Merco Machines тества барабани, без да губи хелий

С контролера на задвижването SIMATIC Merco Machines разработи хибриден тестер за течове, който драстично намалява консумацията на хелий при тестване на барабани.

Барабанната индустрия има проблем: всеки барабан трябва да бъде тестван за течове, но стандартният метод с хелий е скъп, енергоемък и неустойчив. Поради това Merco Machines от Merelbeke-Melle разработи хибридния тестер за течове, хибридно решение, което обръща пазара на главата си. Машината, снабдена с иновативна технология на Siemens, позволява точно тестване, без да се губи ценен хелий. Донат Уамбак, съглавен изпълнителен CEO: „Ако тестерите на хелий изчезнат от индустрията в рамките на 10 години, Merco Machines ще се погрижи за това. За екологично съзнателен строител на машини това може да се счита за мотиватор.“

От сапунени мехурчета до хелий и обратно

Откриването на течове в барабаните е изненадващо трудно. „Най-простият начин е да вземете бутилка сапунена вода и да я намажете върху заварката“, обяснява Донат. „Ако видите въздушни мехурчета, имате теч. Това все още е най-точното решение, което съществува.“ Но този метод е трудоемки и недостъпни.

Затова бяха търсени алтернативи. Първият опит беше измерване на разликите в налягането във вакуум. Това разглежда дали разликата в налягането се дължи на температура или изтичане. Но това разграничение понякога е трудно да се направи.

Следващата стъпка беше тестер за хелий: инжектирайте малко количество хелий във всеки барабан, поставете барабана във вакуум и използвайте спектрометър За да се измери дали хелият е избягал. „Това работи супер точно“, казва Донат. „Почти толкова добър, колкото тестер за сапун. Нямате нужда от персонал и можете напълно да го автоматизирате.“

Но имаше улов. „Спектрометърът сам по себе си е много скъп, а хелият също е много скъп. Това е така, защото количеството хелий на земята е ограничено. Освен това тестерите на хелий са сто до хиляда пъти твърде точни за барабанната индустрия. Така или иначе всичко изтича малко. За повечето приложения това ниво на точност всъщност не е необходимо.

Пробивът: вакуумно тестване при постоянен дебит

Следователно Merco Machines търси трети начин: по-точен от старите измервателни уреди за диференциално налягане, но без консумацията на хелий на спектрометровите тестери. След години на изчисления и тестване те намериха отговора във вакуумната технология.

„По принцип правим същото като тестер за хелий, но не броим частиците. Ние просто разглеждаме натиска“, обясни Донат. При разлика в налягането от около 0,6 бара въздухът, изтичащ през теч, достига постоянна скорост. „В този момент можете веднага да разберете дали има теч. Не трябва да чакаш повече.“

Това го отличава от конвенционалните тестери за диференциално налягане, където първо трябва да изпомпвате, след това да изчакате и едва след това да измервате спада на налягането. Това ще ви отнеме 20 до 30 секунди на барабан. Освен това тогава измервате само преходен феномен, който може да бъде повлиян от температурата или налягането на въздуха. При вакуумния тест има пряка връзка между налягането и скоростта на потока. „Можем да измерваме веднага.“

Технологията работи със 100 милибара абсолютен вакуум. „Това вече е доста дълбоко, но е по-малко екстремно, отколкото е необходимо за тестване на хелий.“ Предимството: по-малки помпи, по-малка консумация на енергия и по-лесно запечатване.

Относно Машини Мерко

Merco Machines е световен лидер в машиностроенето за барабанната индустрия. Базираната в Merelbeke-Melle компания има 50 служители и постига годишни продажби от над 15 милиона евро.

Ако тестерите за хелий излязат извън индустрията в рамките на 10 години, Merco Machines ще се погрижи за това. Това може да се счита за мотиватор за строител на машини.

Донат Уамбак, Съ-изпълнителен CEO, Машини Мерко

От теория до практика: хибридното решение

Технически вакуумният тестер работи перфектно. Но пазарът се оказа упорита пречка. „Нашите клиенти казаха: моите клиенти изискват всеки барабан да бъде тестван с хелий“, казва Донат. „Знаем, че това, което този клиент иска, всъщност не е необходимо. Но опитайте да продадете машина, която не може да направи това, което клиентът ви иска от вашия клиент.

Отговорът беше прагматичен: хибридният тестер за изтичане. „Така че така или иначе сложихме спектрометър на нашата машина. Това позволява на нашия клиент, ако иска, да тества и двата начина. Или например тестване на един от сто барабана хелий, за да докаже, че това, което той или тя тества, наистина е правилно.

Разликата в потреблението така или иначе е огромна. Традиционният тестер за хелий използва 20 милиграма хелий за всеки барабан. „Ако клиент тества партида от 100 000 барабана, които всички са течащи поради грешка в производствения процес, цялата зала е пълна с хелий. Всички следващи барабани, които са правилни, също тествате грешно, защото във въздуха има просто хелий. С хибридната машина производителят тества с вакуум по подразбиране, а хелият се използва само за проби.

Партньори в иновациите

За Merco Machines изборът на технологията на Siemens не беше очевиден, а стратегически. „Преди петнадесет години ние стандартизирахме изцяло на Siemens“, казва Донат. „Като ръководител на кабинета за проучвания винаги съм виждал контрола като приоритет. В края на краищата трябва да знаете в началото на вашия инженерен процес как ще контролирате нещо.“

Такава стандартизация има големи предимства. „Имаме петима програмисти. Ако всеки тип машина има своя собствена програма, има незабавен проблем в случай на повреда или заболяване. С TIA Portal и библиотеките работим по стандартизиран начин. Това беше една сбъдната мечта.“

За хибридния тестер за течове контролерът SIMATIC Drive с T-CPU беше от решаващо значение. „Преди имахте PLC за сензори и изходи и в допълнение дискове със собствена интелигентност за позициониране. T-CPU обединява това: технология, безопасност и обикновен PLC в едно. Задвижванията на SINAMICS също са изключително енергийно ефективни. „Благодарение на споделената им връзка с постоянен ток, спирачната енергия преминава от единия вал към другия вал, за да го стартира. Така че, ние не губим топлинна енергия. Между другото, това се случва във всички наши машини. Използвайки Siemens, нашият енергиен отпечатък е значително по-нисък от конкурентите.

Използвайки контролите на Siemens, енергийният отпечатък на нашите машини е значително по-нисък от нашите конкуренти.

Донат Уамбак, Съ-изпълнителен CEO, Машини Мерко

OEM партньорство: иновации в сътрудничество

Партньорството за OEM между Merco и Siemens се развива органично. „Искахме да стандартизираме Siemens, но и да получим директна линия“, казва Донат. „Ако програмирахме с TIA и дискове и попаднахме на проблем, трябваше да преминем през редовното бюро за помощ. Докато обясни какъв е проблемът... Това просто нямаше да се случи.“

Благодарение на партньорството с OEM, Merco има директен достъп до експерти в рамките на линията APC. Но сътрудничеството работи и в двете посоки. Merco действа като ранен приемник на нови продукти на Siemens, което според акаунтския мениджър Томас Вермейр „е типично за OEM партньор: възприема иновациите и помага за усъвършенстването им“. Тази откритост изисква доверие и честност, подчертава Донат: „Първо тестваме нови части в нашата лаборатория и също така казваме, ако нещо не е задоволително. Сега това е истинско партньорство.“

За Merco устойчивостта е повече от пестене на енергия или елиминиране на хелий. Това е и в продължителността на живота на машините. „Клиентите очакват от нас да произвеждаме машини, които могат да издържат 30 години“, казва Донат. „Само миналата седмица трябваше да осигурим резервна част за машина от 1979 г.“ Този дълъг живот изисква надеждни компоненти и дълга поддръжка. „Все още има клиенти с контроли S5. Все още можете да получите резервни части за това.“

В Европа има малко строители на машини, които могат да съответстват на иновативната природа, демонстрирана от Merco Machines.

Томас Вермейр, Управител на акаунти, Siemens

Пазарни наклони

Хибридният тестер за течове не е просто друг продукт: той е преходен инструмент. „Нашият клиент вече може да тества хибриден или един на сто барабана с хелий, за да докаже, че процесът му е правилен“, обяснява Донат. „Той почти не използва хелий, но може да убеди купувачите си.“ Това е от решаващо значение в една консервативна индустрия.

Икономическите аргументи са убедителни: по-ниски разходи (без хелий, по-малки помпи), по-малко потребление на енергия, по-бързо тестване. „Вече не е нужно да чакате 20 секунди. Можете незабавно да разберете дали има изтичане.“

„Наистина мисля, че в рамките на 10 години тестерите на хелий ще бъдат пуснати и заменени от хибридни тестери“, казва Донат. „И може би в края хибридът пада и остава само вакуумният тестер. Тогава Merco Machines ще гарантира, че хелият вече не се използва в барабанната промишленост.

Ползите накратко

Драстична редуктивна консумация на хелий: от 20 mg на барабан до случайно тестване
По-бърз цикъл на изпитване: незабавно измерване чрез принцип на постоянен поток
По-ниски разходи за енергия: по-малки вакуумни помпи и възстановяване на енергия чрез задвижвания SINAMICS
По-ниски експлоатационни разходи: няма скъп хелий за всеки барабан
Устойчив на бъдещето: инструмент за преход към пълно тестване без хелий
Надеждна технология: Siemens T-процесор и контролер за задвижване за сложни процеси на управление
Дълъг експлоатационен живот: компоненти с 20-30 години поддръжка