Spax International hat seinen Firmensitz in Ennepetal und eine weitere Produktionsstätte in Gevelsberg. Das Unternehmen fertigt am Standort Ennepetal mit etwa 500 Mitarbeitern auf rund 12.000 Quadratmetern bis zu 50 Millionen Schrauben am Tag. „Die Fertigung einer Schraube besteht im Wesentlichen aus drei Produktionsschritten: Zunächst wird der Schraubenkopf mit Krafteingriff auf einen zuvor zugeschnittenen Draht aufgepresst, danach wird das Gewinde auf den sogenannten Pressnagel aufgewalzt. Abschließend wird die Schraube gehärtet und veredelt. Der gesamte Ablauf erfolgt auf Einzelmaschinen und nahezu alle benötigen Druckluft“, erklärt Sascha Roloff, Leiter der Instandhaltung und Beauftragter für das Energiemanagement.
Täglich bis zu 50 Millionen Schrauben
Circa 500 Maschinen befinden sich in der Fertigung, wobei ein Großteil über eine zentrale Druckluftstation versorgt wird. Hierzu der Instandhaltungsleiter: „In einer frühen Phase haben wir den Druckluftverbrauch noch auf Abteilungsebene erfasst, sind dann aber zunehmend auf Verbrauchsmessungen an einzelnen Maschinen übergegangen. Hierzu haben wir zunächst Messgeräte mit einem Schaltausgang eingesetzt.“ Nach Aussagen von Roloff erwies sich deren Montage und auch Handhabung jedoch als schwierig, da die Anzahl der Schaltimpulse in Verbrauch pro Kubikmeter umgerechnet werden musste und überdies die Einstellung der Sensoren u.a. von der Dimensionierung der Rohrleitung für die Druckluft sowie der jeweiligen Einbausituation abhing. „Das war alles ausgesprochen kompliziert. Als uns dann ein Applikationsspezialist von IPF Strömungssensoren mit Analogausgang vorstellte, haben wir uns nach ersten positiven Tests für diese Alternative entschieden.“
Kompakte Lösungen für exakte Messungen
Im konkreten Fall sind die parametrierbaren Strömungssensoren von IPF gemeint, genauer der SL900020 mit R1/2″-Prozessanschluss und der SL920020 mit 1″-Prozessanschluss. Mit diesen Geräten lässt sich u.a. aufgrund des frei skalierbaren Analogausgangs (4…20mA) der Druckluftverbrauch besonders einfach und exakt ermitteln, um gezielt und somit nachhaltig die Energiekosten für die Drucklufterzeugung zu senken. Die kompakten Lösungen für Luft (auf Anfrage auch Gase) sind in sieben Versionen mit unterschiedlichen Rohrdurchmessern der integrierten Messstrecke erhältlich.
Die Einstellung der Verbrauchsmesser erfolgt intuitiv über zwei Tasten am Display, das Durchfluss, Verbrauch, Geschwindigkeit und Temperatur anzeigt. Die Standardeinstellung ist m3/h. Darüber hinaus gibt es weitere frei wählbare Einheiten. Zu den weiteren Merkmalen der Sensoren gehören eine Modbus RTU Schnittstelle zur Datenübertragung (weitere Schnittstellen auf Anfrage) sowie ein galvanisch isolierter Impulsausgang. Die Genauigkeit beträgt ±1,5% vom Messwert und ±0,3% vom Endwert.
Einfache Installation und Parametrierung
Spax investierte in insgesamt 48 Sensoren. „Der Einbau der Sensoren in die vorhandenen Druckluftrohrleitungen ist u.a. aufgrund der integrierten Ein- und Auslaufstrecke unkompliziert, ebenso die Parametrierung, denn die Minimal- und Maximalwerte des Analogausgangs sind bereits in Kubikmeter vorgegeben und lassen sich bei Bedarf anpassen.
Verbrauch exakt wissen
Das gemäß ISO 50001 für ein Energiemanagement zertifizierte Unternehmen erfasst schon seit mehr als zehn Jahren den Energieverbrauch und verwendet hierzu ein eigenes Energiesystem bzw. eine hierfür konzipierte Software. „Da wir uns beim Energiemanagement schon allein mit Blick auf die Auditierung weiterentwickeln wollen, müssen wir bei der Verbrauchsdatenerfassung noch weiter ins Detail gehen“, begründet Spax-Instandhaltungsleiter Sascha Roloff. „Unser Ziel ist es, zukünftig von jeder Maschine den exakten Verbrauch von Strom, Wasser und Druckluft zu haben, damit wir letztendlich unsere Produkte besser kalkulieren können.“
Ein Abgleich der Anzeige der Sensoren mit den Daten aus unserem Energiesystem ergab, dass die erfassten Werte der Geräte korrekt und zudem sehr präzise sind“, weiß Sascha Roloff zu schätzen.
Einsparungen auf verschiedenen Ebenen
Anhand der mit den Geräten erfassten Messdaten wurde z.B. rasch deutlich, dass trotz Standby-Betrieb einzelner Maschinen, etwa an Wochenenden oder in Nachtschichten, ein vergleichsweise hoher Druckluftverbrauch entstand.
Ein Großteil der Sensoren ist an den Maschinen in der Presserei von Spax im Einsatz, da diese Anlagen vergleichsweise viel Druckluft benötigen. – Bild: IPF Electronic GmbH
„Als Konsequenz hieraus haben wir ein Mutteruhr-Schichtmodell eingeführt. Die Mitarbeiter teilen mir in diesem Zusammenhang nun die Produktionszeiten in der Fertigung für eine Woche mit, sodass ich in betriebsfreien Zeiten die komplette Druckluftversorgung der betreffenden Anlagen von der Hauptleitung trennen kann.“ Darüber hinaus wurde auf Basis der Messergebnisse eine Prioritätenliste für die Leckageortung erstellt, um Undichtigkeiten noch gezielter und schneller zu beseitigen.
