새로운 설계로 40% 에너지 절약을 실현한 Marlen

육류 또는 가금류 가공 공장의 혹독한 세척 환경에서 매년 일관되게 작동하는 장비를 설계하는 것은 어려운 일입니다. 진화하는 위생 요건, 소비자 트렌드 및 새로운 기술 발전에 발맞추는 것도 마찬가지입니다.

Marlen은 고도로 정밀한 식품 가공 장비 및 시스템을 제조하는 프리미엄 제조업체로서, 오랜 기간 신뢰를 쌓아온 Opti Series 진공 충전 및 펌핑 시스템 라인으로 이러한 과제를 탁월하게 해결했습니다.

“우리는 1950년대에 Opti 펌프 시리즈를 도입했습니다.”라고 Marlen의 엔지니어링 이사 Doug Wilson이 말했습니다. “처음 설치된 후 30년이 넘은 공장에서 우리 장비가 작동하는 모습을 보는 것은 매우 일반적입니다.”

최근 Marlen은 더 정밀한 제어, 향상된 에너지 효율성, 위생적인 설계를 제공하는 OptiServ 340 모델을 출시했습니다. OptiServ 340은 시간당 최대 34000파운드의 제품 처리량을 위해 설계되었습니다.

유압에서 서보로

OptiServ 시스템은 진공 펌프를 사용하여 전체 근육, 절단, 성형 또는 유화된 육류 또는 가금류를 소시지 케이싱, 롤스톡 필름 포장 또는 다운스트림 장비에 분배하고 적재합니다.

역사적으로 Opti Series 펌프와 보조 구성요소는 유압으로 제어되었습니다. 이러한 시스템은 계속해서 우수한 성능을 발휘하고 있지만, Marlen은 유압 시스템에서 벗어나는 업계의 변화에 대응하기 위해 OptiServ 340 설계에서 다른 접근 방식을 선택했습니다.

“우리의 장비는 항상 식품 등급의 유압 오일을 사용해 왔습니다.”라고 Wilson은 말했습니다. “하지만 오늘날 제조업체들은 제품 근처에 오일이나 기타 이물질이 있는 것을 원하지 않습니다. 이것이 우리가 서보 시스템을 설계하게 된 요인 중 하나입니다.”

“또한 서보는 훨씬 더 높은 정확도를 달성할 수 있습니다.”라고 Wilson은 덧붙였습니다.

모든 식품 포장 애플리케이션에서 분할 정밀도는 매우 중요합니다. 제조업체는 광고된 포장 중량을 충족하기 위해 분할 크기를 정의할 때 무게를 약간 더 무겁게 설정하는 경우가 많습니다.

“제조업체의 경우, 분량 무게가 1%만 초과해도 수천 달러의 낭비로 이어질 수 있습니다.”라고 Wilson은 말했습니다. “우리의 새로운 시스템은 매번 정확한 분량을 제공하도록 설계되었습니다.”

더 엄격한 공차. 더 나은 정확성.

OptiServ 340 시스템은 2피스톤 서보 설계를 특징으로 합니다. 제품은 오거가 제품을 주 진공 챔버로 밀어 넣는 장비 호퍼로 들어갑니다. 여기에서 서로 반대 방향으로 작동하는 2개의 원통형 슬리브가 제품을 포착합니다. 2개의 피스톤 펌프가 제품을 슬리브를 통해 장비의 끝으로 밀어냅니다. 전면 회전 밸브는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하여 한 피스톤에서 다른 피스톤으로 제품을 분배함으로써 연속적인 흐름을 유지합니다.

이 장비는 Rockwell Automation 제어 플랫폼을 기반으로 하며 Allen-Bradley CompactLogix™ 컨트롤러를 탑재하고 있습니다. Allen-Bradley MP-Series™ 서보 모터와 Allen-Bradley Kinetix® 5700 EtherNet/IP™ 서보 드라이브가 피스톤 펌프, 슬리브 및 전면 회전 밸브를 제어합니다. Allen-Bradley PowerFlex® 525 인버터가 오거를 제어합니다. 이 시스템은 EtherNet/IP에 통합되어 있으며 Allen-Bradley PanelView™ Plus 7 스테인리스 스틸 그래픽 터미널에서 모니터링됩니다.

“서보는 유압보다 훨씬 더 높은 분해능을 가지고 있기 때문에 더 엄격한 공차를 유지하고 제품 흐름과 분할을 더 정확하게 할 수 있습니다.”라고 Wilson은 설명했습니다.

또한 서보 구동 시스템은 더 나은 진공을 유지하므로 최종 제품에서 더 많은 공기를 제거할 수 있습니다.

“그 결과 외관이 우수하고 일관된 제품이 만들어집니다.”라고 Wilson은 말했습니다.

더 높은 에너지 효율성

서보는 본질적으로 유압보다 에너지 효율이 더 높지만, OptiServ 340 시스템은 Kinetix 5700 회생 버스 공급 기능을 활용하여 에너지 절약을 가속화합니다. 이 시스템은 서보 에너지 사용량을 모니터링하고, 과도한 에너지를 AC 전원으로 회생시켜 다른 서보가 사용할 수 있도록 합니다.

“고객들은 전력 관리에 대해 걱정하고 있습니다.”라고 Wilson은 말했습니다. “그리고 이 시스템은 유압 충전기보다 약 40% 적은 에너지를 사용합니다.”

유지보수가 더 간편하고 사용이 더 쉬워졌습니다.

유압에서 서보 제어로 전환하면 부품 수가 약 1/3 감소하여 시스템이 덜 복잡해집니다.

“위생적인 설계 덕분에 시스템 유지보수도 개선되었습니다.”라고 Wilson은 말했습니다. “장비가 원재료를 다루기 때문에 하루에 최소 한 번은 청소해야 하며, 전환이 있을 경우 더 자주 청소해야 합니다.”

위생 관리를 용이하게 하기 위해 이 장비는 외부 힌지가 없는 청소하기 쉬운 경사면과 세척 절차를 견디도록 테스트된 특허받은 누수 방지 전기 외함을 갖추고 있습니다. 또한, 이 시스템은 공구 없이 분해할 수 있어 약 2.5분 만에 장비를 분해할 수 있습니다.

OptiServ 340 시스템에는 단어가 아닌 아이콘을 기반으로 하는 혁신적인 HMI가 탑재되어 있습니다. Marlen 장비의 표준인 HMI는 다양한 다국어 인력을 위한 교육 및 운영을 용이하게 하도록 설계되었습니다.

“간단히 말해, 새로운 서보 시스템은 현대 고객의 요구를 충족하고 장비 수명 동안 총 소유 비용을 절감하도록 설계되었습니다.”라고 Wilson은 말했습니다.

Rockwell Automation이 장비 제조 업체 성과 향상에 어떻게 기여하는지 자세히 알아보십시오.