Færre vakuumpumper, større processikkerhed: Central vakuumforsyning hos Migros Luzern

Ved pakning af kød hos Migros Luzern sker der en præcis tidsstyret proces på få sekunder. Vakuum er et vigtigt procesparameter her og påvirker direkte produktkvaliteten, holdbarheden og cyklustiden. Forskellige pakkeprocesser stiller forskellige krav til vakuumniveauet og kræver en både stabil og præcis kontrolleret forsyning.

På produktionsanslægget tilhørende Migros i Luzern i Schweiz forarbejdes og pakkes kødprodukter til den schweiziske fødevarehandel. I alt seks pakkemaskiner dækker en lang række produkter.

Ved termoformning af emballage, f.eks. til kødprodukter, evakueres luften fra emballagen, hvorefter den fyldes med gas og forsegles til sidst med en kantforsegling ved tryk mellem 20 og 200 mbar. Derudover anvendes et system kaldet Darfresh, hvor produktet anbringes i en vakuumformet bakke og vakuumpakkes med en topfilm ved tryk mellem 5 og 15 mbar.

Decentral vakuumforsyning som udgangspunkt

Inden opdateringen var vakuumforsyningen til pakkemaskinerne organiseret decentralt. De seks anlæg var forsynet med i alt 18 vakuumpumper, herunder oliesmurte lameller og vakuum-boostere. Vakuumpumperne blev delvist integreret direkte i maskinerne og delvist installeret eksternt. Nogle var i en enkel, ikke-isoleret metalpladekonstruktion på taget. I denne opsætning havde hver pakkemaskine sine egne vakuumpumper, som dækkede alle deres behov på tværs af de forskellige påkrævede trykniveauer.

Denne struktur medførte flere driftsmæssige og økonomiske ulemper. De vakuumpumper, der var indbygget i maskinerne, forårsagede et højt støjniveau i produktionsområdet og genererede en betydelig mængde spildvarme. Produktionsrummet skulle holde en konstant temperatur på omkring 12 °C, men vakuumpumperne afgav betydelige mængder varme og nåede temperaturer på 40 til 60 °C, hvilket øgede behovet for køling og dermed energiforbruget.

Der var også mangel på redundans i systemet. Hvis en enkelt vakuumpumpe svigtede, stoppede den tilhørende pakkemaskine med det samme. Ethvert nedbrud medførte således direkte produktionsafbrydelser og risiko for yderligere omkostninger. Derudover vanskeliggjorde vakuumpumpernes begrænsede installationsplacering vedligeholdelsesarbejdet. Udvidelserne var desuden ineffektive, da de nye maskiner krævede ekstra vakuumpumper, hvilket var forbundet med tilsvarende investerings- og driftsomkostninger.

Løsningen: Centraliseret vakuumsystem i en beholder

På grund af disse ulemper besluttede Migros Luzern og Busch Vacuum Solutions at gennemføre en grundlæggende omlægning af vakuumforsyningen. Formålet var at flytte vakuumteknologien helt ud af produktionsområdet for at frigøre plads i produktionen og gøre det muligt at udføre vedligeholdelsesarbejde uden for produktionsområdet.

Nogle af vakuumpumperne var allerede installeret på taget, men uden et omfattende systemkoncept. Med anskaffelsen af yderligere to pakkemaskiner og de dermed forbundne yderligere pladskrav i produktionsområdet blev det nødvendigt at gennemføre en grundlæggende omlægning af vakuumforsyningen.

I stedet for fortsat at udstyre hver enkelt pakkemaskine med sine egne vakuumpumper blev der indført et centralt vakuumsystem. Med dette koncept skaber et fælles vakuumsystem det nødvendige vakuum og stiller det til rådighed for alle tilsluttede maskiner via et netværk af rør. Dette gør det muligt at tilpasse pumpekapaciteten og antallet af pumper til det faktiske behov i produktionen. Systemet, som det er installeret i øjeblikket, består af seks roterende lamellvakuumpumper af typen R5 RA 0305 samt tre vakuum-boostere af typen PANDA WV 2400 A og én PANDA WV 0500 C. Der er afsat ekstra plads til eventuelle fremtidige udvidelser.

Behovsbaseret kontrol og dimensionering, der sikrer processikkerheden

Systemets styreenhed er placeret direkte i containeren. Tryksensorer i rørføringen registrerer kontinuerligt, hvor meget strøm der kræves, og kontrollerer vakuumpumperne tilsvarende. Denne behovsbaserede forsyning muliggør energieffektiv drift. Flere vakuumtanke dækker pålideligt procesfaser som termoformning, præ-evakuering og almindeligt vakuum. Det centraliserede vakuumsystem aktiveres, så snart den første pakkemaskine starter, men kan også betjenes manuelt. Drift er stadig mulig, selv i tilfælde af nedbrud i kontrolsystemet.

Da containeren er placeret udendørs, er systemet til temperaturkontrol specielt designet. Selv ved lave udetemperaturer må temperaturen indeni ikke falde til under 0 °C for at undgå kondensdannelse og startvanskeligheder for vakuumpumperne. Alle rør mellem den centrale vakuumforsyning og pakkemaskinerne blev planlagt og installeret i fællesskab. Implementeringen var mulig uden afbrydelse af den igangværende produktionsdrift.

Forbedrede driftsbetingelser og højere effektivitet

Fordelene ved den centrale løsning er tydelige under den løbende drift. Flytningen af vakuumpumperne reducerer støjniveauet i produktionsområdet betydeligt. Samtidig eliminerer flytningen også det ekstra kølebehov, der forårsages af vakuumpumpernes spildvarme. Da der generelt er færre pumper i drift, reduceres energiforbruget også.

Driftspålideligheden er også blevet forbedret; et nedbrud på en enkelt vakuumpumpe resulterer ikke længere i stilstand på pakkelinjen takket være redundanser. Vedligeholdelsesarbejdet kan nemlig udføres, mens anlægget er i drift. Den samlede vedligeholdelsesindsats er blevet væsentligt reduceret, da der er færre individuelle vakuumpumper, der skal vedligeholdes, og der kræves mindre olie og vedligeholdelsesmateriale. Desuden opnår pakkemaskinerne med det nye vakuumsystem i gennemsnit en højere cyklushastighed. En teknisk medarbejder hos Migros Luzern beskriver udviklingen således:

"I starten var jeg skeptisk over for, om dette koncept ville fungere – især med hele systemet på taget. I dag kan jeg sige, at det er en ideel løsning til vores produktion."

Bæredygtig og fremtidssikret løsning

Det vakuumkoncept, der er implementeret hos Migros Luzern, er udviklet til produktionsmiljøer med forskellige emballeringsprocesser og høje krav til hygiejne, tilgængelighed og effektivitet. Det er særligt velegnet til anvendelser, hvor flere pakninger med varierende trykniveauer skal forsynes centralt og pålideligt, når det kræves. Kombinationen af robust vakuumteknologi, behovsbaseret kontrol og den rumlige udskillelse af produktion og vakuumgenerering muliggør stabil drift, reducerer energiomkostninger og vedligeholdelsesindsats og øger driftssikkerheden.