Anhand eines Fallbeispiels aus seiner täglichen Praxis veranschaulichte Roland Pahl den Seminarteilnehmern, wo der Hund begraben liegt: In einer mittelständischen Brauerei hatte der Leiter des Instituts für Maschinen- und Verpackungstechnik der Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei (VLB) fast 16 Stunden lang die Effizienz der Abfülllinie getestet. Das Ergebnis: Abzüglich der Nebenzeiten für Wartungsarbeiten und Sortenwechsel, der Stillstände durch Fremdstörungen wie Leergutmangel oder Bedienerfehler und der Produktionsstopps durch Eigenstörungen wie Maschinenpannen betrug die effektive Laufzeit der Anlage nur noch knapp neun Stunden. Obwohl ihr Wirkungsgrad bei vollem Betrieb 90 Prozent überstieg, lag der laut Pahl viel wichtigere Ausnutzungsgrad nur bei knapp 60 Prozent.
Fehleranalyse für einen optimalen Ausnutzungsgrad
Solche kostenträchtigen Produktivitätseinbußen lassen sich zum einen durch eine konsequente Nutzungsplanung zur Optimierung des Ausnutzungsgrads vermeiden, so Pahl. „Der andere Grundsatz lautet: ‚Kenne deine Anlage!‘ Fehleranalyse muss betrieben werden und sie muss immer betrieben werden.“ Selbst minimale Störungen im Behälterfluss oder an den Maschinen und Aggregaten könnten – über die Zeit betrachtet – die Effizienz einer Linie nachhaltig ausbremsen: „Ein kleiner, gehäuft auftretender Fehler kann in einer Woche für insgesamt sieben Stunden Stillstand verantwortlich sein. Das bedeutet den Ausfall einer ganzen Schicht wegen eines einzigen Fehlers!“
Wie sich mit Hilfe von Verbesserungen des Behältertransports im Flaschenkeller Stillstände im Vorhinein ausschließen lassen und wie sich mit leistungsstarken Tools zur Performance-Analyse einer Abfüllanlage die von Pahl geforderte zustandsorientierte Instandhaltung bewerkstelligen lässt, erläuterten Spezialisten von HEUFT den Seminargästen.
Bänderregelung für einen lückenlosen Flaschenfluss
So präsentierte Harald Ax eine Bändersteuerung, die Lücken im Flaschenstrom staudruckfrei schließt, um Versorgungsengpässe der Leitmaschinen und damit Produktionsstillstände nachhaltig zu verhindern: „Der HEUFT synchron hält die Anzahl der Behälter konstant im Soll“. Das Ergebnis ist ein störungsfreier und leiser Fluss“. Zusätzlich ermögliche die Transportbandregelung eine Begrenzung der Kostenfaktoren Bändermechanik, Verschleiß und Wartungsaufwand und trage dazu bei, platzaufwändige Pufferflächen einzusparen. Die Gasseneinteilung HEUFT line-up, die Behälterauffächerung HEUFT relax und die Vereinzelung HEUFT streamer steigern dem Fachmann für Transportbandsysteme und Liniensteuerung zufolge ebenfalls die Anlageneffizienz, indem sie u.a. von Flaschenklemmern oder umfallenden Behältern verursachte Störungen an den Übergängen zwischen ein- und mehrbahnigen Transportbereichen effektiv verhindern.
Intelligenter Transporteur-Antrieb für maximale Energieeffizienz
Weitere Einsparpotentiale lassen sich laut Ax mit dem Einsatz des neu entwickelten HEUFT beetec erschließen, eines intelligenten Servo-Direktantriebs für Transporteure, der ganz ohne Getriebe auskommt. Energieverluste aufgrund von Abwärme und Reibung werden dadurch minimiert, so dass eine Energieeffizienz von 86 Prozent im Nennbetrieb erreicht wird. Das ergibt eine Einsparung von über 30 Prozent gegenüber dem typischen Wert für einen Drehstrommotor mit Frequenzumrichter und Kegelradgetriebe. Einen zusätzlichen Spareffekt bringt die Power Factor Correction. Bei Nennleistung erhöht sie den Anteil an Wirkstrom im Verhältnis zum Scheinstrom auf 91 Prozent – ganz ohne den kostspieligen Einsatz eines passiven Netzfilters. Das senkt die Energiekosten deutlich. Zusätzliche Besonderheiten wie die geschlossene Lifetime-Schmierung im hermetisch abgedichteten HEUFT beetec-Gehäuse reduzieren den Wartungsaufwand und damit die Ausfallzeiten des intelligenten Antriebs. Bei Pahl und den Seminargästen stieß die neue Lösung aufgrund dieser Vorzüge auf ein reges Interesse.
Betriebsdatenerfassung zur Performance-Analyse
Um höchste Linieneffizienz zu gewährleisten reicht eine „Feuerwehr“-Instandhaltung in Form von unvorbereiteten Reparaturen, wenn das Kind schon in den Brunnen gefallen ist, nicht aus. Die von Pahl empfohlene zustandsorientierte Instandhaltung mit Hilfe eines dichten Kontroll- und Analysenetzes, das ein kurzfristiges Eingreifen schon vor dem eigentlichen Schadensfall ermöglicht, gelingt optimal mit dem HEUFT PROFILER. Das von Dr. Thomas Jahnen präsentierte Tool zur Betriebsdatenerfassung (BDE) registriert Produktionszähler, Mess- und Verbrauchswerte sowie die Stillstandzeiten aller angeschlossenen Maschinen. Es ermöglicht somit die Performance-Analyse einer kompletten Abfülllinie und liefert u.a. auch OEE-Kennzahlen zur Gesamtanlageneffektivität. Die gewonnen Informationen werden automatisch auf einer SQL-Datenbank abgespeichert, ausgewertet und in speziell aufbereiteten Grafiken und PDF-Berichten webbasiert dargestellt. Auf der Grundlage dieser Daten lassen sich Störquellen gezielt aufdecken, um entsprechende Optimierungsmaßnahmen vornehmen zu können. Ob die zum gewünschten Erfolg geführt haben, überprüft das BDE-System ebenfalls mit Hilfe eines Vorher-Nacher-Vergleichs.
Füllmanagement zur rechtzeitigen Fehlererkennung
Auch mit Füllmanagement-Funktionen wie sie etwa der HEUFT VX zu bieten hat, lässt sich die Anlageneffizienz deutlich steigern. Das erläutete Produktmanagerin Martina Stirner in ihrem Vortrag. So zeigen Diagramme präzise die Leistungsfähigkeit jedes einzelnen Füllventils an. Dadurch können Füllstandskontrollen von HEUFT z.B. exakt ermitteln, welches Füllventil eine auf lange Sicht kostspielige Überfüllung verursacht. Defekte Ventile werden schon vor ihrem totalen Ausfall identifiziert. Serienfehler, die die Linienleistung durch hohe Ausleitraten reduzieren, werden ebenfalls rechtzeitig erkannt. Eine präzise Analyse des gesamten Füllprozesses gelingt mit einem Quantifying-Modul, das die Ergebnisse der Füllstandsmessungen automatisch in den tatsächlichen Füllwert umrechnet. Auch der Mittelwert der Füllerleistung lässt sich bestimmen; Leistungsabweichungen sind somit zeitnah erkenn- und abstellbar.
All diese Lösungen tragen dazu bei, Störquellen zu finden und zu beheben, bevor es zu Produktionsausfällen kommt. Dementsprechend zufrieden waren die zahlreichen hochrangigen Vertreter von Brauereien, Mineralbrunnen und Weinkellereien, die zum HEUFT TeKnowledge-Seminar „Mehr Effizienz im Flaschenkeller: Kosten senken, Produktivität erhöhen“ gekommen waren, mit dem Informations- und Nutzwert der Veranstaltung.
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