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Entwicklungskonzept für ein vollautomatisches Wärmesystem
Seit über 35 Jahren gilt die DENIOS AG als zuverlässiger und lösungsorientierter Partner für den Schutz von Mensch und Umwelt. Um in der globalen Wirtschaft wettbewerbsfähig zu bleiben, stehen die Themen Digitalisierung, Prozessautomatisierung und Effizienzoptimierung in der Industrie ganz oben auf der Agenda, so auch bei DENIOS. Die Kundenorientierung rückt dabei noch stärker ins Zentrum. Aus einer entsprechenden Kundenanforderung und Bedarfsanalyse hat DENIOS ein Konzept für eine vollautomatische Wärmekammer entwickelt.
Herausforderung und Aufgabe
Modernisierungsmassnahmen für mehr Effizienz: Für einen Hersteller von Spezialchemie ist die bestehende Wärmeanlage nach heutigem Massstab nicht mehr effizient. Weder energetisch noch bezogen auf das Flächen-Nutzen-Verhältnis entspricht das alte System dem aktuellen Anspruch. Es handelt sich um einen gemauerten, 150 m² grossen Raum mit unzureichender Isolierung. Manipulationsflächen („Regalgassen“) werden zwangsweise mitgeheizt und nur ein kleiner Deckenventilator sorgt für etwas Luftbewegung. Neben der Altanlage stehen weitere Wärmekammern, deren Kapazität bedingt durch Produktionssteigerungen bereits voll ausgelastet sind. Die neu zu planende Anlage muss somit zusätzliche Kapazitäten auf der bestehenden Raumgrundfläche aufnehmen. Die Lösung: die neue Anlage wird in die Höhe gebaut und als Durchlauftunnel realisiert.
Digitale Transformation: Innerhalb der nächsten Jahre plant der Kunde den Materialfluss teilweise zu automatisieren. Fahrerlose Transportsysteme sollen dann die Gebinde zum Zielort bringen. Durch eine Vernetzbarkeit der Wärmekammer liesse sich diese in die digitale Prozesswelt integrieren. Das neue Konzept sieht somit einen Datenaustausch zwischen Wärmekammer und dem kundeneigenen Leitsystem vor. Für den Kunden würde dies eine wichtige Ergänzung zur digitalen Transformation bedeuten. Bisher erfolgt die Produktionskontrolle und -steuerung teilweise noch mithilfe handschriftlicher Notizen.
Die Lösung
Automatisierte Produktionsprozesse: Eine Automatisierungslösung bringt eine deutliche Erleichterung und Zuverlässigkeit in die kundenseitigen Prozesse. Wichtige Fragestellungen, die sich im Prozess ergeben, können mit einer systemseitigen Logik beantwortet werden. So tauchen bei der thermischen Aufbereitung von Gefahrstoffen unter anderem folgende Fragen auf:
Wurde der richtige Stoff mit der stoffabhängigen Zieltemperatur eingestellt?
Darf der Stoff zusammen mit den anderen Stoffen in einem Bereich stehen?
Geht von dem Stoff ein zusätzliches Gefährdungspotential aus?
Wie lang steht der Stoff bereits in der Wärmekammer und an welcher Position?
Die DENIOS AG hat sich der Herausforderung gestellt, eine Automatisierungslösung auf Basis der bewährten Wärmekammerkonstruktion zu schaffen – ein vollautomatisches Wärmesystem für Gefahrstoffe.
Vollautomatisches Wärmesystem: Als zentralisierte Wärmekammer versorgt das vollautomatische System den kompletten Betrieb mit temperierten Gefahrstoffen bei exakter Einhaltung und Überwachung der Prozessparameter. Konzeptionell als Durchlaufofen mit mehreren Ebenen entworfen, hat die Wärmekammer nur einen sehr geringen Platzbedarf und passt sich modular den Bedürfnissen an. Zwei Portalroboter - angeordnet auf jeweils einer Stirnseite - sorgen für ein reibungsloses Ein- und Umlagern.
Die Palettenaufgabestation kann entweder manuell, aber auch über fahrerlose Transportsysteme beschickt werden. Hier wird das Gefahrstoff-Gebinde gescannt und analysiert. Das ERP-System überprüft dann gemäss den hinterlegten Artikelstammdaten die Anforderungen nach Ziel-Temperatur, Heizzeiten und Zusammenlagerungsbedingungen und definiert so die Zuordnung zu den jeweils geeigneten Wärmegassen des Durchlaufofens. Jede Durchlaufsektion kann separat und individuell beheizt und verwaltet werden. Somit ergibt sich eine maximale Flexibilität an Temperatur- und Lagerzonen. Sektional aufgebaute Rollenbahnförderer transportieren die Gebinde durch den Tunnel. Somit ist ein Stau- und Vereinzelungsbetrieb möglich, der die Gesamtkapazität optimal ausnutzt.
Schutzmassnahmen im Umgang mit Gefahrstoffen: Werden in der Anlage Gefahrstoffe behandelt, sind umfangreiche Schutzmassnahmen erforderlich, um den gesetzlichen Bestimmungen zu entsprechen. So sammeln überwachte Tropfbleche Leckagen auf und leiten diese in Auffangwannen. Es erfolgt umgehend ein Alarm, sollte ein Gebinde eine Leckage aufweisen. Auch auf den vorbeugenden Brandschutz wird bei Bedarf Rücksicht genommen. Jede Kammer ist mit einer Isolierung der Brandschutzklasse A1 ausgestattet. Optionale Rauchdetektoren und Löschverrohrungen sorgen für entsprechende Sicherheiten und Reaktionsschnelligkeit.
Ergebnis und Kundennutzen
Das vollautomatische Wärmesystem von DENIOS erfüllt alle Anforderungen an eine moderne Prozesstechniklösung. Sie substituiert die manuelle und fehleranfällige Prozesssteuerung und –Überwachung durch zuverlässige, programmierte Abläufe und bietet einen klaren Effizienzgewinn. In Zukunft kann der Kunden alle Prozessparameter jederzeit digital einsehen und anpassen. Aufbauend auf einer langjährig bewährten Konstruktion werden alle Gesetzesanforderungen erfüllt. DENIOS stellt somit die Weichen für eine zukunftssichere Prozessintegration der thermischen Aufbereitung von Stoffen in den Materialfluss- und Produktionsprozess.
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