Merco Machines тестує барабани, не витрачаючи гелій

За допомогою SIMATIC Drive Controller компанія Merco Machines розробила гібридний тестер витоку, який значно зменшує споживання гелію під час тестування барабанів.

У барабанної промисловості є проблема: кожен барабан повинен бути перевірений на витоки, але стандартний метод з гелієм дорогий, енергоємний і нестійкий. Тому Merco Machines від Merelbeke-Melle розробила гібридний тестер витоку, гібридне рішення, яке перевертає ринок на голову. Машина, упакована інноваційною технологією Siemens, дозволяє точно тестувати, не витрачаючи дорогоцінний гелій. Донат Вамбак, співгенеральний директор: «Якщо тестери гелію зникнуть з галузі протягом 10 років, Merco Machines подбає про це. Для екологічно свідомого машинобудівника це може вважатися мотиватором».

Від мильних бульбашок до гелію і назад

Виявити витоки в барабанах напрочуд складно. «Найпростіший спосіб - взяти пляшку з мильною водою і намазати її над зварним швом», - пояснює Донат. «Якщо ви бачите бульбашки повітря, у вас витік. Це все ще найточніше рішення, яке існує». Але цей метод є трудомісткий і недоступними.

Тому шукали альтернативи. Перша спроба полягала в тому, щоб виміряти перепади тиску у вакуумі. При цьому розглядалося, чи різниця тиску пов'язана з температурою чи витоком. Але цю різницю іноді важко зробити.

Наступним кроком був тестер гелію: введіть невелику кількість гелію в кожен барабан, помістіть барабан у вакуум і використовуйте спектрометр щоб виміряти, чи втік гелій. «Це працює надзвичайно точно», - каже Донат. «Майже такий же хороший, як тестер мила. Вам не потрібен персонал, і ви можете повністю автоматизувати його».

Але був улов. «Сам по собі спектрометр дуже дорогий, а гелій також дуже дорогий. Це пояснюється тим, що кількість гелію на Землі обмежена. Більш того, тестери гелію сто-тисячі разів занадто точний для барабанної промисловості. Все все одно трохи протікає. Для більшості застосувань такий рівень точності насправді не є необхідним».

Прорив: вакуумне тестування при постійній швидкості потоку

Тому Merco Machines шукали третій спосіб: більш точний, ніж старі лічильники диференціального тиску, але без споживання гелію тестерами спектрометрів. Після багатьох років розрахунків і випробувань вони знайшли відповідь у вакуумній технології.

«Ми в основному робимо те саме, що і тестер гелію, але ми не рахуємо частинок. Ми просто дивимося на тиск», - пояснив Донат. При різниці тисків близько 0,6 бар повітря, що виходить через витік, досягає постійної швидкості. «У цей момент ви можете негайно сказати, чи є витік. Вам більше не варто чекати».

Саме це відрізняє його від звичайних тестерів перепаду тиску, де потрібно спочатку накачати, потім почекати, а лише після цього виміряти падіння тиску. Це займе у вас від 20 до 30 секунд на барабан. Більш того, ви тоді вимірюєте лише явище переходу, на яке може впливати температура або тиск повітря. У вакуумному тесті існує прямий зв'язок між тиском і швидкістю потоку. «Ми можемо негайно виміряти».

Технологія працює з абсолютним вакуумом 100 мілібар. «Це вже досить глибоко, але це менш екстремально, ніж потрібно для тестування гелію». Перевага: менші насоси, менше споживання енергії та легша герметизація.

Про машини Merco

Merco Machines є світовим лідером у машинобудуванні для барабанної промисловості. Компанія, що базується в Merelbeke-Melle, налічує 50 співробітників і досягає щорічних продажів понад 15 мільйонів євро.

Якщо тестери гелію вийдуть з промисловості протягом 10 років, Merco Machines подбає про це. Це може вважатися мотиватором для машинобудівника.

Донат Вамбак, Співгенеральний директор, Мерко Машини

Від теорії до практики: гібридне рішення

Технічно вакуумний тестер працював ідеально. Але ринок виявився впертою перешкодою. «Наші клієнти сказали: мої клієнти вимагають, щоб кожен барабан був протестований на гелії», - каже Донат. «Ми знаємо, що те, про що запитує цей клієнт, насправді не потрібно. Але спробуйте продати машину, яка не може зробити те, що ваш клієнт просить у вашого клієнта».

Відповідь була прагматичною: гібридний тестер витоку. «Тому ми все одно поставили спектрометр на нашу машину. Це дозволяє нашому клієнту, якщо він хоче, перевірити обидва способи. Або, наприклад, тестування одного зі ста барабанів гелію, щоб довести, що те, що він чи вона перевіряє, справді правильне».

Різниця у споживанні в будь-якому випадку величезна. Традиційний тестер гелію використовує 20 міліграм гелію для кожного барабана. «Якщо замовник тестує партію з 100 000 барабанів, які протікають через помилку у виробничому процесі, весь зал наповнений гелієм. Всі наступні барабани, які мають рацію, ви також тестуєте неправильно, тому що в повітрі просто гелій». З гібридною машиною виробник тестує з вакуумом за замовчуванням, а гелій використовується лише для зразків.

Партнери в інноваціях

Для Merco Machines вибір технології Siemens був не очевидним, а стратегічним. «П'ятнадцять років тому ми повністю стандартизували на Siemens», - каже Донат. «Як керівник навчального бюро, я завжди бачив контроль як пріоритет. Зрештою, вам потрібно знати на початку свого інженерного процесу, як ви збираєтеся щось контролювати».

Така стандартизація має великі переваги. «У нас п'ять програмістів. Якщо кожен тип машини має свою програму, виникає негайна проблема в разі поломки або хвороби. З TIA Portal та бібліотеками ми працюємо стандартизовано. Це була мрія, яка збулася».

Для гібридного тестера витоку вирішальним був SIMATIC Drive Controller з T-CPU. «Раніше у вас був ПЛК для датчиків і виходів, а крім того, приводи з власним інтелектом для позиціонування. T-CPU об'єднує це: технологію, безпеку та звичайний ПЛК в одному». Приводи SINAMICS також надзвичайно енергоефективні. «Завдяки спільній ланці постійного струму енергія гальмування переходить від одного валу на інший вал, щоб запустити його. Отже, ми не втрачаємо теплову енергію. Це відбувається у всіх наших машин, до речі. Використовуючи Siemens, наш енергетичний слід значно нижчий, ніж у конкурентів».

Використовуючи елементи керування Siemens, енергетичний слід наших машин значно нижчий, ніж у наших конкурентів.

Донат Вамбак, Співгенеральний директор, Мерко Машини

Партнерство OEM: інновації у співпраці

Партнерство з OEM між Merco та Siemens розвивалося органічно. «Ми хотіли стандартизувати на Siemens, але також отримати пряму лінію», - каже Донат. «Якщо ми програмували за допомогою TIA та накопичувачів і зіткнулися з проблемою, нам довелося пройти звичайну службу підтримки. До того часу, коли ви пояснили, в чому проблема... Цього просто не відбулося».

Завдяки партнерству з OEM, Merco має прямий доступ до експертів у лінійці APC. Але співпраця працює в обох напрямках. Merco виступає як перша компанія, яка впроваджує нові продукти Siemens, які, за словами менеджера по роботі з клієнтами Томаса Вермейра, «є типовою для партнера з OEM: охоплює інновації та допомагає вдосконалити їх». Ця відкритість вимагає довіри та чесності, наголошує Донат: «Ми спочатку тестуємо нові деталі в нашій лабораторії, а також говоримо про це, якщо щось не задовільно. Тепер це справжнє партнерство».

Для Merco стійкість - це більше, ніж економія енергії або усунення гелію. Це також у терміні служби машин. «Клієнти очікують, що ми виготовимо машини, які можуть прослужити 30 років», - каже Донат. «Лише минулого тижня нам довелося надати запасну частину для машини 1979 року». Цей тривалий термін служби вимагає надійних компонентів та тривалої підтримки. «Є ще клієнти з контролем S5. Ви все ще можете придбати запасні частини для цього».

У Європі мало машинобудівників, які можуть відповідати інноваційній природі, яку демонструє Merco Machines.

Томас Вермейр, Менеджер акаунтів, Siemens

Нахили ринку

Гібридний тестер витоку - це не просто ще один продукт: це інструмент переходу. «Наш клієнт тепер може протестувати гібрид або один зі ста барабанів з гелієм, щоб довести, що його процес правильний», - пояснює Донат. «Він майже не використовує гелій, але може переконати своїх покупців». Це дуже важливо в консервативній індустрії.

Економічні аргументи переконливі: менші витрати (відсутність гелію, менші насоси), менше споживання енергії, швидше тестування. «Вам більше не доведеться чекати 20 секунд. Ви можете миттєво визначити, чи є витік».

«Я дійсно думаю, що протягом 10 років тестери гелію вийдуть і заміняться гібридними тестерами», - каже Донат. «А може, в кінці гібрид випадає і залишається тільки вакуумний тестер. Тоді Merco Machines забезпечить, щоб гелій більше не використовувався в барабанній промисловості».

Переваги в двох словах

Різке зменшувальне споживання гелію: від 20 мг на барабан до випадкового тестування
Швидший цикл випробувань: миттєве вимірювання за принципом постійного потоку
Зниження витрат на електроенергію: менші вакуумні насоси та відновлення енергії за допомогою приводів SINAMICS
Менші експлуатаційні витрати: немає дорогого гелію для кожного барабана
Захист на майбутнє: інструмент переходу до повного тестування без гелію
Надійна технологія: Т-процесор Siemens і контролер приводу для складних процесів управління
Тривалий термін служби: компоненти з підтримкою 20-30 років