Die Umsetzung der Retrofit-Maßnahme für die Steuerung der Sandaufbereitung in der holländischen Aluminium Gieterij Oldenzaal in Oldenzaal

von Wolfgang Ernst (Firma datec GmbH), Januar 2021

In den Gesprächen über den Erneuerungsumfang wurde die gesamte vorhandene elektrische Ausrüstung auf den Prüfstand gestellt. „Wir wollten einen großen Schritt nach vorne machen, weil das, was mal ausreichte, heute nicht mehr gut ist.“ erläuterte Dennis Eekers, CEO bei der holländischen Aluminium Gieterij Oldenzaal in Oldenzaal, nicht weit von der deutschen Grenze bei Rheine, das Motiv für die Investition. „Keine Störungen und keinen Stillstand mehr, bessere Sandqualität und weniger Ausschuss, sowie vielmehr Transparenz in den Abläufen und Energie sparen“

Der Anfang für das neue Steuerungspaket Sandplant_control der datec GmbH war eine neue SPS, denn die noch im Einsatz Befindliche war vom Hersteller schon längst abgekündigt. Es wurde auch ein neuer Schaltschrank vorgesehen, da ca. 30 Jahre alte Schütze eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit haben. Gleichzeitig wurde die Handbedienung komplett erneuert, da die vormals übliche zentrale Handbedienung nicht mehr der aktuellen Sicherheitsphilosophie entspricht. Dezentrale Bedienkästen mit direkter Sicht auf die zu bedienenden Aggregate habe die Sicherheit deutlich erhöht. Ein spezielles Sicherungskonzept verhindert zudem, dass zentral die Automatik eingeschaltet werden kann, wenn die Handbedienung dezentral eingeschaltet ist.

Die zentrale Handbedienung wurde durch Vor-Ort-Bedienkästen ersetzt. Es können nur noch in Sichtweite die Aggregate bedient werden.

Kern der Modernisierung und Qualitätsverbesserung ist eine Messtechnik auf dem neuesten Stand der Technik. Die beiden Waagen wurden von datec mit neuer Elektronik ausgestattet, um somit genauer zu dosieren. Nachlaufoptimierung und automatisches Tarieren sowie eine hohe Auflösung in der analog-digitalen Wertewandlung sind die wichtigen Features für eine verbesserte Dosiertechnik, gerade bei einer Bindemittelwaage, die Mengen um die 300 bis 400 g verwiegen soll.

Die Waagen-Elektronik ist Teil des gesamten SPS-netzwerkes und wird direkt über das SPS-Programm angesprochen.

„Wir haben jetzt viel mehr Daten, die uns bei den Analysen helfen und uns die gewünschte Transparenz geben.“ Ein umfangreiches Chargenprotokoll dokumentiert die Vielzahl der Messwerte und ein spezielles Auswerteprotokoll hilft bei der Analyse. Mit den Methoden der statistischen Prozesskontrolle kann detailliert der Prozess analysiert und dann auch bewertet werden.

Sämtliche relevanten Messwerte, Zwischenrechnungen, Menüwerte werden im Chargenprotokoll dokumentiert.

 

Aus dem großen Datenumfang aus dem Chargenprotokoll, gespeichert in einer Datenbank für ein Jahr, werden die Auswertungen ausgeführt. Mit dem achtkanäligen Multidiagramm können 8 frei ausgewählte Kanäle parallel angezeigt werden.

Kurve Verdichtbarkeit

Mit dem Programm EVA (Event Analyse) werden alle im Archiv befindlichen Störmeldungen ausgewertet. Hierbei geht es in erster Linie um Stördauer und -zahl. Diese Angaben helfen bei der Entscheidung für die Instandhaltung, welches Problem prioritär angegangen werden muss.

Darstellung, wie oft und wie lange in Summe welches Aggregat in Störung war.

Darstellung, wie oft und wie lange in Summe welches Aggregat in Störung war.

Bau des neuen Schaltschrankes im eigenen Haus.

Die Weiternutzung des bald 30 Jahre alten Schaltschrankes wurde letztendlich verworfen, weil die Ausfallwahrscheinlichkeit über die Jahre recht hoch war und auch der Dokumentationsstand Lücken aufwies.

„Natürlich haben wir gegrübelt, ob wir uns für eine kleine oder große Lösung entscheiden. Wir haben uns für die Zuversicht entschieden – weil es nach der Krise wieder aufwärts geht und dann wollen wir ohne Handicap die Aufträge abarbeiten.“

Energie-Effizienz

Anfangs hielten die Verantwortlichen eine Energie-Effizienz-Kontrolle, die bei Leerlauf die Sandaufbereitung automatisch runterfährt nicht für notwendig.  Aber nach einem Referenzbesuch änderte sich die Meinung, weil dann auch zu Hause gesehen wurde, wie selbst bei absehbarem längerem Leerlauf die Anlage händisch nicht gestoppt wurde. In der Pause lief die Anlage durch. Nun schaltet sich die Anlage automatisch ab und es wird Energie gespart. Über einen Energiezähler wird der Verbrauch erfasst und später zur Sandproduktion in einer Kennzifferberechnung verarbeitet – kWh / 1 t Formsand.

Stundenweise Darstellung der Sandmenge, Energieverbrauch und die Kennziffer kWh/t Formsand.

Informationen über unser Retrofit finden Sie hier.
Informationen über die Firma Aluminium Gieterij Oldenzaal finden Sie hier.

Holländische Aluminium Gießerei Gieterij Oldenzaal investiert in die Sandaufbereitung

von Wolfgang Ernst (Firma datec GmbH), Januar 2021

30 % größerer Sanddurchsatz nach einer Retrofit-Maßnahme in der Steuerung

Eine umfassende Erneuerung der SPS-Steuerung, des Leistungsteils und auch der Messtechnik erbrachte signifikante Verbesserungen in der Sandaufbereitung der holländischen Aluminium Gieterij Oldenzaal in Oldenzaal, nahe der deutschen Grenze.

„Unsere Steuerung war in die Jahre gekommen und einzelne Geräte liefen schon nicht mehr richtig. Wir mussten handeln.“ begründete Danny Vreriks, Process Engineer und Planer, die Investitionsmaßnahme. „Eine Reparatur lohnte sich nicht mehr – die Feuchtemessung / Wasserdosierung hatten wir abgeschaltet und haben die Wassermenge manuell per Festwert zudosiert. Die Verwiegung des Altsandes war zu ungenau und wir hatten immer wieder zu viel Sand im Mischer und mussten das Chargengewicht deutlich reduzieren.“

Nachdem klar war, dass die Innovationsreserven für die Sandaufbereitung in dem Steuerungs- und Messtechnikpaket Sandplant_control liegen, hat sich das Unternehmen für eine große und umfassende Lösung bei uns, der Firma datec entschieden.

Geschäftsführer Dennis Eekers wollte 4 Ziele umsetzen:
• Sichere Steuerung auf dem neuesten Stand der Technik
• Deutliche Verbesserung der Sandqualität durch gleichmäßige Sandwerte
• Reduktion des elektrischen Energieverbrauchs
• Rückverfolgbarkeit und Bewertung der Sandwerte durch Langzeitspeicherung der Chargenwerte mit Hilfe von SPC-Programmen

Der Tausch der Steuerung konnte natürlich nicht wie ein Reifenwechsel bewerkstelligt werden, denn es ging um deutliche Verbesserung und es sollte der neueste Stand der Technik eingesetzt werden.

So wurde nicht nur die neueste SPS und ein komplett neues Leistungsteil eingebaut, sondern auch die Wägetechnik und die feuchteabhängige Wasserdosierung mit dem datec-System akwa_mix erneuert. Ein wichtiger Schritt zur Qualitätsverbesserung war der Einbau des ROTOCONTROL RTC 107 am Mischer zur Online-Formstoffprüfung im Mischzyklus mit direkter Korrektur der Verdichtbarkeit und der Druckfestigkeit.

Mit DView wurde die Bedienung und Anzeige aus dem alten Steuerungsraum zur Formanlage verlegt. Mit einer ausreichend großen Bildschirmvisualisierung werden online die wichtigsten Betriebszustände und Messwerte angezeigt. Der Formanlagenfahrer kann sehr schnell Rezeptwechsel bei einem Modellwechsel selber vornehmen. Störungen aus der Sandaufbereitung werden unverzögert angezeigt und lassen sich von dort aus beheben.

Auch bei einem älteren Mischer lohnt sich die Investition

An der Anlage selbst wurden bei der Investition kaum Umbauten vorgenommen, allein mit der neuen elektrischen Ausrüstung konnten wesentliche Optimierungen erzielt werden. Das ursprüngliche Chargengewicht von 200 kg konnte auf 260 kg gesteigert werden und gleichzeitig konnte die Gleichmäßigkeit des Sandes angehoben werden. Die Verdichtbarkeit schwankt nur wenig, nämlich 1,5 % in der 1. Standardabweichung.

Im Zeichen der allgemeinen Energiespar-Diskussion wurde die Sandaufbereitung zusätzlich mit dem Programmmodul Energy_control implementiert. Ein Betriebsmodus, der bei erkanntem Leerlauf die Sandaufbereitung automatisch stoppt und bei Sandbedarf wieder hochfährt. Obwohl noch keine langzeitgesicherten Daten mit sicheren
Erkenntnissen vorliegen, wird bei vorsichtiger Schätzung von einer Einsparung von mindestens 10 % ausgegangen.


Kennzifferdiagramm

Dennis Eekers (li) und Danny Vreriks(re) vor dem RTC am Speedmullor

 

Die Firma AGO zeigt, dass sich eine umfassende Erneuerung in jedem Fall lohnt. Weitere Informationen zu den angegebenen Produkten von uns als Lieferant finden Sie hier auf der Homepage.

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Zwei junge Auszubildende beginnen ihre Lehre bei datec

Justin Akköse (li) und Jannik Eckert (re) haben mit Beginn des Ausbildungsjahres im August 2020 ihre dreieinhalb jährige Ausbildung als Elektroniker für Automatisierungstechnik gestartet. „Wir wollen unsere gesellschaftliche Verantwortung auch in schwierigen Zeiten wahrnehmen.“ begründet Christian Ebert, Geschäftsführer der datec und für das Personalwesen zuständig. „Wir bilden seit über 20 Jahren aus und haben immer sehr gute Erfahrungen gemacht.“ Bevor sich datec der Verantwortung der Lehrlingsausbildung annahm, musste die Erfahrung gemacht werden, dass die Suche nach fertig Ausgebildeten auf dem Personalmarkt überhaupt nicht einfach ist. Es fehlten immer wieder die typischen anwendungsorientierten Kenntnisse. Über die IHK wurde Tobias Herrwerth als langjähriger Ausbilder qualifiziert: „Wir brauchen ganz einfach Nachwuchs und den bilden wir auf unsere Bedürfnisse zugeschnitten aus.“ umreißt er seine Aufgabe. „Für uns sind junge Menschen dynamische Ideengeber, die mit Schwung was umsetzen wollen. Erst viel später durch schlechte Erfahrungen werden sie vielleicht zum Bedenkenträger und treten auf die Bremse.“
Die Ausbildung bei datec ist umrissen durch die Vorgaben aus den Richtlinien der IHK. „Wir bemühen uns um eine breite Basis. Sie lernen gleich zu Anfang die klassischen Fähigkeiten wie löten und verdrahten aber auch bohren und feilen!“ erläutert Werkstattleiter Martin Kuschel (Fotomitte) die Ausbildungsinhalte bei datec. „Sie werden aber auch frühzeitig eingewiesen, Geräte quasi Prototypen und Schaltschränke zu bauen und lernen natürlich den Umgang mit Messtechnik sowie die Programmierung von SPS-Systemen.“
datec sieht durchaus Perspektiven in der Optimierung der Schüttgüterbearbeitung. Ganz viele Verbesserungen kamen in der Vergangenheit erst durch neue Messtechnik, Regelungstechnik und der intensiven Auseinandersetzung in der Verfahrenstechnik zustande. Der Bedarf ist da, weil in dieser schwierigen Zeit sich nur der Beste durchsetzt und nicht der, der stehen bleibt.