Mischen und dosieren mit System

In einem Großteil der Produktionsbetriebe hat der Einsatz von Lean-Management und die Durchführung von Rationalisierungsmaßnahmen dazu geführt, dass die Planungs- und Engineeringabteilungen dieser Unternehmen personell stark verkleinert wurden. Gleichzeitig werden jedoch die Produktionsleistungen ständig weiter gesteigert, so dass die notwendigen Maßnahmen zur Optimierung, Automatisierung und vereinfachten Instandhaltung der Fertigungsanlagen oft nur noch unzureichend durch eigene Ressourcen bewältigt werden können.

Intensive Anforderungen an den Automatisierungsgrad der Anlagen, gekoppelt mit der Reduzierung des Bedienpersonals, führt zwangsweise zu einem hohen Planungsbedarf hinsichtlich der Optimierung von Fertigungsabläufen. Dies gilt insbesondere für bestehende Altanlagen, aber auch für Neuanlagen. Speziell bei Projekten wie Teil-Automatisierungen, Anlagenerweiterungen und Umbauten in produzierenden Unternehmen wird der Bedarf nach speziellen Dienstleistungen im Bereich Engineering immer größer. Während bei Neuanlagen die Gesamtplanung meist durch den Generalunternehmer realisiert wird und anteilmäßig im Auftragsumfang enthalten ist, erfordern Umbauten und Anlagenerweiterungen häufig einen anteilig wesentlich höheren Planungsaufwand, der im Budget dementsprechend zu berücksichtigen ist. Ein unabhängiges Dienstleistungsunternehmen wie Induser kann dabei nicht nur helfen ein Projekt von der Planung bis zur Inbetriebnahme zu betreuen, sondern es kann auch dazu beitragen, Kosten zu senken. Durch eine eng an die speziellen Verhältnisse des Betriebes angepasste Abwicklung wird die Auswahl und der Einsatz von Komponenten optimal auf vorhandene Belange abgestimmt. Es gibt keine Produktabhängigkeiten, die zu Lasten des Projektes Berücksichtigung finden müssen.

Die Abteilung „Systemlösungen Mischen und Dosieren“ der Firma Induser Industrieservice hat sich auf komplette Anlagen rund um das Rohstoffhandling spezialisiert. Dabei wird der gesamte komplexe Bereich über das Fördern und Lagern, die gravimetrische Dosierung (Schüttgüter und Flüssigkomponenten) und Mischen bis zur Automatisierung der Anlagen angeboten.

Die Anlage wird, entsprechend den Anforderungen, zusammengestellt. Durch die umfassenden Marktkenntnisse des Dienstleisters werden die Vor- und Nachteile der einzelnen Anlagenteile und Komponenten berücksichtigt. So kann eine herstellerunabhängige Auswahl der einzusetzenden Teilkomponenten vorgenommen werden. Die Schnittstellenkoordination zwischen den Teilbereichen wird ständig und in jeder Phase des Projektes betreut und kontrolliert.

Der Grundstein für einen erfolgreichen Projektabschluss wird bereits in der ersten frühen Planung eines Projektes gelegt. Unterschiedliche Philosophien der Hersteller einzelner Komponenten können dazu führen, dass Schnittstellen zwischen Einzelkomponenten nicht zu optimieren sind. Wenn also von falschen Annahmen ausgegangen bzw. falsche Prioritäten gesetzt werden, kann ein Projekt sehr schnell finanziell, zeitlich und technisch in eine nicht vorhersehbare und unerwünschte Richtung abgleiten. Aufgabe des Planers ist es, dies zu verhindern und dem Kunden eine optimale Lösung für das gewünschte Vorhaben vorzuschlagen.

Je nach Anforderung stehen bei Induser für bestimmte Anlagen/Verfahren Expertenteams zur Verfügung. Diese Teams setzen sich aus Fachleuten zusammen, die über viele Jahre Erfahrung in den bestimmten Gebieten verfügen. Durch die Zusammenarbeit mit dem Kunden werden sowohl im Vorfeld eines Projektes als auch in der gesamten Projektphase, bis hin zur Inbetriebnahme, die bestmöglichen Alternativen gesucht.

Zu den Aufgabenstellungen einer Automatisierung zählen:

• Erfassung der Rohstoffe, beispielsweise über mobile Datenerfassungssysteme

• Rohstoffverfolgung/Rohstoffhandling/Rohstoffverwaltung

• die komplette Steuerung der Anlage und der Abläufe

• Rezepturverwaltung

• Produktionsplanungsunterstützung

• Visualisierungssysteme

• Protokollierung

• Bedienerführung über Online-Systeme

Einen Einblick in die Entscheidungen, die bei den Fertigungsabläufen zu fällen sind, geben die folgenden Abschnitte.

Der Rohstoff kann in sehr unterschiedlichen Gebinden geliefert werden. Jede Transporteinheit hat Vor- und Nachteile und vor allem ein sehr spezifisches Handling. Wird Rohstoff in Silofahrzeugen angeliefert, müssen entsprechende Außensilos geplant werden. Die Silos müssen den Eigenschaften der Rohstoffe angepasst sein. So ist es möglich, dass ein Pulver einen sehr hohen Wasseranteil hat. In diesem Fall muss eine Beheizung vorgesehen werden, um zu verhindern, dass das Produkt bei Temperaturen unter 0 °C gefriert. Eine Andockstation für die Silo-Fahrzeuge mit der entsprechenden Energieversorgung muss eingeplant werden. Der Standort der mit diesem Rohstoff zu beschickenden Abnehmer und das Fließverhalten des Produktes sind die wichtigsten Informationen zur Auslegung des geeigneten Förderorgans.

Bei Anlieferung von Big Bags spielt die Lagerfläche, Handhabungsmittel und in der Regel die staubdichte Entleerung eine übergeordnete Rolle. Ähnlich wie bei Big Bags müssen auch bei Sackware entsprechende Lagerflächen und die Entleerung beachtet werden. Die notwendige Man-Power darf bei allen Überlegungen nicht vergessen werden.

Zu den verschiedenen Anlieferungsarten kommt die Rohstofferfassung und die Rohstoffverwaltung. Je nach Bedarf und Ausbaustufe können verschiedene Lösungen zum Einsatz kommen. So kann über eine mobile Datenerfassung (z.B. Barcode) und der zum Anwendungsfall passenden Software diese Thematik gelöst werden. Zu beachten sind dabei die verschiedenen Ausführungsvarianten. Die für einen spezifischen Anwendungsfall passende Variante herauszufinden ist nicht immer einfach, da verschiedene Herstellerphilosophien in Einklang zu bringen sind.

Die Auslegung der geeigneten Lagerungen der Rohstoffe bedingt eine enge Abstimmung mit den unterschiedlichen Abteilungen des Kunden (z.B. Planung, Produktion) und den Herstellern des Rohstoffes (Fließverhalten, Sicherheitsdatenblätter). Teilweise dürfen Produkte nicht über einen längeren Zeitraum gelagert werden, ohne dass sich die Zusammensetzung oder die Produkteigenschaften ändern. Die Art und Weise der Förderung kann ebenfalls bestimmte, gewünschte Eigenschaften verändern oder verfälschen.

Die Größe der Zwischenlager wird u. a. von der Produktion (Nachfüllzyklen, notwendige Man Power) und von den räumlichen Gegebenheiten bestimmt. Das Fließverhalten des zu lagernden Produktes wiederum bestimmt die Form und vor allem die Art und Weise des Austragens aus dem Silo. Die verschiedenen Austragsmöglichkeiten müssen entsprechend dem Produkt bewertet und ausgewählt werden. Ob und wie der Füllstand im Silo ermittelt wird ist ein weiterer Aspekt.

Die Auswahl der Dosierer erfordert die genaue Kenntnis über das Fließverhalten des jeweiligen Produktes. Unter Umständen sind Dosierversuche mit unterschiedlichen Geräten notwendig. Grundsätzlich kann im Bereich der Verwiegung zwischen der Differentialverwiegung und der Verwiegung nach dem Gain in weight-Prinzip unterschieden werden. Bei der Differentialverwiegung wird der Dosierer komplett verwogen und das Gewicht des Schüttguts bestimmt, das den Dosierer verlässt. Dabei ist eine kontinuierliche oder eine diskontinuierliche Differentialverwiegung möglich.

Beim Gain-in-weight-Prinzip wird der Bereich verwogen, in dem eindosiert wird. Die Gewichtszunahme wird addierend ermittelt. In diesem Fall ist ausschließlich eine diskontinuierliche Fahrweise möglich.

Bei der Auswahl des geeigneten Mischers stehen sehr viele unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung. Als Beispiel seien hier einige genannt:

• konventionelle statische Mischer

• verfahrbare Mischer

• Konti-Mischer

• Diskonti-Mischer

• Containermischer

• Heiz/Kühl-Mischer

Diese Liste ließe sich beliebig erweitern. Die Auswahl hängt von sehr vielen Faktoren ab. Der wichtigste Faktor jedoch bleibt die Mischgüte des fertigen Produktes. Von der Auswahl des Mischprinzips und damit des Mischers hängt selbstverständlich auch die Auswahl der gravimetrischen Dosierung (Dosierer und Verwiegung) und umgekehrt ab.

Für eine anstehende Anlagenoptimierung sind damit eine ganze Reihe von Fragen zu klären und Entscheidungen zu fällen. Dabei können sich die genaue Kenntnis der innerbetriebliche Abläufe, wie sie die betriebsinternen Fachabteilungen haben, und die fachlichspezifischen Erfahrungen des externen Planers ideal ergänzen. Das Resultat ist eine hinsichtlich Produktoptimierung, Kosten und einzuhaltenden Terminrahmens bestmögliche Abwicklung.

Halle 9, Stand 417

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