Die Anlagen-Tuner aus Dortmund

_ Um ein Retrofittung erfolgreich durchführen zu können, ist eine fundierte und kompetente Analyse der Schwachstellen nötig. Im vorliegenden Projekt kam zudem noch die Erneuerung einiger Systembausteine hinzu. Dies führte dazu, dass die Spiegelbelegeanlage zu einer quasi neuwertigen Anlage ertüchtigt wurde. Ergebnisse sind deutliche Qualitätssteigerungen und Energieeinsparungen.

Ausgangslage: Die erst vor sechs Jahren bei Guardian Steklo in Ryazan in Betrieb genommene Spiegelbelegeanlage funktionierte im Produktionsbetrieb nicht zufriedenstellend. Es traten durchgehend Qualitätsschwankungen des Ausgangsprodukts auf, die für den Betreiber selbst und auch für die Kunden nicht länger akzeptabel waren. Da ein kompletter Ersatz der noch relativ neuen Anlage bei den zu erwartenden hohen Kosten keine wirkliche Option war, suchten die Betreiber nach einem Weg, die vorhandenen Unzulänglichkeiten zu „heilen“.

Der zielführende Ansatz war, eine bessere Kontrolle über den Produktionsprozess zu erhalten, um sicherzustellen, dass so für jedes Stück Glas die genau vorgegebenen Prozessparameter eingehalten werden.

Dadurch sollte die Variabilität der Lacktrocknung reduziert werden, was u. a. zu einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Spiegel führt. Den Auftrag, die vorhandene Anlage gemäß den Vorgaben zu modernisieren bzw. zu ertüchtigen, also ein Retrofitting durchzuführen, erhielt das Dortmunder Unternehmen Klöpper Maschinentechnik. Eine weitere Vorgabe des Betreibers war, die notwendigen Betriebsunterbrechungen so gering wie möglich zu halten.

Vorteile eines Retrofittings

Warum sollten relativ neue Maschinen und Produktionsanlagen teuer demontiert und entsorgen werden, nur weil einige Prozessparameter nicht eingehalten werden? Warum sollten eingespielte Produktionsabläufe umfassend verändert werden, wenn sie nicht mehr optimal gestaltet werden können?

Die Antwort liegt häufig in der verantwortungsvollen Abwägung zwischen einer möglichen Neuinvestition oder der teilweisen Beibehaltung von vorhandenen, noch funktionsfähigen Komponenten. Gerade bei teuren Anlagen könnte hinsichtlich der zweiten Option ein passendes Retrofit sehr interessant sein.

Retrofit (engl.: nachrüsten, umrüsten) steht für die sinnvolle Modernisierung oder für den nachträglichen Ausbau bzw. Umbau bestehender, meist älterer Anlagen und Betriebsmittel zur erfolgreichen Weiterführung bzw. Akzeptanz einer bestehenden Anlage.

Je nach Ausgangslage können für den Anlagenbetreiber zum Beispiel die folgenden Ziele für ein vorgesehenes Retrofitting relevant sein:

• Steigerung der Kapazität und Effizienz
• Steigerung der Produktqualität
• Steigerung des Automatisierungsgrads und Einbettung in moderne IT-Umgebungen
• Langfristige Versorgung mit Ersatzteilen
• Erfüllung von gesetzlichen Vorgaben
• Moderne Steuerung und IT-Anbindung

Unternehmen, die ein erfolgreiches Retrofitting ihrer Anlagen durchgeführt haben, berichten u. a. von kurzen Stillstandszeiten, da nur teilweise Erneuerungen notwendig waren, von geringeren Investitionskosten (zu Neuinstallation), Infrastruktur, z. B. Fundamente, Konstruktionen oder Antriebe konnten übernommen werden. Dazu ein geringer Schulungsaufwand, da die Anlage bekannt ist.

So wurde das Projekt realisiert

Die konkrete Erwartung des Auftraggebers bestand darin, eine bessere Kontrolle des gesamten Prozesses in Bezug auf die Lacktrocknung und Lackaushärtung sicherzustellen, indem jedes Stück Glas die gleiche kontrollierte Infrarotstrahlung erhalten sollte.

Durch die bessere Kontrolle des gesamten Prozesses und einer deutlich gesteigerten Flexibilität in Bezug auf die Lackerwärmung und Lackaushärtung sollten verbesserte Temperaturkurven für den Lack erzielt werden. Insbesondere ist die Einhaltung dieser Temperaturkurven wichtig hinsichtlich der Abhängigkeit von Glaseintrag, Kontinuitätspausen, Glasdicke und Glastemperatur.

Nach einer fundierten Analyse der Produktionsabläufe und der laufenden technischen Prozesse wurde klar, dass der Schwerpunkt des Retrofittings in der Überarbeitung des thermischen Prozesses liegen muss. Als Ergebnis wurde die komplette Regelung im Decklackofen durch Installation eines neuen Systems ersetzt; die alten mechanischen Komponenten mussten jedoch nicht demontiert werden.

Für die Integration der vollautomatischen Temperaturregelung waren minimale Unterbrechungen des laufenden Produktionsbetriebs notwendig, die reine Stillstandszeit betrug gerade einmal zwei Wochen. Die Regelung mit den ermittelten Betriebsparametern wurde so ausgelegt, dass der Wärmeeintrag für jede produzierte Scheibe individuell dosiert und mit der geforderten Genauigkeit überwacht werden konnte.

Mit der Inbetriebnahme und einigen Probeläufen bestätigte der Auftraggeber, dass die spezifizierten Anforderungen erfolgreich und effektiv umgesetzt worden waren und dass schon ab der ersten produzierten Scheibe eine deutliche Steigerung der Produktqualität erreicht werden konnte.

Alle Glasscheiben werden heute überwacht, sodass die Rückverfolgbarkeit und Sortierung sehr viel besser geworden sind. Durch die neue Temperaturregelung, die sich bei Klöpper seit Jahren bewährt hat, lässt sich nun sehr genau ein Temperaturprofil im Produktionsprozess fahren, das den relevanten und individuellen Empfehlungen des Lackherstellers entspricht und somit die Qualität der Lackoberfläche optimiert. Der Glasverarbeiter ist zudem in der Lage, die Parameter eigenständig für verschiedene Lackhersteller anzupassen oder anhand seiner Erfahrung zu optimieren.

Aufgrund der besseren Lampenanordnung und Leistungssteuerung zeigten sich zudem auch Vorteile hinsichtlich der Energieeinsparungen. So werden nun insgesamt weniger Heizstrahler eingesetzt. Zusätzlich wird Energie eingespart durch die Umschaltung zwischen Glasoberflächen- und Lufttemperaturregelung, wenn kein Glas im Ofen ist.

Ein fachgerechtes Retrofitting kann abhängig von der Funktions- und Bedarfsanalyse in vereinbarten Zeitabschnitten erfolgen und dabei den modulweisen Austausch von betroffenen Anlagenkomponenten, z. B. Temperaturregelung, Antriebstechnik oder Sensortechnik, vorsehen. Auch die modulare Funktionserweiterung von bestehenden Anlagen kann für den Betreiber interessant sein, zum Beispiel die Scheibenverfolgung im Ofen, Strahlerausfallerkennung, Qualitätskontrolle mit kundenspezifischer Datendokumentation, Anbindung an ERP-Systeme und Konformität zu DCS-Systemen.

Alle Typen von Glasbearbeitungsmaschinen lassen sich relativ kostengünstig bei minimalen Betriebspausen optimieren und modernisieren, da häufig nur einige kritische Teilkomponenten ausgetauscht werden müssen.—

 www.kloepper.de

Die Klöpper Maschinentechnik blickt auf über 50 Jahre Erfahrung als Maschinenbauer im Segment Glasbearbeitung und als Dienstleister für Maschinen-Retrofitting. Das Angebot umfasst u. a. technische und wirtschaftliche Beratung im Vorfeld:

• Analyse vor Ort als Engineering-Dienstleistung
• Fertigung und Tests der Komponenten im Werk
• Montage und Inbetriebnahme vor Ort
• Vor-Ort-Service nach der Inbetriebnahme
• Telefonischer Support
• Wartungs- und Service-Dienstleistungen

Die Fachkompetenz der Firma wird getragen durch ein erfahrenes Team von Ingenieuren und Monteuren aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik. Durch die interdisziplinäre Kompetenz lassen sich alle Schnittstellen direkt bearbeiten.

Die Autoren

Alfred C. BeimdickMartin Flormann

Jens HauptTim Jeschke