Hemat Energi Dengan Katup Pneumatik dan Sensor Cerdas di Jalur Pengemasan

Ditulis oleh para ahli di Emerson.

Diperkirakan lebih dari sepertiga emisi gas rumah kaca dihasilkan oleh sistem pangan, dengan proses pengemasan bertanggung jawab atas sekitar 5,4% dari itu. Untuk mengurangi — dan pada akhirnya menghilangkan — emisi, perusahaan barang kemasan konsumen (CPG) menetapkan target dekarbonisasi. Saat CPG mengambil tindakan dan bergerak menuju netralitas karbon, mereka mencari cara yang andal untuk mengurangi penggunaan energi di seluruh fasilitas mereka.

Salah satu cara banyak perusahaan mengurangi konsumsi energi secara andal adalah melalui integrasi teknologi katup pneumatik baru yang hemat energi. Katup kontrol pneumatik sangat penting untuk berbagai sistem pengemasan karena kinerjanya yang hemat biaya dan andal. Prevalensi mereka dan berbagai kemampuan baru yang cerdas yang telah dikembangkan produsen katup udara pneumatik menghadirkan peluang besar bagi CPG untuk menghemat energi dan mendapatkan nilai lebih besar dari sistem pneumatik mereka.

Mengoptimalkan penggunaan energi menggunakan sensor aliran

Secara umum, CPG memiliki banyak mesin, biasanya dari pabrikan yang berbeda, yang berbagi jalur suplai udara tekan utama. Udara terkompresi yang digunakan fasilitas pengemasan untuk mengoperasikan peralatan ini dan proses daya di jalur pengemasannya membutuhkan energi yang cukup besar untuk diproduksi. Sayangnya, tidak semuanya digunakan secara efisien; beberapa udara terkompresi mungkin terbuang sia-sia melalui kebocoran. Kebocoran bisa jadi sulit dideteksi dan mungkin sering tidak disadari hingga mengakibatkan hilangnya energi yang besar dan waktu henti yang mahal.

Pemantauan sistem pneumatik adalah salah satu cara untuk mendeteksi kebocoran dan mengontrol penggunaan energi. Sebagian besar mesin tidak memiliki teknologi pemantauan bawaan. Namun, mereka dapat dipasang kembali dengan sensor pneumatik pintar. Sensor aliran, seperti Emerson's AVENTICS ^TM Sensor seri AF2, memungkinkan untuk mengidentifikasi dan mengatasi kebocoran lebih awal — dan bahkan sebelum terjadi — untuk mengoptimalkan penggunaan energi.

Dengan mengukur konsumsi udara terkompresi secara real time, sensor aliran dapat menawarkan gambaran yang jelas tentang kinerja sistem pneumatik dan konsumsi energi. Dengan menggunakan informasi ini, perusahaan dapat lebih memahami penggunaan energi mereka dan mengambil tindakan yang berarti untuk mengendalikannya secara efektif.

Lebih dari sekadar pengukur aliran, AF2 mengukur delapan parameter proses yang berbeda:tekanan, suhu, laju aliran massa, laju aliran volumetrik, kecepatan aliran, massa total, volume total, dan energi. Layar OLEDnya yang besar dan dapat dikonfigurasi dengan jelas menyajikan data pengoperasian, sehingga memudahkan operator untuk membaca. Operator juga dapat mengonfigurasi berbagai visualisasi, termasuk diagram alir, untuk pengukuran serta kurva proses dan nilai kumulatif. Sensor menyimpan memori hingga tujuh hari, sehingga operator juga dapat mengakses riwayat alat berat dasar.

AF2 menyediakan data pada level mesin dan dapat memberi sinyal pada mesin mana di jalur suplai yang mungkin mengalami kebocoran. Dengan menggunakan data, operator dapat memperoleh wawasan tentang aliran udara alat berat dan menghubungkan apa yang mereka pelajari dengan siklus alat berat. Dengan lebih memahami siklus alat berat dan profil udaranya, operator dapat membandingkan data waktu nyata dengan data dasar, seperti profil aliran udara standar, atau data dari alat berat terbaik di jalur. Jika ada penyimpangan dari data dasar, operator dapat mengidentifikasi masalah dan segera mengambil tindakan, seperti mengganti komponen yang menyebabkan kebocoran.

Membandingkan profil siklus dan konsumsi udara memberikan banyak informasi berharga tentang kesehatan alat berat, kemungkinan kebocoran, dan konsumsi energi yang tidak dapat diakses oleh operator. Ini dapat membantu operator dengan percaya diri membuat keputusan dan mengambil tindakan yang mengontrol penggunaan energi lini pengemasan dengan lebih baik.

Faktanya, kemampuan pengambilan data dan pendekatan sistematis AF2 memungkinkan operator memantau konsumsi udara dalam sistem pneumatik menurut DIN ISO 50001 untuk manajemen energi. Standar ISO ini dibuat untuk membantu organisasi menetapkan, menerapkan, memelihara, dan meningkatkan sistem manajemen energi mereka.

Dengan hanya menggunakan AF2, CPG dapat menyimpan data yang dikumpulkan dalam jaringan TI mereka sendiri atau mereka dapat mengekstrak data ke cloud melalui gateway. Saat dipasangkan dengan gateway dan perangkat lunak yang dikembangkan secara khusus, operator dapat mengakses dasbor lanjutan, menyimpan data historis, membuat ambang batas parameter yang memicu peringatan, menyelesaikan analisis kebocoran, menghubungkan data dengan sensor mesin lain, menyelesaikan penghitungan lokasi, dan banyak lagi.

Kesederhanaan AF2 dan keluasan informasinya memberikan CPG titik masuk dasar dalam perjalanan transformasi digital mereka dan cara yang berharga untuk menghemat energi secara andal.

Data dari sensor dapat disajikan kepada operator melalui wawasan dan visualisasi pada perangkat pintar pribadi mereka, sehingga lebih mudah diakses, ditafsirkan, dan digunakan untuk pengambilan keputusan. (gambar milik Emerson)

Mengurangi limbah menggunakan katup proporsional

Diperkirakan hampir 1 juta botol plastik terjual setiap menitnya. Sebagian besar adalah botol polietilen tereftalat (PET). Untuk memenuhi permintaan global, sekitar 3.500 sistem stretch blow moulding (SBM) diproduksi dan digunakan setiap tahun.

Sistem produksi terbaru menggabungkan proses MBS dengan proses pembotolan dalam aliran produksi yang berkelanjutan. Sistem kombinasi dapat mengurangi jejak fisik lini serta jejak karbonnya dengan menghilangkan kebutuhan untuk mengirimkan botol dari produksi hingga pengisian. Teknologi katup pneumatik yang berfungsi tombol daya SBM juga dapat menghemat sejumlah besar energi.

Tiga teknologi pneumatik yang dapat membuat perbedaan terbesar dalam konsumsi energi sistem produksi adalah katup kontrol proporsional, sistem persiapan udara, dan blok peniup. Sistem persiapan udara pneumatik meningkatkan efisiensi dan memberikan kontrol yang lebih besar terhadap udara bertekanan rendah dan tinggi yang membentuk aktuator dan langkah ekspansi botol tiup peregangan yang digunakan untuk membentuk botol. Fungsi pra-tiup, tiup, daur ulang, dan buang dari blok peniup yang ringkas dan berkinerja tinggi mengontrol pertumbuhan volume botol dengan lebih baik. Namun, katup proporsional tingkat lanjut merevolusi ekspansi pra-tiupan dan secara signifikan meningkatkan efisiensi energi pada langkah ini.

Emerson menawarkan solusi katup kontrol proporsional yang dirancang khusus untuk menggantikan aliran tekanan tinggi hidup/mati dalam langkah ekspansi pra-tiupan dalam produksi PET. Solusi inovatif menggabungkan katup proporsional yang dirancang khusus, elektronik kontrol, dan perangkat lunak. Katup proporsional menyempurnakan ekspansi setiap botol di dalam cetakan dengan memodulasi aliran daripada memberikan laju aliran yang seragam di seluruh proses peniupan seperti yang dilakukan aliran tekanan tinggi on/off. Sistem ini dapat menyimpan titik setel urutan tiupan di katup atau merespons arah kontrol dari pengontrol logika terprogram (PLC) SBM untuk pertumbuhan botol yang disengaja, sehingga memungkinkan pengguna akhir untuk secara tepat menyempurnakan cara botol yang dipanaskan mengembang di dalam cetakan.

Kemampuan untuk menyempurnakan dinding botol dan pembentukan bentuk memungkinkan untuk membuat botol yang lebih tipis dan lebih ringan, yang dapat mengurangi jumlah bahan yang digunakan untuk setiap botol. Ini juga menghemat energi dengan mengurangi tekanan udara tiup yang diperlukan untuk pembentukan botol tanpa mengorbankan kualitas serta suhu pemanasan di oven pra-tiup.

Selain memodulasi pertumbuhan botol secara tepat, teknologi katup proporsional canggih ini memiliki beberapa kemampuan tambahan yang meningkatkan efisiensi energi dan keberlanjutan proses peniupan botol PET. Sistem juga dapat memberikan hasil umpan balik yang menunjukkan kualitas setiap pukulan. Data penting ini membantu produsen botol menyempurnakan proses pembentukannya, yang dapat meningkatkan kualitas dan konsistensi botol serta mengurangi skrap. Ini juga menyediakan data pemantauan kondisi yang memungkinkan pemeliharaan preventif, meningkatkan efisiensi, dan mengurangi waktu henti.

Selain manfaat hemat energi dari teknologi katup proporsional baru, sistem ini memungkinkan produsen botol untuk mencapai throughput yang lebih tinggi saat memproduksi bentuk botol kompleks yang dapat lebih menarik bagi konsumen. Dan, karena prosesnya dapat dengan mudah diperbarui melalui formula perangkat lunak/PLC, setiap stasiun blowing pada mesin dapat disempurnakan untuk peningkatan yang lebih baik tanpa menghentikan produksi.

Kontrol yang lebih baik, penghematan yang lebih besar

Teknologi katup pneumatik baru yang cerdas menyediakan cara bagi CPG untuk mengurangi penggunaan energi secara andal. Integrasi sensor pintar dalam lini pengemasan dan katup proporsional dalam produksi botol PET memberi CPG kemampuan untuk mengontrol proses dan menyempurnakan hasilnya. Lini pengemasan dekarbonisasi yang andal tidak akan terjadi tanpa niat — dibutuhkan kontrol, presisi, dan pertimbangan tingkat tinggi yang dirancang untuk disediakan oleh teknologi ini.

Hubungi para ahli di JHFoster untuk mempelajari bagaimana Anda dapat mulai menghemat energi di fasilitas Anda.