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3 Tipps zur Vorbeugung von Ausfallzeiten in Druckluftanlagen

3 Tipps zur Vorbeugung von Ausfallzeiten in Druckluftanlagen - Air System Application - Pneumatic Division Europe-Automation Group-Parker Hannifin CorporationPneumatische Systeme sind zu einem kritischen Bestandteil von Antriebs- und Steuerungsapplikationen für die Automation in nahezu jedem Industriesegment geworden. Vielfältig einsetzbare, saubere und leistungsstarke Druckluft wird in Produktionsstätten ähnlich wie Elektrizität über ein Ringnetz bereitgestellt und dient als zusätzliche Kraftquelle.

Luft ist ein stets verfügbarer und sicherer Betriebsstoff. In adäquat ausgelegten und gewarteten Systemen kann Druckluft präzise gesteuert und dosiert werden, um die verschiedenen Anforderungen zahlreicher Prozesse und Maschinen zu erfüllen.

Vernachlässigte oder mangelhaft gewartete Systeme können jedoch infolge von Lecks und anderen Faktoren ineffizient werden, was zu Defekten, kostenträchtigen Produktionsstopps und längeren Ausfallzeiten für außerplanmäßige Wartung führen kann. Zu wissen, wie diesen teuren Ausfallzeiten vorgebeugt werden kann, einschließlich eines umfassenden Verständnisses der Faktoren, die die Leistung Ihres Systems beeinflussen, ist zur Minimierung der Auswirkungen außerplanmäßiger Wartungen unerlässlich.

Wir haben drei Möglichkeiten zusammengestellt, um teuren Ausfallzeiten vorzubeugen:

1. Künstliche Nachfrage reduzieren

Studien haben die bedenkliche Tatsache aufgezeigt, dass in typischen Fertigungsstätten lediglich die Hälfte der erzeugten Druckluft von den Produktionsprozessen verbraucht wird, für die sie vorgesehen ist. Bis zu 30 % gehen durch Lecks verloren, und weitere 15 bis 20 % werden für nicht produktionsbezogene Anwendungen wie Ausblaspistolen für die Reinigung oder die Klimatisierung von Arbeitsbereichen des Werks verbraucht. Die restliche verlorene Druckluft entfällt auf die sogenannte „künstliche Nachfrage“, die durch den Betrieb des Systems mit übermäßig hohem Druck entsteht.

3 Tipps zur Vorbeugung von Ausfallzeiten in Druckluftanlagen - Air Saver Unit - Pneumatic Division Europe-Automation Group-Parker Hannifin CorporationHier bietet Parkers Air Saver Unit eine Lösung, die den Druckluftverbrauch um bis zu 50 % senken kann. Sie schaltet die Druckluftversorgung mit Hochgeschwindigkeitspulsen abwechselnd an und aus, sodass der Druckluftspeicher seltener nachgefüllt werden muss. Eine Betrachtung aus der Kostenperspektive verdeutlicht das Problem:  Von jedem Euro, der für Strom zur Drucklufterzeugung ausgegeben wird, z. B. zum Antrieb des Kompressors, werden lediglich 11 bis 16 Cent produktiv verbraucht. Diese Zahlen beziehen sich nur auf direkte Energiekosten und berücksichtigen keine Investitions- und Wartungskosten für die Anlage.

2. Implementierung eines effektiven Programms für die Leckerkennung

In der Regel werden Luftsysteme im Hinblick auf die Luftströmungsrichtung betrachtet, das heißt vom Kompressor zur pneumatisch betriebenen Anlagenkomponente. Es ist jedoch wichtig, zu verstehen, dass die Verbraucherseite eines Systems bestimmt, was auf der Versorgungsseite passiert.

Die Beseitigung von Lecks ist der offensichtliche erste Schritt, um die Effizienz eines Druckluftsystems zu verbessern und unmittelbare Kosteneinsparungen zu erzielen. Sorgsam verwaltete und effektive Routinen für die Leckerkennung und -beseitigung sollten ein grundlegender Bestandteil jedes Programms für das Druckluftenergiemanagement sein. Neben der Leckerkennung und -beseitigung sind jedoch zahlreiche weitere Aspekte zu berücksichtigen; tatsächlich gehen viele Auditprogramme für Druckluftanlagen kaum über das Leckmanagement hinaus.

3. Reverse Engineering für Energieeinsparungen

3 Tipps zur Vorbeugung von Ausfallzeiten in Druckluftanlagen - Compressed Air Application - Pneumatic Division Europe-Automation Group-Parker Hannifin CorporationNach der Einführung eines fortlaufenden Programms für die Leckerkennung und von Maßnahmen zur Beseitigung zweckfremder Nutzung und übermäßiger Druckbeaufschlagung des Systems empfiehlt sich ein Reverse Engineering-Ansatz, um Ineffizienzen in einem Druckluftsystem zu erkennen und zu beseitigen. Reverse Engineering kann helfen, die folgenden Faktoren zu identifizieren, zu überprüfen und anzugehen.

A. Adäquate Auslegung von pneumatischen Leitungen und Anschlüssen vom Hauptsammelrohr bis zum Einlass der Ausrüstung, um den Druckabfall zu minimieren. Bewährte Verfahren für die Auslegung umfassen die Reduzierung von Winkeln und Verbindungen, um einen ungehinderten Luftstrom sicherzustellen und das Potenzial für Lecks und Druckabfälle zu reduzieren.

B. Der Einsatz adäquat ausgelegter Komponenten für die Luftaufbereitung, wie Filter, Regler und Schmiervorrichtungen kann ebenfalls zur Reduzierung des Druckabfalls beitragen. Die Senkung der Betriebskosten über die gesamte Lebensdauer der Anlage hinweg wiegt die Anschaffungskosten für richtig ausgelegte Komponenten bei Weitem auf.

C. Der ordnungsgemäße Einsatz von Rückstromreglern und doppelten Druckkreisen kann den Luftverbrauch senken und die Effizienz steigern. Die meisten Aktuatoren wie Zylinder arbeiten nur in eine Richtung, und der Rückhub dient vornehmlich der Repositionierung für den nächsten Zyklus. Die Ausführung von Arbeiten durch Ausfahren eines Zylinders mit vollem Betriebsdruck und anschließendes Rückfahren mit reduziertem Druck ist eine Strategie, die zu erheblichen Energieeinsparungen und somit verringerten Betriebskosten beitragen kann.

D. Präzise Steuerung und Regelung von druckluftbetriebenen Komponenten wie Luftmessern, pneumatischen Motoren, Membranpumpen und Vakuumerzeugern in Venturi-Ausführung. Beim ungeregelten oder ungesteuerten Betrieb können diese Komponenten große Mengen Hochdruckluft verbrauchen. Dies bedeutet nicht nur Verschwendung, sondern auch eine zusätzliche Belastung des Systems, die zu vorzeitigen Ausfällen oder Zuverlässigkeitsproblemen führen kann. Der Einsatz von einfachen Messkreisen, die die Druckluftversorgung bei Stillstand der Maschine oder im Leerlauf abschalten, kann erhebliche Einsparungen ermöglichen.

E. Die Ausführung und Implementierung von Wegeventilen, mit Kolbendichtungen mit Verschleißausgleich und Magnetventilvorsteuerung anstelle geläppter Kolben und Hülsen mit direkten Magnetschaltern kann den Energieverbrauch reduzieren und die Zuverlässigkeit erhöhen. In großen Fertigungswerken, die tausende von Wegeventilen verwenden, kann dies erhebliche Einsparungen ermöglichen und das Risiko von Defekten und teuren Ausfällen deutlich reduzieren.

Nachdem die Optimierungsmöglichkeiten auf der „Nachfrageseite“ identifiziert und umgesetzt wurden, kann eine entsprechende Analyse auf der Versorgungsseite durchgeführt werden, um hier ebenfalls potenzielle Einsparungen zu ermitteln.

Sich für die Optimierung der Auslegung und Leistung von Druckluftsystemen genügend Zeit zu nehmen und die benötigten Ressourcen bereitzustellen, ist in Anbetracht stetig steigender Energiekosten zunehmend wichtig. Diese Maßnahmen zu unterlassen kann sich erheblich auf die Rentabilität auswirken und den Ertrag Ihres Unternehmens direkt beeinflussen. Durch die nachhaltige Umsetzung der oben beschriebenen Empfehlungen lassen sich langfristige Energieeinsparungen und eine hohe Systemeffizienz erzielen. Ein fortlaufendes Programm im Gegensatz zu einmaligen, kurzfristigen Maßnahmen zahlt sich in der Regel gewinnbringend aus.

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3 Ways to Prevent Costly Downtime in Compressed Air Installations - Pascal Jeangirard Business Unit Manager - Pneumatic Division Europe-Automation Group-Parker Hannifin CorporationArtikel von Pascal Jeangirard, Business Unit Manager für Steuerungen, Pneumatic Division Europe, Parker Hannifin Corporation.

 

 

 

 

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