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Aggiornamento dei convertitori di frequenza dell’impianto Encore Tissue aumenta la produttività

Il team Global Solutions di Rockwell Automation ha applicato le proprie capacità tecniche per personalizzare un aggiornamento parziale della linea che si integra con il sistema esistente per migliorare i tassi di produzione di tissue

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Stabilimento del cliente Encore Tissue

Sfida

  • Progettare una soluzione per aggiornare i convertitori di frequenza della macchina per tissue al fine di aumentare la velocità di linea della macchina stessa.

Soluzioni

  • Controllo e sicurezza integrati - Controllore di automazione di processo GuardLogix® con comunicazioni Ethernet
  • Interfaccia software con il sistema di controllo della macchina per tissue
  • Aggiornamento dei convertitori di frequenza - I convertitori di frequenza PowerFlex® 755 (500 kW e 250 kW) hanno sostituito i convertitori CC esistenti
  • Progettazione e sviluppo del software applicativo per la macchina per tissue basato sugli standard dei convertitori di frequenza
  • La soluzione è stata progettata per adattarsi allo spazio disponibile esistente nella piccola sala quadri

Risultati

  • Conformità agli standard di sicurezza attuali - GuardLogix® riduce i rischi per la sicurezza e aiuta la macchina a rispettare gli standard di sicurezza attuali
  • Dispositivi di blocco porte Guardmaster® per impedire l'accesso non autorizzato da parte del personale dell'impianto
  • Aumento della velocità di linea della macchina per tissue - L'aggiornamento ha aumentato con successo la velocità di linea della macchina per tissue per una maggiore produzione
  • Interruzioni minime durante la messa in servizio - I test di accettazione in fabbrica hanno fornito test integrati con hardware e software di simulazione prima dell'installazione
  • Assistenza tecnica locale durante l'installazione e l'avvio

La sostenibilità è un elemento chiave dell'industria cartaria australiana. I progressi tecnologici hanno permesso di ridurre l'impatto ambientale, di migliorare la sicurezza e di sostenere la sostenibilità del processo produttivo della carta tissue.

Encore Tissue è un'azienda a conduzione familiare fondata nel 1998 dalla famiglia Holckner, composta da Charlie Holckner e dai suoi due figli, David e Mark Holckner.

Oggi l'azienda è un produttore leader di carta igienica e carta da cucina con uno stabilimento di produzione a Laverton North, Victoria. La filosofia di Encore è quella di produrre prodotti di qualità e di impegnarsi a essere responsabile dal punto di vista ambientale, sociale ed economico.

La materia prima fibrosa proviene da piantagioni gestite in modo responsabile e da foreste in rigenerazione. Le fibre provengono da fornitori locali e internazionali che praticano una gestione sostenibile delle foreste in linea con rigorosi standard internazionali. Tutti i fornitori operano secondo sistemi e pratiche ambientali accreditati dal Forest Stewardship Council.

Encore Tissue si impegna a raggiungere una crescita economica sostenibile che sia di beneficio per le generazioni presenti e future, senza minacciare le risorse o i sistemi biologici del mondo in cui opera.

L'azienda si impegna a migliorare costantemente il suo processo produttivo mentre cresce fino a diventare un attore importante nel settore. A testimonianza di questo impegno, Encore Tissue ha deciso di aggiornare parte della sua linea di produzione di tissue per rimanere al passo con le ultime tecnologie, aumentare la produzione e aiutare i suoi clienti fornendo un prodotto di qualità migliore che superi le loro esigenze.

L'obiettivo del progetto era quello di aggiornare la macchina per la produzione di tissue originale, entrata in funzione nel 2003, per incorporare nuove tecnologie e migliorare i tassi di produzione.

Stabilimento del cliente Encore Tissue

La macchina per la produzione di tissue di Encore ha aumentato la produzione grazie all'aggiornamento

Aumento della produzione di tissue

La macchina per la produzione di tissue originale di Encore proveniva dall'Italia e disponeva di componenti Reliance Automation, forniti da Rockwell Automation. La macchina per la produzione di tissue è stata trasferita da Velcarta, nel sud dell'Italia, ed è stata installata nel 2002/2003 presso lo stabilimento di Laverton North di Encore Tissue, consentendo a Encore di fornire una gamma completa di prodotti in tissue convertito vergine e riciclato a più strati.

Durante il trasferimento della macchina per la produzione di tissue, i convertitori DC Reliance originali a fine vita sono stati aggiornati con i nuovi FlexPak 3000 DC drives, dando inizio alla collaborazione tra Encore Tissue e Rockwell Automation. Tuttavia, poiché la domanda di prodotti di Encore continuava a crescere, la macchina per la produzione di tissue originale richiedeva un aggiornamento che utilizzasse una nuova tecnologia per migliorare la qualità e la produzione.

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Nuovo hardware di upgrade integrato con il sistema esistente.

Secondo Mark Camilleri, project manager di Encore Tissue, “Abbiamo una relazione di lunga data con Rockwell Automation. L’azienda ha aggiornato i nostri convertitori di frequenza nel 2003, quindi quando abbiamo iniziato l’ultimo aggiornamento della linea, li abbiamo invitati a partecipare al progetto e ancora una volta, il loro approccio, la loro soluzione e le loro capacità li hanno resi la scelta più logica.”

Il processo di produzione della carta tissue inizia con la polpa, che è composta da circa 99.8 % di acqua e 0.2 % di fibra. Questa polpa viene pompata da una grande pompa chiamata pompa a ventola sulla macchina, attraverso una scatola di testa, che distribuisce la polpa su un tessuto di formazione creando il foglio di tissue. Il foglio di tissue viene quindi trasferito su un feltro e trasportato attraverso la macchina.

Il feltro passa sopra un rullo di aspirazione, che rimuove parte dell’acqua dal foglio prima che il foglio di tissue venga trasferito su un grande tamburo riscaldato a vapore e pressurizzato chiamato Yankee Dryer. Il Yankee Dryer asciuga ulteriormente il foglio di tissue, aiutato da cappe riscaldate a gas fino a quando il foglio non è composto per il 95 % da fibra e solo per il 5 % da acqua prima di essere crepato dal Yankee e avvolto su nuclei di carta dal pope reeler, creando il rotolo madre finito.

Per ottenere kilowatt aggiuntivi e aumentare la produzione con la nuova macchina, i convertitori di frequenza della pompa del ventilatore, del rullo di formatura e della pressa di aspirazione sono stati aggiornati dai FlexPak 3000 CC con quattro nuovi  PowerFlex® 755 convertitori di frequenza  e il sistema di controllo esistente è stato aggiornato a GuardLogix® per soddisfare i requisiti di sicurezza.

Nell'ambito del processo di progettazione, siamo andati nell’impianto per misurare lo spazio e verificare se i convertitori di frequenza si adattassero allo spazio esistente, ma poiché l’ingombro del convertitore di frequenza è molto più grande rispetto a quello dei convertitori CC, abbiamo dovuto cambiare la configurazione del convertitore di frequenza affinché si adattasse allo spazio.

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GuardLogix controlla il sistema di azionamento e i circuiti di sicurezza della macchina.

Ciò ha comportato l'inversione della disposizione di alcuni convertitori di frequenza e il posizionamento dei pannelli degli interruttori automatici sul lato sinistro anziché sul lato destro, in modo che fossero allineati con le travi principali sul tetto", ha dichiarato Peter Tomazic, consulente senior per le soluzioni di Rockwell Automation.

"La macchina tissue richiedeva un sistema ad alta corrente, con un'alimentazione in ingresso di 4000 A, quindi è stato necessario trovare un sistema di sbarre di distribuzione con la portata adeguata. Inoltre, poiché almeno il 50 % dell'armadio è stato mantenuto, abbiamo dovuto assicurarci che fosse compatibile con gli armadi esistenti e che il sistema fosse integrato in modo efficace", ha spiegato.

Secondo Mark Camilleri, "Per continuare a far crescere l'azienda, dobbiamo rimanere al passo con le ultime tecnologie e fornire ai nostri clienti un prodotto di alta qualità. Il team di Rockwell Automation è stato in grado di personalizzare i nostri pannelli e la nostra soluzione in base alle nostre esigenze e di massimizzare la nostra produzione".

Sicurezza integrata

Encore è impegnata a migliorare il proprio processo produttivo e a soddisfare i requisiti di sicurezza. Quando la macchina tissue è stata messa in servizio per la prima volta, ControlNet era la rete utilizzata per il controllo del sistema di azionamento, poiché Ethernet non era ancora abbastanza matura. Ora, Ethernet offre la possibilità di eseguire tutto il controllo coordinato del sistema di azionamento, nonché la sicurezza e l'IO standard su un'unica rete.

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Interruttori di blocco a solenoide Guardmaster utilizzati per la protezione del personale e della macchina.

“Nell'ambito dell'aggiornamento, GuardLogix è stato utilizzato per combinare controllo e sicurezza in un'unica piattaforma e ha aiutato l'impianto a soddisfare le normative di sicurezza attuali e future. Un altro vantaggio di questo controllo e sicurezza integrati è che i costi di installazione e i tempi di messa in servizio sono stati ridotti. Inoltre, abbiamo utilizzato anche i dispositivi di blocco porte  Allen-Bradley® Guardmaster®  per impedire l'accesso non autorizzato del personale dell'impianto alla sezione bobina della macchina quando si trova in uno stato che potrebbe essere pericoloso”, ha dichiarato Matthew Barrett, senior project engineer di Rockwell Automation.

Personalizzazione del software

Secondo Matthew Barrett, “Fornire il prodotto è la parte facile, ma capire come è progettato per funzionare è molto più impegnativo. Con questo tipo di apparecchiature è necessario assicurarsi che i convertitori di frequenza funzionino alla stessa velocità per evitare danni meccanici o rotture, quindi c’è una buona dose di intelligenza nel modo in cui si progettano i convertitori di frequenza. Abbiamo sviluppato librerie di software per questo tipo di applicazioni come risultato di anni di esperienza che consente di risparmiare tempo di progettazione e migliorare l’affidabilità.”

Il sito di Encore si è evoluto attraverso tre generazioni di soluzioni Rockwell Automation e ha gradualmente migrato le apparecchiature in modo che, in futuro, quando sarà necessario aggiornare le apparecchiature rimanenti, sarà possibile farlo facilmente.

“Essere in grado di migrare a fasi è positivo dal punto di vista economico e c’è molta flessibilità nel prodotto che rende l’integrazione della nuova soluzione con le nostre apparecchiature esistenti perfetta”, ha affermato Mark Camillieri.

Come parte del test del sistema, è stato condotto un test completo di fabbrica per ridurre al minimo i tempi di fermo durante l’installazione. Ciò ha dimostrato che l’intero sistema funzionava come un sistema a secco e ha anche convalidato alcune funzioni. Durante il processo di messa in servizio è stato seguito un protocollo standard che ha reso l’installazione facile e ha garantito che non ci fossero tempi di fermo.

Ciclo di vita sostenibile

Secondo David Holckner, direttore di Encore Tissue, “Oggi abbiamo tre generazioni della famiglia Holckner che lavorano insieme, supportate da un team di gestione dedicato, e tutti noi siamo pronti ad affrontare la sfida di continuare a costruire la nostra azienda, offrendo ai nostri clienti una migliore qualità della carta tissue e prodotti innovativi con la nostra nuova capacità.”

L’acqua è una risorsa fondamentale nella produzione della carta e la riduzione del suo utilizzo è stato un progetto chiave per Encore Tissue. Dall’inizio del progetto, la quantità di acqua utilizzata per tonnellata di carta prodotta è diminuita del 65 percento. Questo è stato possibile soprattutto grazie al riutilizzo e al riciclo dell’acqua all’interno del processo produttivo.

“La soluzione è più efficiente dal punto di vista energetico e ci aiuta a utilizzare meno acqua nel processo produttivo, soprattutto ora che la macchina è in funzione a piena capacità. L’integrazione e la messa in servizio sono state semplici, il che significa che siamo operativi senza tempi di fermo significativi e conosciamo già il prodotto, il che lo rende facile da utilizzare. Grazie a questa soluzione, la macchina per la produzione di carta tissue ha aumentato la sua produttività, che era il nostro obiettivo principale”, ha dichiarato Mark Camillieri.

“È stato un piacere lavorare con Rockwell Automation, un’azienda molto professionale che conosce bene i propri prodotti. Sono facili da gestire e offrono flessibilità nei loro prodotti e servizi, quindi non avremmo alcuna esitazione a consigliare Rockwell Automation ad altri clienti”, ha dichiarato.

Pubblicato 10 marzo 2016

Argomenti: Fibre e prodotti tessili
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