Menghemat Biaya Energi dalam Kemasan: Memanfaatkan Klep Pneumatik dan Sensor Cerdas untuk Keberlanjutan
Ditulis oleh para spesialis dari Emerson.
Diperkirakan lebih dari satu-third emisi gas rumah kaca dihasilkan oleh sistem pangan, dengan proses kemasan bertanggung jawab sekitar 5,4% dari itu. Untuk mengurangi — dan pada akhirnya menghilangkan — emisi, perusahaan barang konsumen kemasan (CPG) menetapkan target deskarbonisasi. Saat CPG mengambil tindakan dan bergerak menuju netralitas karbon, mereka mencari cara terpercaya untuk mengurangi penggunaan energi di seluruh fasilitas mereka.
Salah satu cara banyak perusahaan mengurangi konsumsi energi secara terpercaya adalah melalui integrasi teknologi klep pneumatis hemat energi baru. Klep kontrol pneumatis krusial untuk berbagai sistem kemasan karena performa yang hemat biaya dan terpercaya. Prevalensi mereka dan berbagai kemampuan pintar baru yang dikembangkan produsen klep udara pneumatis memberikan peluang besar bagi CPG untuk menghemat energi dan mendapatkan nilai lebih dari sistem pneumatis mereka.
Mengoptimalkan penggunaan energi menggunakan sensor aliran
Secara umum, CPG memiliki banyak mesin, biasanya dari produsen berbeda, yang berbagi garis suplai udara terkompresi utama. Udara terkompresi yang digunakan fasilitas kemasan untuk mengoperasikan peralatan ini dan menyangkit proses di garis produksi mereka memerlukan jumlah energi yang signifikan untuk dihasilkan. Sayangnya, tidak semuanya digunakan secara efisien; beberapa udara terkompresi mungkin terbuang melalui kebocoran. Kebocoran sulit terdeteksi dan sering tidak diperhatikan hingga menyebabkan kehilangan energi besar dan waktu henti yang mahal.
Pemantauan sistem pneumatis adalah satu cara untuk mendeteksi kebocoran dan mengontrol penggunaan energi. Sebagian besar mesin tidak memiliki teknologi pemantauan bawaan. Namun, mereka dapat di-retrofit dengan sensor pneumatis pintar. Sensor aliran, seperti sensor AF2 Series AVENTICSTM dari Emerson, memungkinkan identifikasi dan penanganan kebocoran secara dini — dan bahkan sebelum terjadi — untuk mengoptimalkan penggunaan energi.
Dengan mengukur konsumsi udara terkompresi secara real-time, sensor aliran dapat memberikan gambaran jelas tentang kinerja sistem pneumatis dan konsumsi energi. Menggunakan informasi ini, perusahaan dapat lebih memahami penggunaan energi mereka dan mengambil tindakan yang bermakna untuk mengontrolnya secara efektif.
Lebih dari sekadar meter aliran, AF2 mengukur delapan parameter proses yang berbeda: tekanan, suhu, laju aliran massa, laju aliran volume, kecepatan aliran, total massa, total volume, dan energi. Layar OLED besar yang dapat dikonfigurasi secara jelas menyajikan data operasi, memudahkan operator untuk membaca. Operator juga dapat mengonfigurasi berbagai visualisasi, termasuk grafik aliran, untuk pengukuran serta kurva proses dan nilai kumulatif. Sensor menyimpan memori hingga tujuh hari, jadi operator juga dapat mengakses riwayat mesin dasar.
AF2 menyediakan data di level mesin dan dapat memberi sinyal mesin mana dalam garis suplai yang mungkin memiliki kebocoran. Menggunakan data, operator dapat memperoleh wawasan tentang aliran udara mesin dan mengaitkan apa yang mereka pelajari kembali ke siklus mesin. Dengan lebih memahami siklus mesin dan profil udaranya, operator dapat membandingkan data real-time dengan data dasar, seperti profil aliran udara standar, atau data dari mesin terbaik di garis. Jika ada simpangan 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 mesin, kebocoran yang mungkin, dan konsumsi energi yang tidak akan tersedia bagi operator sebaliknya. Ini dapat membantu operator membuat keputusan dengan percaya diri dan mengambil tindakan yang lebih baik mengontrol penggunaan energi garis kemasan.
Faktanya, kemampuan pengambilan data dan pendekatan sistematis AF2 memungkinkan operator memantau konsumsi udara dalam sistem pneumatis sesuai DIN ISO 50001 untuk manajemen energi. Standar ISO ini dibuat untuk membantu organisasi mendirikan, melaksanakan, memelihara, dan meningkatkan sistem manajemen energi mereka.
Menggunakan hanya AF2, CPG dapat menyimpan data yang terkumpul dalam jaringan IT mereka sendiri atau mengekstrak data ke cloud melalui gateway. Saat dipasangkan dengan gateway dan perangkat lunak yang dikembangkan khusus, operator dapat mengakses dashboard canggih, menyimpan data historis, membuat ambang parameter yang memicu peringatan, menyelesaikan analisis kebocoran, mengaitkan data dengan sensor mesin lainnya, menyelesaikan akuntansi situs, dan banyak lagi.
Kesederhanaan AF2 dan luasnya informasi memberikan CPG titik masuk dasar dalam perjalanan transformasi digital mereka dan cara berharga untuk menghemat energi secara terpercaya.
Data dari sensor dapat disajikan kepada operator melalui wawasan dan visualisasi pada perangkat cerdas pribadi mereka, memudahkan untuk diakses, ditafsirkan, dan digunakan untuk pengambilan keputusan. (gambar dengan hormat dari Emerson)
Mengurangi limbah menggunakan klep proporsional
Diperkirakan hampir 1 juta botol plastik dijual setiap menit. Sebagian besar adalah botol polietilena tereftalat (PET). Untuk memenuhi permintaan global, sekitar 3.500 sistem stretch blow molding (SBM) diproduksi dan diterapkan setiap tahun.
Sistem produksi terbaru menggabungkan proses SBM dengan proses pengbotolan dalam aliran produksi berkelanjutan. Sistem gabungan dapat mengurangi jejak fisik garis serta jejak karbonnya dengan menghilangkan kebutuhan untuk mengirimi botol dari produksi ke pengisian. Teknologi klep pneumatis yang menggerakkan fungsi kunci SBM juga dapat menghemat sejumlah besar energi, juga.
Tiga teknologi pneumatis yang dapat memberikan perbedaan terbesar dalam konsumsi energi sistem produksi adalah klep kontrol proporsional, sistem persiapan udara, dan blok puing. Sistem persiapan udara pneumatis meningkatkan efisiensi dan memberikan kontrol yang lebih besar atas udara tekanan rendah dan tinggi yang digunakan aktuator preform dan langkah ekspansi botol stretch blow untuk membentuk botol. Fungsi pre-blow, blow, recycling, dan exhaust dari blok puing kompak berkinerja tinggi lebih baik mengontrol pertumbuhan volume botol. Namun, klep proporsional canggih merevolusi ekspansi pre-blow dan secara signifikan meningkatkan efisiensi energi langkah ini.
Emerson menawarkan solusi klep kontrol proporsional yang dirancang khusus untuk mengganti aliran tekanan tinggi on/off dalam langkah ekspansi pre-blow pada produksi PET. Solusi inovatif ini menggabungkan klep proporsional yang dirancang khusus, elektronika kontrol, dan perangkat lunak. Klep proporsional menyesuaikan ekspansi setiap botol dalam cetakan dengan memodulasi aliran, bukan memberikan laju aliran seragam selama proses puing seperti yang dilakukan aliran tekanan tinggi on/off. Sistem dapat menyimpan titik set urutan puing dalam klep atau merespons arah kontrol dari SBM programmable logic controller (PLC) untuk pertumbuhan botol yang sengaja, sehingga memungkinkan pengguna akhir untuk menyempurnakan secara presisi cara botol panas melebar dalam cetakan.
Kemampuan untuk menyesuaikan pembentukan dinding dan bentuk botol memungkinkan penciptaan 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 puing yang diperlukan untuk pembentukan botol tanpa mengorbankan kualitas serta suhu pemanasan di oven pre-blow.
Selain memodulasi pertumbuhan botol secara presisi, teknologi klep proporsional canggih ini memiliki beberapa kemampuan tambahan yang meningkatkan efisiensi energi dan keberlanjutan proses pembuahan botol PET. Sistem juga dapat memberikan hasil umpan balik yang menunjukkan kualitas setiap puing. Data krusial ini membantu produsen botol menyempurnakan proses pembentukan mereka, yang dapat meningkatkan kualitas dan konsistensi botol serta mengurangi scrap. Ini juga menyediakan data pemantauan kondisi yang memungkinkan pemeliharaan mencegah, meningkatkan efisiensi dan mengurangi waktu henti.
Selain manfaat hemat energi dari teknologi klep proporsional baru, sistem ini memungkinkan produsen botol untuk mencapai throughput yang lebih tinggi saat menghasilkan bentuk botol kompleks yang dapat lebih menarik bagi konsumen. Dan, karena proses dapat dengan mudah diperbarui melalui formula perangkat lunak/PLC, setiap stasiun puing pada mesin dapat disempurnakan untuk perbaikan lebih lanjut tanpa menghentikan produksi.
Kontrol yang lebih baik, penghematan yang lebih besar
Teknologi klep pneumatis pintar baru memberikan cara terpercaya bagi CPG untuk mengurangi penggunaan energi. Integrasi sensor pintar dalam garis kemasan dan klep proporsional dalam produksi botol PET memberi CPG kemampuan untuk mengontrol proses dan menyempurnakan hasilnya. Deskarbonisasi garis kemasan secara terpercaya tidak akan terjadi tanpa niat — itu akan membutuhkan tingkat kontrol, presisi, dan deliberasi yang tinggi yang dirancang teknologi ini untuk menyediakan.
Hubungi para ahli di JHFoster untuk mempelajari bagaimana Anda dapat mulai menghemat energi di fasilitas Anda.
