Antriebs-Upgrade in Gewebeanlage von Encore steigert die Produktivität

Upgrade in Anlage von Encore Tissue steigert die Produktivität

Herausforderung

  • Lösung zum Upgrade der Antriebe einer Gewebemaschine zur Erhöhung der Maschinengeschwindigkeit

Lösungen

  • Integrierte Steuerung und Sicherheit – GuardLogix®-Prozessautomatisierungssteuerung mit Ethernet-Kommunikation
  • Software mit Schnittstelle zum Steuerungssystem der Gewebemaschine
  • Antriebs-Upgrade – PowerFlex® 755-Antriebe (mit 500 und 250 kW) ersetzen vorhandene Stromrichter
  • Design und Entwicklung von Gewebemaschinen-Anwendungssoftware basierend auf Antriebsstandards
  • Lösung passt in vorhandenen kleinen Schaltraum

Ergebnisse

  • Einhaltung aktueller Sicherheitsstandards – GuardLogix mindert Sicherheitsrisiken und sorgt für Einhaltung aktueller Sicherheitsstandards
  • Guardmaster®-Sicherheitszuhaltung für Türen verhindert unbefugten Zugang durch Anlagenmitarbeiter
  • Steigerung der Geschwindigkeit der Gewebemaschine – Upgrade erhöhte Geschwindigkeit und Produktivität der Gewebemaschine
  • Minimale Unterbrechungen während der Inbetriebnahme – Werksabnahmeprüfung lieferte integrierte Tests mit Hardware und Simulationssoftware vor der Installation
  • Lokaler technischer Support bei Installation und Inbetriebnahme

Das Team von Rockwell Automation Global Solutions passte ein Teil-Upgrade in einer Fertigungslinie so an, dass es, integriert in das vorhandene System, die Gewebeproduktionsraten verbesserte

Nachhaltigkeit ist ein wichtiges Ziel der Zellstoff- und Papierindustrie in Australien.Technologische Fortschritte senken die Umweltbelastung, bieten Sicherheit und unterstützen die Nachhaltigkeit der Gewebeproduktion.

Encore Tissue ist ein australisches Familienunternehmen, das 1998 von Charlie Holckner und seinen beiden Söhnen David und Mark Holckner gegründet wurde.

Inzwischen zählt das Unternehmen mit seiner Fertigungsanlage in Laverton North, Victoria, zu den führenden Herstellern von Toiletten- und Küchenpapier.Die Philosophie von Encore ist es, Qualitätsprodukte auf umweltfreundliche sowie sozial und wirtschaftlich verantwortliche Weise herzustellen.

Der Faserrohstoff stammt aus verantwortungsvoll betriebenen Plantagen und nachwachsenden Wäldern.Die Fasern werden von lokalen und internationalen Zulieferern geliefert, die nachhaltige, internationalen Standards entsprechende Forstwirtschaft betreiben.Alle Zulieferer arbeiten mit durch den Forest Stewardship Council anerkannten Umweltsystemen und Praktiken.

Encore Tissue strebt ein nachhaltiges wirtschaftliches Wachstum an, das sowohl der gegenwärtigen als auch zukünftigen Generationen nutzt, ohne die Ressourcen oder biologische Systeme zu beeinträchtigen.

Je mehr sich das Unternehmen zu einem wichtigen Akteur innerhalb der Branche entwickelt, desto mehr fühlt es sich fortlaufenden Verbesserungen verpflichtet.Wie als Beleg hierfür entschied sich Encore Tissue, ein Upgrade für einen Teil der Gewebefertigungslinie durchzuführen, um Anschluss an aktuelle Technologien zu halten, die Produktion zu erhöhen und den Kunden Produkte von besserer Qualität zu liefern, die ihre Erwartungen übertreffen.

Zum Projektumfang gehörte ein Upgrade der Original-Gewebemaschine, die 2003 in Betrieb genommen wurde. Es wurden neue Technologien implementiert, welche die Produktionsraten verbesserten.

Erhöhung der Gewebeproduktion

Die Original-Gewebemaschine von Encore stammt aus Italien und verfügt über Komponenten von Reliance Automation, die von Rockwell Automation geliefert wurden.Sie wurde 2002/2003 von Velcarta in Süditalien an den Encore Tissue-Standort in Laverton North verlegt. Dies ermöglichte es Encore, ein volles Sortiment an sowohl fabrikneuen als auch recycelten mehrschichtigen Gewebeprodukten anzubieten.

Im Verlauf der Verlegung der Gewebemaschine wurden die Original-Stromrichter von Reliance, die das Ende ihres Lebenszyklus erreicht hatten, auf neuere FlexPak 3000-Stromrichter aufgerüstet, wodurch die Partnerschaft zwischen Encore Tissue und Rockwell Automation begann.Aufgrund der wachsenden Nachfrage nach Produkten von Encore benötigte die Original-Gewebemaschine allerdings bald ein weiteres Upgrade mit neuer Technologie zur Steigerung von Qualität und Ausstoß.

Mark Camilleri, Projektmanager bei Encore Tissue, drückt es so aus: „Wir erfreuen uns einer lang anhaltenden Partnerschaft mit Rockwell Automation.2003 hat das Unternehmen unsere Antriebe aufgerüstet. Als wir mit dem aktuellen Upgrade unserer Fertigungslinie begannen, luden wir es ein, ein Angebot für das Projekt vorzulegen, und wieder einmal haben uns das Konzept, die Lösung und ihre Funktionen überzeugt.“

Die Gewebeherstellung beginnt mit Zellstoff, der zu etwa 99,8 % aus Wasser und zu 0,2 % aus Fasern besteht.Der Zellstoff wird mit einer großen Flügelpumpe zur Maschine gepumpt. Dazwischen liegt ein Stoffauflaufkasten, der den Zellstoff auf ein Blattbildungssieb verteilt und so die Gewebebahn bildet.Die Gewebebahn wird auf einen Filz übertragen und durch die Maschine transportiert.

Der Filz passiert eine Saugwalze, die Wasser aus dem Gewebe entfernt. Anschließend wird die Gewebebahn auf eine große, durch Dampf erwärmte und unter Druck stehende Trommel namens Yankee Dryer übertragen.Unterstützt durch gasbeheizte Hauben trocknet der Yankee Dryer die Gewebebahn weiter, bis sie 95 % Fasern und nur noch 5 % Wasser enthält. Die Gewebebahn wird dann vom Yankee Dryer abgezogen und von einem Tragtrommelroller auf Papierkerne gerollt, wodurch die fertige Ausgangsrolle entsteht.

Um zusätzliche Leistung zu erzielen und den Produktionsausstoß zu erhöhen, wurden die Antriebe der Flügelpumpe, der Formierwalze und der Saugpresse von FlexPak 3000-Stromrichtern auf vier neue PowerFlex® 755-Frequenzumrichter aufgerüstet, und das vorhandene Steuerungssystem wurde auf GuardLogix® aktualisiert, um Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.

„Als Teil des Designprozesses maßen wir den Raum der Anlage aus, um festzustellen, ob die Antriebe hineinpassen würden. Da Frequenzumrichter mehr Platz einnehmen als Stromrichter, mussten wir die Konfiguration des Antriebs ändern.

Dazu gehörte eine Änderung der Anordnung einiger der Antriebe und ein Umsetzen der Leistungsschalter-Schaltschränke von der rechten auf die linke Seite, ausgerichtet an den hohen Trägern des Daches“, so Peter Tomazic, Senior Solutions Consultant bei Rockwell Automation.

„Für die Gewebemaschine war ein Hochstromsystem erforderlich. Die Einspeisung betrug 4000 Ampere, es musste also auch ein geeignetes Stromschienensystem gefunden werden.Da mindestens 50 % des Schaltschranks beibehalten werden sollten, mussten wir sicherstellen, dass das System zu den vorhandenen Schaltschränken passte und effektiv integriert wurde“, erklärt er.

Mark Camilleri fügt hinzu: „Damit unser Unternehmen weiter wachsen kann, dürfen wir den Anschluss an neue Technologien nicht verlieren und müssen unseren Kunden Produkte von hoher Qualität liefern.Das Team von Rockwell Automation konnte unsere Schaltschränke und die Lösung so anpassen, dass alles unseren Anforderungen entsprach und der Ausstoß erhöht wurde.“

Integrierte Sicherheit

Encore fühlt sich verpflichtet, den eigenen Fertigungsprozess zu verbessern und Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.Als die Gewebemaschine zum ersten Mal in Betrieb genommen wurde, wurde ControlNet als Netzwerk für die Steuerung des Antriebssystems verwendet, da Ethernet noch nicht ausgereift genug war.Inzwischen verfügt Ethernet über die erforderlichen Funktionen, um das Antriebssystem koordiniert zu steuern und Sicherheit sowie Standard-E/A über ein einziges Netzwerk zu liefern.

„Als Teil des Upgrades wurde GuardLogix verwendet, um Steuerung und Sicherheit auf einer Plattform zu vereinen. Dies unterstützt die Anlage dabei, aktuelle und zukünftige Sicherheitsbestimmungen einzuhalten.Ein weiterer Vorteil der integrierten Steuerung und Sicherheit liegt in den geringeren Installationskosten und kürzeren Einrichtungszeiten.Außerdem kamen Allen-Bradley® Guardmaster®-Sicherheitszuhaltungen an Türen zum Einsatz, um den nicht autorisierten Zugang von Mitarbeitern zum Rollenbereich der Maschine zu verhindern, wenn sie sich in einem potenziell gefährlichen Betriebszustand befindet“, so Matthew Barrett, Senior Project Engineer bei Rockwell Automation.

Individuell angepasste Software

Matthew Barrett erklärt: „Material für ein Produkt bereitzustellen ist relativ einfach. Zu verstehen, wie die Produktionstechnik im Detail funktioniert, ist hingegen eine Herausforderung.Bei dieser Art von Ausrüstung müssen alle Antriebe in exakt der gleichen Geschwindigkeit laufen, um mechanische Schäden oder Unterbrechungen zu vermeiden. Für die Konstruktion der Antriebe ist also einiges an Intelligenz erforderlich.Wir haben, zurückgreifend auf viele Jahre an Erfahrung, Softwarebibliotheken für Anwendungen dieser Art entwickelt, die Engineering-Zeit sparen und die Zuverlässigkeit verbessern.“

Der Standort von Encore hat sich nun über drei Generationen an Lösungen von Rockwell Automation hinweg weiterentwickelt und seine Ausrüstung nach und nach migriert, sodass auch die verbleibenden Geräte schnell und einfach aktualisiert werden können.

„Die Möglichkeit einer stufenweisen Migration ist vom wirtschaftlichen Standort aus betrachtet sinnvoll. Die Flexibilität der Lösung erleichtert außerdem ihre Integration in die vorhandene Ausrüstung“, erläutert Mark Camilleri.

Als Bestandteil des Systemtests wurde eine vollständige Werksprüfung durchgeführt, um Ausfallzeiten nach der Installation zu verringern.Die Prüfung ergab, dass das System als Trocknungssystem funktionierte. Auch einige Funktionen wurden validiert.Während der Inbetriebnahme wurde ein Standardprotokoll befolgt, das die Installation sehr einfach machte und dafür sorgte, dass es nicht zu Ausfallzeiten kam.

Nachhaltiger Lebenszyklus

David Holckner, Direktor von Encore Tissue, führt aus: „Heute arbeiten drei Generationen der Holckner-Familie zusammen, unterstützt durch ein engagiertes Management-Team. Wir freuen uns schon auf die Herausforderung, unser Unternehmen weiter ausbauen und mit unserem neuen Leistungsangebot unseren Kunden eine verbesserte Gewebequalität und innovative Produkte bieten zu können.“

Wasser ist eine wichtige Ressource in der Papierherstellung, und den Wasserverbrauch zu senken war schon immer ein wichtiges Vorhaben von Encore Tissue.Seit Beginn der Produktion wurde die Menge an Wasser, die pro Tonne Papier aufgebracht werden muss, um 65 % gesenkt.Dieses Ergebnis wurde hauptsächlich durch Wiederverwendung und Recycling von Wasser im Fertigungsprozess erreicht.

„Die Lösung ist nicht nur energieeffizienter, sie hilft uns auch, im Fertigungsprozess Wasser zu sparen, besonders wenn die Anlage bei voller Kapazität läuft.Integration und Inbetriebnahme verliefen reibungslos, das heißt, es kam dabei zu keinen nennenswerten Ausfallzeiten, und wir waren bereits mit dem Look and Feel des Produkts vertraut, sodass uns die Bedienung leicht fiel.Die Lösung führte dazu, dass der Ausstoß der Gewebemaschine erhöht wurde, was einen entscheidenden geschäftlichen Erfolgs- und Wachstumsfaktor darstellt“, so Mark Camilleri.

„Wir haben es genossen, mit Rockwell Automation zusammenzuarbeiten. Es ist ein sehr professionelles Unternehmen, das sein Produkt gut kennt.Rockwell Automation ist ein angenehmer Arbeitspartner und bietet Flexibilität innerhalb des angebotenen Produkts und der Services. Wir können das Unternehmen anderen Kunden vorbehaltslos weiterempfehlen“, fügt er hinzu.

Allen-Bradley, ControlLogix, GuardLogix, PanelView, PLC-5, PowerFlex und Rockwell Software sind Marken von Rockwell Automation, Inc.

EtherNet/IP ist eine Marke von OVDA.

Die oben genannten Ergebnisse beziehen sich speziell auf die von Encore Tissue in Kombination mit weiteren Produkten genutzten Produkte und Services von Rockwell Automation.Die jeweiligen Ergebnisse können sich von Kunde zu Kunde unterscheiden.

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