Conditiebewaking verhoogt en handhaaft de efficiëntie in de papierproductie

Bij SAPPI GmbH in Duitsland is conditiebewaking al een aantal jaren verre van onbekend. Dankzij uitgebreide conditiebewaking verloopt alles volgens plan.

Conditiebewaking is een belangrijk onderwerp voor elke branche. Toch worden niet alle condition monitoring maatregelen voldoende toegepast om werkelijk alle machines en apparaten onder controle te hebben. Dit komt mede doordat sommige bedrijven financiële beperkingen hebben voor grootschalige conditiemonitoring. Maar op de lange termijn is het financiële verlies na een systeemstoring aanzienlijk hoger dan de investering die nodig is voor een online conditiebewakingssysteem.

Ook al lijkt het op het eerste gezicht niet zo, Ehingen, een kleine stad aan de Donau in de Duitse provincie Zwaben, is een mekka van de papierfabricage. SAPPI Fine Paper Europe heeft hier een van zijn zeven Europese productiefabrieken gevestigd. Al in het begin van de jaren negentig implementeerde SAPPI de eerste conditiebewakingsmaatregelen en ontdekte al snel dat monitoring van apparatuur essentieel is voor een concurrerende en winstgevende operatie. In dit vraag-en-antwoordartikel beantwoorden SAPPI-managers enkele vragen over het belang van conditiebewaking in termen van duurzaam concurrentievermogen.
De onderwerpen van het interview zijn Burkhard Köhn, technisch manager; Hermann Huss, voorman preventief onderhoud; Richard Züfle, onderhoudsmanager; en Thomas Karger, ingenieur papierfabriek.

Vraag: SAPPI Fine Paper Europe is een van de grootste papierproducenten. Hoe groot is uw jaarlijkse papierproductie in tonnen en welk assortiment van verschillende producten heeft u?

Burkhard Köhn: Alleen al in de fabriek in Ehingen produceren we ongeveer 250.000 ton papier per jaar. SAPPI Fine Paper Europe heeft als geheel een jaarlijkse productie van meer dan 2,7 miljoen ton. Ons houtvrij gecoat papier wordt voornamelijk gebruikt voor de voorbereiding van hoogglansbrochures voor industriële reclame, artistieke drukkalenders en kunstportfolio's.

Vraag: Wat is de betekenis van de factor tijd bij fabricage en levering aan uw klanten?

Köhn: Wij leveren voornamelijk aan groothandels die allemaal hoge verwachtingen hebben op het gebied van kwaliteit en leverbetrouwbaarheid. Maar vooral als de machine uitvalt, is de factor tijd bepalend. Wij produceren de klok rond bijna 365 dagen per jaar. Het is daarom niet mogelijk om productieverlies tijdens een machinestoring in te halen.

Vraag: Wat zijn de belangrijkste problemen waarmee u te maken krijgt met uw type apparatuur?

Köhn: Ik ben niet op de hoogte van de situatie in andere industrieën, maar onze apparatuur heeft een groot aantal potentiële probleemgebieden. De apparatuur is 200 meter lang en zit vol besturings- en aandrijfsystemen, met een groot aantal lagers en tandwielen. Bijna overal bestaat het risico dat een onderdeel defect raakt.

Vraag: Wat doet u om het risico te beheersen?

Köhn: We realiseerden ons al vroeg dat conditiebewaking van risicovolle onderdelen van apparatuur de beslissende factor is om een ​​betrouwbare werking te waarborgen. Aanvankelijk gebruikten we offline meetsystemen, maar geleidelijk zijn we overgegaan op online systemen. U moet zich realiseren dat een storing van de apparatuur ons 10.000 euro per uur kost. Het is dan ook logisch dat ons uiteindelijke doel is om onnodige machinestoringen te voorkomen.

Vraag: Betekent dit dat de bedrijfszekerheid van de fabriek de essentiële factor is voor duurzaam concurrentievermogen?

Köhn: Onze branche heeft, net als elke andere, te lijden onder een zeer hoge en voortdurend toenemende concurrentiedruk, maar we gaan deze uitdaging aan. Het is waar dat condition monitoring een beslissende rol speelt. De miljoenen die we uitgeven zijn een duidelijke indicatie van het belang dat we hechten aan onderhoud. Eén ding is duidelijk:als de installatie langer stilstaat dan hij draait, hoeft u zich geen zorgen te maken over uw positie ten opzichte van uw concurrenten. Je staat altijd achter hen.

Vraag: Dat is geen eenvoudige opgave. Maar wat doet u precies om uw installatie bedrijfszekerder te maken?

Köhn: Onze installatie is uitgerust met 385 sensoren in verschillende meetposities. Onze voorman van preventief onderhoud, de heer Huss, kan op zijn computer data van al deze sensoren ophalen. Als een waarde een ingestelde limiet overschrijdt, wordt een alarm geactiveerd.

Hermann Huss: Het alarm geeft duidelijk aan in welke positie op de productielijn de bedrijfsomstandigheden van een wentellager zijn veranderd, zodat ik direct kan reageren.

Vraag: En wat gebeurt er bij een alarm?

Köhn: De limieten zijn gebaseerd op onze jarenlange ervaring en zijn zo ingesteld dat een alarm niet altijd wijst op een storing. Met live metingen kunnen we in plaats daarvan bepalen of de schade aan het wentellager constant blijft of dat de staat van het lager verslechtert. Dit stelt ons in staat om te berekenen wanneer we het lager moeten vervangen of dat het lager kan worden bediend tot de volgende geplande onderhoudsdatum met het aanbrengen van extra smeermiddel.

Vraag: Helpt conditiebewaking ook als een lager moet worden vervangen?

Köhn: Het feit is dat als een van onze cilinders niet draait, de plant uitvalt. Maar dankzij onze veiligheidsmaatregelen en conditiebewakingsapparatuur hebben we de situatie onder controle en kunnen we vroeg genoeg herkennen wanneer een onderdeel niet werkt zoals vereist. Met andere woorden, we kunnen vandaag vertellen hoe de machine morgen zal werken.

Huss: Ik ben het volledig eens met de heer Köhn, maar er is altijd een risico dat er iets kapot gaat. Maar zelfs dan zijn we in het voordeel. Aan de hand van de gemeten parameters kunnen we zien welk onderdeel in het rood staat. Ze stellen ons in staat om precies te zeggen waarom de installatie uitvalt en waar het defecte lager zich bevindt. Zonder conditiebewaking zou het moeilijk zijn om het ene defecte lager te vinden. In onze fabriek duurt een geplande lagerwisseling twee tot vier uur; zonder conditiebewaking kan het acht uur duren.

Vraag: Welke andere kennis haalt u uit de metingen die zijn uitgevoerd als onderdeel van conditiebewaking?

Köhn: Enerzijds moet schade worden herkend en beoordeeld; anderzijds moet de levensduur van de lagers worden geoptimaliseerd. Als we een lager al meerdere jaren gebruiken, kan worden aangenomen dat een defect een normaal defect is. Mocht een nieuw lager het echter begeven, dan moet een schadeanalyse worden uitgevoerd. Dit zou de enige manier zijn om de oorzaak te achterhalen en onze lagerkeuze in samenwerking met SKF te optimaliseren, zodat deze voldoet aan de eisen van onze bedrijfsomstandigheden.

Vraag: Welke tools en apparaten van SKF gebruikt u?

Köhn: Online systemen, Microlog dataloggers voor handmatige metingen op de routes, trillingssensoren gemonteerd op de meetposities en de evaluatiesoftware waarmee we de data in detail kunnen bekijken en analyseren.

Vraag: Betekent dit dat u elk onderdeel van uw installatie op elk moment kunt evalueren en beoordelen?

Richard Züfle (onderhoudsmanager): Precies. Doorslaggevend is dat we snel en planmatig kunnen inspelen op veranderingen. Het is niet alleen onze taak om de installatie te monitoren, maar ervoor te zorgen dat deze slechts om de zes weken stilgelegd hoeft te worden voor gepland onderhoud. Het is onze verantwoordelijkheid om deze cyclus in stand te houden en tussentijdse uitschakelingen te voorkomen.

Vraag: Als je ermee ophoudt, voel je je dan meer op je gemak dankzij conditiebewaking?

Köhn: Ja, natuurlijk.
Hus: Nee, niet altijd, want ik ken de meetgegevens en weet welke componenten momenteel aan de limiet van hun levensduur zitten. Maar het is over het algemeen heel geruststellend om te weten wanneer alles "in het groen" is in de ware zin van het woord.

Vraag: Kunt u de bereikte resultaten kwantificeren met behulp van het condition monitoring programma?

Thomas Karger (paper mill engineer): In de tijd sinds we zijn begonnen met onze offline en online metingen, hebben we met succes precies 1.000 schadegevallen geïdentificeerd. Succesvol betekent natuurlijk dat we de schade hebben opgespoord en gediagnosticeerd voordat de plant het begaf. De ervaring en knowhow die in de loop der jaren met deze gevallen is opgedaan, vergroten onze kennisbasis, zelfs als veel schadegevallen verschillend zijn.
Köhn: Als u een cijfer wilt om ons succes te kwantificeren, zou ik wijzen op de regelmatige onderhoudsintervallen. Waar we in 1991 de installatie om de twee weken moesten stilleggen, is het interval tussen twee onderhoudsonderbrekingen tegenwoordig zes weken. Het zou niet mogelijk zijn geweest om deze intervallen te verlengen zonder conditiebewaking.

Vraag: Wat is de volgende stap die u wilt nemen om de toekomst van SAPPI op het gebied van fabrieksbetrouwbaarheid veilig te stellen?

Züfle: Door de steeds hogere eisen is er voor ons nog steeds een risico wat betreft tandwielkasten. Onze verhoogde productiesnelheid van 1.120 meter per minuut zal de versnellingsbak sneller tot het uiterste brengen dan gepland. Om een ​​betere controle en betrouwbaarheid in de planning te bereiken, is onze volgende stap om dit gebied op te nemen in het conditiebewakingsprogramma.

Vraag: Hoe zou u in het kort definiëren waarom conditiebewaking nodig is voor SAPPI Ehingen GmbH?

Köhn: Het is heel duidelijk - ons doel is om state-of-the-art te zijn in onze fabrieken en apparatuur, zodat we tekortkomingen kunnen identificeren en optimaliseren. De (condition monitoring) tools stellen ons in staat om alle lagers in onze productiefaciliteiten grondig te analyseren.