Fa caldo. Molto caldo. Non dev'essere facile per un delicato filtro di ceramica passare lentamente attraverso un forno a rulli a 1300°C (2372°F). Il forno a rulli, gestito da Drache Umwelttechnik GmbH, solo uno dei numerosi fattori di sollecitazione a cui questi prodotti complessi saranno sottoposti nelle fasi successive del processo. Il prodotto finale verrà utilizzato per filtrare i contaminanti dall'alluminio e il ferro fusi utilizzati nella colata: un compito difficile per un oggetto tanto leggero.
Prima di poter essere utilizzati, i filtri in ceramica devono soddisfare requisiti qualitativi particolarmente severi. Eppure, anche i produttori di filtri non sono al riparo dai fermi linea: nel forno a rulli di Drache se ne verifica in media uno all'anno. La deviazione di un filtro dal suo percorso attraverso il forno a rulli provoca un blocco che coinvolge l'intero processo. Inoltre il blocco causato dal filtro impedisce al calore di fuoriuscire dal forno, un problema ancora più serio del fermo linea. Il conseguente innalzamento della temperatura distrugge l'isolamento termico del forno, forzando una settimana di inattività della produzione per sostituire la coibentazione, due conseguenze particolarmente onerose.
Tenere un occhio sul fuoco
La criticità riscontrata ha rappresentato una motivazione adeguata affinché l’azienda familiare di medie dimensioni con sede a Dietz avviasse un’analisi approfondita del problema nel controllo qualità. La soluzione includeva l’installazione di un nuovo sistema di monitoraggio con telecamere in collaborazione con Hesselmann & Köhler Prozessautomation. Hesselmann & Köhler Prozessautomation, con sede a Limburgo, è specializzata nella progettazione, produzione e installazione di impianti nei settori dell'elettrotecnica, dell'automazione e dell'ingegneria di processo. Quattro sistemi di telecamere Cognex In-Sight costituiscono il fulcro di un'efficace rete di allarme rapido, che rileva i primi segni di un blocco del forno.
In genere, i filtri in ceramica si muovono su una traiettoria rettilinea verso l'uscita del forno a rulli. Tuttavia, se i filtri si dovessero muovere lateralmente o verso la parte superiore del forno, si potrebbero verificare dei problemi. Dopo un'analisi approfondita, le quattro telecamere In-Sight 8000 sono state messe in posizione per monitorare l'interno della fornace tra i punti di ingresso e di uscita. Quando i filtri si spostano dal tracciato, ostruiscono la luce prodotta dal bruciatore a gas. Questo è il primo segno di disallineamento del filtro, principale causa scatenante il blocco. In questi casi, i sistemi di visione Cognex, dotati di filtro a infrarossi, sono in grado di rilevare il calo del livello di luminosità e di attivare un segnale acustico tramite un collegamento BUS. Gli operai vengono avvertiti di un principio di blocco e possono risolvere tempestivamente il problema prima che si aggravi.
Verifica automatica
L'azienda ha adottato inoltre una serie di misure preventive per rilevare i blocchi nelle fasi più precoci. Un PC industriale è collegato alle telecamere In-Sight che mostrano le quattro immagini del forno. L'operatore può ora osservare ciò che sta accadendo all'interno del forno a rulli in ogni momento. Per garantire la massima efficacia del controllo qualitativo, un segnale acustico viene attivato ogni 30 minuti, ricordando all'operatore di controllare lo schermo. Alla conferma dell'operatore, l'allarme si arresta e il controllo viene memorizzato. Questo processo permette a Drache Umwelttechnik di beneficiare di un sistema completo che garantisce la massima affidabilità. La combinazione di un controllo BUS indipendente e di un PC industriale in rete offre un monitoraggio continuo del processo di cottura all'interno del forno a rulli, evitando che i complessi filtri in ceramica danneggino la linea.
Implementazione di successo
Thomas Köhler, CEO, e Christian Schmitt, sviluppatore dell’applicazione, di Hesselmann & Köhler Prozessautomation hanno sviluppato e implementato un sistema di rilevamento dei blocchi che ha permesso a Drache Umwelttechnik un di aumentare l'affidabilità produttiva in modo sostanziale. Riducendo al minimo i costi legati ai fermi produzione, il sistema offre un contributo duraturo al rafforzamento della posizione di mercato di questo specialista dei filtri ceramici.