagemang för hållbara lösningar i den heta änden."

Förutom glaspressarna, konverteringen till helt elektriskt drivna maskiner har skapat ännu mer påtagliga förbättringar för glastillverkarna som förlitar sig på Waltec.

Tack vare helt elektriska presscylindrar, energikostnaderna reduceras upp till ytterligare 35% jämfört med servohydraulik och upp till 85% jämfört med konventionell hydraulik. "Detta är ett oerhört viktigt argument i denna tid då hållbart agerande och ekonomisk effektivitet måste gå hand i hand,”.

Frånvaron av hydraulik gör att olja inte längre behövs – vilket i sin tur förbättrar arbetssäkerheten avsevärt, eftersom olja är notoriskt brandfarligt. Minskade utsläpp gynnar också de anställdas hälsa.

Det upptäcktes också att e-servopressarna krävde mycket mindre underhåll eftersom de är designade med färre delar, och e-pressarna förbrukade upp till 85% mindre energi än den konventionella metoden eftersom de endast fungerar när presskraft behövs (Fikon 1). När det gäller oljevolymen, Waltec kunde spara upp till 970 liter, återigen jämfört med traditionella komponenter.

Siemens

I årtionden, all utveckling inom glaspressarna hos Waltec har bokstavligen "drivits av Siemens". Med andra ord, Siemens har alltid ersatt alla karusellliknande presslinjers automations- och drivteknik med nya teknologier och koncept (Fikon 2). Till exempel, när det gäller de servohydrauliska maskinerna, Sinamics S120 modulära invertersystem och Simotics servomotor eftermonterades för att driva pumparna.

Tills dess, tryck och volymflöde i hydraulsystemet styrdes av ventiler. Processkontroll för pressarna fortsatte att utföras av en Simatic S7-300 i kombination med en Simatic HMI-enhet.

"Vi är mycket glada över att använda Siemens-teknik, eftersom vi kan interagera med våra kontakter på lika villkor, och de ger oss värdefulla insikter om vilken teknisk riktning vi kan gå,”. ”Vi ser oss själva som en processkonsult till våra kunder, Det är därför vi vill vara en föregångare när det gäller vår teknik.”

När bytet nyligen gjordes till helelektriska e-servopressar, det blev snabbt uppenbart att den typiska Siemens drivteknikmiljön skulle förbli densamma. "Programmering är nu ännu enklare, eftersom hydraulik inte längre är inblandat,”. Waltec försöker migrera till Simatic S7-1500-kontroller. Detta kommer att innebära införandet av TIA-portalen, vilket kommer att ge Waltec full tillgång till all digitaliserad automation, från digital planering och integrerad ingenjörskonst till transparent drift.

Data över erfarenhet

Branschexperter förstår att hållbar teknik som e-servo alltid är kopplad till datainsamling och utvärdering så att mätbara resultat kan erhållas. Waltec kund Trend Glass, ett polskt servisföretag, hade denna upplevelse.

Michal Kaleta, Operationsdirektör på Trend Glass, sa: "Vi har arbetat med Waltec i ungefär 20 år, och i 2020/2021 vi beslutade helhjärtat att konvertera våra glaspressmaskiner till helt elektrisk drift.” Det familjeägda företaget finns representerat i ca. 40 marknader runt om i världen och har ägnat sig åt omfattande miljö- och klimatåtgärder, som alla syftar till att minimera strömförbrukningen, minska CO2-utsläppen, och använda förnybara energikällor. Företaget testade till en början elektrisk drift på en av sina 15 rader, och resultaten var häpnadsväckande. "Oberoende experter som gjorde mätningar efter tre månaders testdrift kunde faktiskt dra slutsatsen att e-servo var ansvarig för en 84% minskning av energiförbrukningen jämfört med den konventionella hydrauliken som tidigare använts,sade herr Kaleta.

Med tanke på denna information, Trend Glass kommer successivt att eftermontera fler glaspressar. Herr Kaleta förklarade: "Som ett resultat, vi valde den helt elektriska versionen för två av våra nyförvärv, eftersom Trend Glass redan har följt en hållbarhetsstrategi i många år. Smältprocessen står också för de högsta energikraven på vårt företag, men pressområdet är den omedelbara andra.”

Trend Glass har förlitat sig på beprövad och globalt tillgänglig Siemens-teknik i många år, och dess anställda har utbildats i en bekant teknisk miljö.

Sedan Trend Glass konverterat till den helt elektriska versionen, processen har också varit mer stabil och medarbetarna har arbetat i en hälsosammare miljö, tack vare frånvaron av olja.

Maskinerna har också mycket färre komponenter, vilket gör att Trend Glass använder service mycket mer sällan – vilket i sin tur förenklar reservdelshanteringen. "Och om service är nödvändig, det mesta utförs nu på distans eller av anställda på plats som använder visuella hjälpsystem,”, hänvisar till Waltecs modulära datahanteringssystem WTRACK.

*Affärsutvecklingschef, Siemens Digital Industries, Nürnberg, Tyskland, www.siemens.com global/sv.html

Waltec maskiner, Kronacher, Tyskland, www.waltec.de

Trendglas, Radom, polen, www.trendglass.pl/en

WNYHETER – Uppdatera dina kompetenser

Ansluta sig WNYHETER INNOVATIONER och håll dig uppdaterad med vår senaste teknik! Stärka din affärskompetens, dra nytta av specialerbjudanden och upptäck nästa produktivitetsnivå och maximal effektivitet!

Kolla in och komma ombord


    VILKA ÄMNEN intresserar du dig för?