W związku z uruchamianiem jednej z najnowocześniejszych fabryk kosmetycznych w Europie, nasza firma otrzymała zapytanie o dostarczenie innowacyjnego rozwiązania w zakresie obróbki termicznej substancji chemicznych. Klient, znany międzynarodowy producent kosmetyków, potrzebował komory grzewczej zdolnej do jednoczesnego podgrzewania dużych ilości surowców. Kluczowym wymogiem była możliwość obsługi 48 beczek lub 12 pojemników IBC w trzech niezależnych strefach grzewczych. Wyzwanie polegało na stworzeniu systemu, który będzie nie tylko efektywny, ale także łatwy w obsłudze, zgodny z najwyższymi standardami higienicznymi i bezpieczny w użytkowaniu. Fabryka jest jedną z najnowocześniejszych w Europie - jako cel postawiono tu wyznaczenie nowych standardów produkcyjnych i bezpieczeństwa, co bezpośrednio przełożyło się na bardzo wysokie wymogi co do działania maszyny pod kątem wydajności, bezpieczeństwa oraz wpływu na środowisko naturalne. Projekt został zainicjowany przez przedstawiciela kwatery głównej firmy, znajdującej się w Niemczech. Proces podlegał regułom i procedurom korporacyjnym z naciskiem na nowoczesna formę komunikacji i prowadzenia projektów. W prace zostało zaangażowane kierownictwo kwatery głównej oraz specjaliści, inżynierowie pracujący w Polsce w obrębie budowy nowego zakładu. Projekt wymagał koordynacji prac inżynieryjnych, projektowych, bezpieczeństwa oraz innych bezpośrednio związanych z budową zakładu i instalacji powiązanych z działaniem komory grzewczej.
Rozwiązanie
Produkty klienta wymagają różnorodnych procesów obróbki cieplnej - kluczowym wymaganiem była możliwość pomieszczenia i jednoczesnego podgrzania do wielu beczek zawierających różne substancje chemiczne. Złożoność produkcji wymagała rozwiązania, które umożliwiłoby precyzyjne i niezależne zarządzanie temperaturą dla różnych produktów jednocześnie. Ponadto, różnorodność materiałów używanych przez klienta, w tym substancji o różnej lepkości i wrażliwości na temperaturę, sprawiła, że konieczne było zaprojektowanie systemu, który zapewni stabilność temperaturową, minimalizując ryzyko degradacji produktów. Klient oczekiwał także, że system będzie łatwy w obsłudze i umożliwi szybkie przełączanie pomiędzy różnymi trybami pracy, co pozwoli na maksymalizację efektywności produkcji. W odpowiedzi na zapytanie jakie do nas spłynęło, nasz zespół inżynierów zaprojektował trójstrefową komorę grzewczą o łącznej mocy 60 kW, gdzie każda strefa działa niezależnie, z oddzielnym systemem sterowania. System umożliwia precyzyjne kontrolowanie temperatury każdej strefy z poziomu panelu HMI, co pozwalało na elastyczne dopasowanie parametrów grzania do różnych grup produktów.
Kluczowe elementy projektu:
- Trzy niezależne strefy grzewcze: Każda strefa mogła pomieścić 12 beczek lub 4 pojemniki IBC, co pozwalało na jednoczesne podgrzewanie różnych substancji w różnych temperaturach.
- Precyzyjna kontrola temperatury: System został wyposażony w zaawansowane czujniki i regulatory temperatury, umożliwiające utrzymanie stałych parametrów grzania w każdej strefie. Konstrukcja komory umożliwiała podgrzewanie substancji do 90°C, z możliwością podniesienia temperatury do 110°C.
- Sterowanie Siemens SIMATIC HMI PT900: Użytkownicy mieli możliwość pełnej kontroli nad procesem grzewczym, z opcją zapisywania i korzystania z wcześniej zdefiniowanych receptur grzania. System zintegrowano z globalnym systemem kontroli zakładu, co pozwalało na monitorowanie i szybkie reagowanie na ewentualne odstępstwa od norm.
- Efektywność energetyczna: Każda z trzech stref grzewczych posiadała oddzielny system recyrkulacji powietrza i indywidualne turbiny nadmuchowe, co znacząco zwiększało efektywność energetyczną maszyny.
Realizacja projektu
Projekt został przeprowadzony w ścisłej współpracy z klientem oraz producentem komory, firmą Amarc. Proces obejmował szereg etapów:
- Wstępna analiza wymagań: Zespół inżynierów przeanalizował procesy produkcyjne i specyfikę substancji podgrzewanych, co pozwoliło na zaprojektowanie systemu idealnie dopasowanego do potrzeb fabryki.
- Konsultacje i optymalizacja: Na podstawie zebranych informacji zaprojektowano szczegółowe rysunki techniczne, które następnie były konsultowane z klientem. Uwzględniono sugestie dotyczące modyfikacji konstrukcji, aby spełnić wysokie wymagania higieniczne związane z pracą w strefach czystych.
- Pre-FAT i FAT: Po akceptacji projektu przeprowadzono testy w siedzibie producenta we Włoszech. Podczas testów Pre-FAT i FAT klient miał możliwość weryfikacji wydajności i bezpieczeństwa maszyny.
- Transport i instalacja: Cała operacja transportu i instalacji komory została przeprowadzona w fabryce klienta w Polsce. Ze względu na rozmiary maszyny (9,4 m szerokości, 4,4 m wysokości i 1,8 m głębokości), komorę dostarczono w częściach, a jej montaż odbył się na miejscu. Dostosowano specjalne narzędzia do montażu, aby móc przeprowadzić instalację w trudnodostępnym miejscu zakładu.
- SAT (Site Acceptance Test): Po instalacji przeprowadzono testy działania i wydajności, które potwierdziły zgodność maszyny z oczekiwaniami klienta.
Efekty
Wdrożenie trójstrefowej komory grzewczej przyniosło znaczące korzyści:
- Zwiększona wydajność: Możliwość jednoczesnego podgrzewania substancji w 48 beczkach lub 12 pojemnikach IBC pozwoliła na optymalizację procesów produkcyjnych i skrócenie czasu grzania do 30 minut, znacznie przekraczając założenia klienta.
- Elastyczność operacyjna: Dzięki niezależnemu sterowaniu każdą strefą grzewczą, możliwe było dostosowanie temperatury do różnych produktów, co zwiększyło elastyczność produkcji.
- Oszczędność energii: Użycie zaawansowanych materiałów izolacyjnych oraz wydajnych systemów recyrkulacji powietrza przyczyniło się do redukcji zużycia energii, jednocześnie zapewniając stabilność temperaturową wewnątrz komory.
- Zachowanie standardów higienicznych: Dzięki zastosowaniu stali nierdzewnej SS304 oraz ciągłych spawów konstrukcyjnych, maszyna była łatwa do utrzymania w czystości, co było kluczowe w przypadku pracy w strefach czystych.
Zaprojektowana przez nas komora grzewcza w pełni spełniła wymagania klienta. Wysoka efektywność, precyzyjna kontrola procesów oraz zaawansowany system sterowania pozwoliły na znaczące usprawnienie produkcji, a także zwiększenie bezpieczeństwa i jakości produktów. Dostosowanie rozwiązania do potrzeb nowoczesnej fabryki sprawiło, że projekt zakończył się sukcesem, a klient zyskał nowoczesne narzędzie spełniające najwyższe standardy produkcyjne i środowiskowe.
