Kurutma tesisleri ve galvanizleme sonrası işlemler enerji, zaman ve maliyet açısından yoğundur. Yüksek hassasiyetli derin çekme parçaları ve yenilikçi şekillendirme çözümleri üreten Rinteln merkezli STÜKEN, bu üç parametreyi de önemli ölçüde optimize etmek ve bunun için yüzey işleminden sonraki tüm işlemleri otomatikleştirmek istiyordu. Çözümümüz, santrifüj kurutma ve ısı pompası teknolojisinin birleştirilmesi ve kurutulan parçaların farklı boyutlardaki kaplara aktarılması için yüksek verimli ve karmaşık bir çözümün ek olarak uygulanmasıydı.
Yüzey işleminin 1. hedefi: Enerji tasarrufu ve düşük sıcaklıkta kurutma
STÜKEN’de 1990 yılından beri WMV santrifüjleri kurutma tesisleri olarak kullanılmaktadır. “Mevcut bağımsız çözümlerde, galvanizleme işleminden çıkan ıslak parçalar, sonraki yüzey işlemi için manuel olarak aktarılmak zorundaydı” diye açıklıyor WMV proje yöneticisi Sascha Meuser. O, projenin başından itibaren liderlik görevini üstlendi. “İşlemden geçirilen parçalar yaklaşık yarım saat boyunca yüksek ısıda kurutuluyordu. Parçalar paketleme için çok sıcaktı. Soğumaları için bir süre ara depolamada bekletilmeleri gerekiyordu.”
STÜKEN bu zahmetli süreci otomatikleştirmek ve hızlandırmak istedi. Burada en öncelikli hedef enerji tasarrufu idi. Bunu, düşük sıcaklıkta kurutma isteği izliyordu. Kurutma tesisinde kurutma işleminden sonra parçaların ideal sıcaklığı 37 ile 42 derece arasında olmalıdır. Meuser, “Böylece paketlenmiş parçalarda artık yoğuşma suyu oluşmayacaktır” diyor.
Santrifüj ve ısı pompası teknolojisinin birleşimi ile en yüksek verimlilik
“Sadece santrifüj teknolojisine dayalı ilk testlerimiz amaçlanan sonucu vermedi” diye hatırlıyor, 2015 yılından beri WMV’de görev yapan proje yöneticisi. “Yüzey işleminin önemli bir parçası olan kurutma işlemi, yeterli hacim akışını gerektiriyordu ve bunu ancak ek fanlar içeren karmaşık bir boru sistemi ile başarabilirdik.” Çözüm: Kurutucu üreticisi Harter‘in ısı pompası teknolojisi yardımıyla kurutma sürecinin optimize edilmesi.
STÜKEN, Harter’in enerji tasarruflu ısı pompası kurutma sistemiyle ilgili deneyime sahipti. Biz de kurutucu üreticisiyle ilgili önceden bilgi sahibiydik. Bu nedenle STÜKEN’e düşük sıcaklık aralığında ısı pompaları kullanarak kurutma yapmasını önerdik. Meuser, “Şirketimizin kendi teknik merkezinde, STÜKEN’in bileşenlerini Harter’in Airgenex tipi bir ısı pompası modülü ile kapsamlı ve sürekli olarak test ettik” diyor. Devreye alma işlemi tamamlanana kadar, yeni kurutma tesisinde istenen kurutma parametrelerini başarıyla uygulayabildik: Hedefe yönelik hava akışı sayesinde, STÜKEN’in tüm parça yelpazesi – mikro parçalar dahil – homojen bir şekilde kurutulabilir. Ayrıca, bir hava nem sensörü, malzemenin verimli, eşit ve nazik bir şekilde kurutulmasını sağlamak için nem değerlerinin istenen aralıkta kalmasını garanti eder.
Yeni STÜKEN kurutma tesisi tüm performans gereksinimlerini karşılamaktadır.
Yeni kurutma tesisinde, yeni bir çift sistemle üç yeni döner santrifüj kuruldu. Bu sistem, piyasada benzersiz bir işleve sahiptir. Isı pompası modülünden gelen kuru, enerji tasarruflu havayı birleştirir ve ek bir ısıtma modülü ile karmaşık parçaların kurutulmasını sağlar. Her santrifüj gövdesinde bulunan kademesiz olarak ayarlanabilir EC hava sirkülasyon fanı, havanın optimum sirkülasyonunu sağlar.
Yeni kurutma tesisi, 2 galvanik hattının verimi için en uygun şekilde tasarlanmıştır:
- Her bir döner santrifüj, parça yelpazesine uyarlanabilir.
- Dönme hızı, eğim açısı ve sirkülasyon aralıkları, PLC kontrolü ile parça geometrisine otomatik olarak uyarlanır.
- Yoğuşma kurutma, 50 °C’lik düşük sıcaklık aralığında gerçekleştirilir.
- Kurutma süresinde %50 tasarruf
- Üretim işletmesinde kurutma tesisinin yaklaşık 12,5 KW nominal gücü, yaklaşık %75 enerji tasarrufu sağlar.
- Hava nem sensörü ile proses izleme
Yüzey işleminin 2. hedefi: Karmaşık parça yelpazesini doğru kaplara doldurmak
Görev, beş farklı konteyner boyutu ve buna bağlı olarak her yarım palet için farklı konteyner sayılarını doğru sırayla ilgili partilere atamak ve aynı zamanda paletlemekti.
AMT Automatisierungstechnik GmbH ile işbirliği yaparak bu zorluğun üstesinden geldik. SAP arayüzü ve ana bilgisayar sistemi sayesinde tüm sürece bir mantık kazandırıldı.
“Ekip olarak, zahmetli manuel aktarma sürecini çözmeyi ve otomatik bir sürece dönüştürmeyi başardık. STÜKEN ile üretimimizde yaptığımız ilk deneme başarılı oldu” diye hatırlıyor Meuser.
Tam otomatik bir çözüm ve çalışanlar için kolaylık
Santrifüj ve ısı pompası kurutma kombinasyonundan oluşan pilot projeden, neredeyse tamamen otomatik bir çözüm geliştirildi. Üst düzey kontrol bilgisayarı, her adımda gerçek değerlerin ulaşılıp ulaşılmadığını görselleştirir ve kaydeder. Barkod tarayıcı sayesinde, her partinin doğru kaba doldurulması da sağlanır. Meuser, “Bu, sonraki süreçlerden sorumlu çalışanlar için de bir kolaylık sağlıyor” diye açıklıyor.
Sadece galvanik tamburdan santrifüj tamburuna aktarma işlemi manuel olarak gerçekleştiriliyor. Meuser, “Bu işlemi tamamen yapısal nedenlerden dolayı otomatikleştiremiyoruz. Basitçe söylemek gerekirse, yeterli alan yok” diyor.
Alıntı Stüken
“Almanya’da üretim sektörünün enerji maliyetleri son zamanlarda önemli ölçüde artmıştır. Bir diğer büyük zorluk ise, elektromobilite gibi dünya çapında hızla değişen pazarlarda çeşitlendirme yapmaktır. STÜKEN, bu ve diğer dönüşümler üzerinde, üretim sistemi 4.0’a doğru kararlı bir şekilde çalışmaktadır. Geçtiğimiz yıl, WMV’nin yeni kurutma tesisi ile enerji verimliliği ve esnek otomasyon konusunda önemli bir adım daha attık.”