JTI
Met onderdruk tot 20.000 sigaretten per minuut!
In 1908 verlieten de eerste slanke tabaksproducten de sigarettenfabriek van Heinrich en August Neuerburg. De twee broers herkenden de tekenen des tijds aan het begin van de 20e eeuw: Moderne sigaretten waren de nieuwe tabakstrend en overtroffen de eerder populaire sigaren. Tegenwoordig vindt de sigarettenproductie in Trier plaats onder het label van JT International Germany GmbH, een Duitse dochteronderneming van JT International SA, dochteronderneming van Japan Tobacco Inc. met bekende merknamen als Camel, Benson & Hedges of Winston.
Vandaag de dag produceren moderne machines 20.000 sigaretten per minuut. “Dit is een zeer veeleisend proces dat veilig moet worden uitgevoerd,” zegt Arnhelm Köster, Hoofd Industrial Engineering bij JTI in Trier. De fabriek in Trier produceerde vorig jaar 50 miljard sigaretten. Het Duitse bedrijf van de op twee na grootste internationale tabaksgroep heeft 1.800 werknemers. Met het oog op deze hoge productiviteit bij snelheden die ver boven de eigen optische waarneming liggen, draait niets zonder de vasthoudende krachten van onderdruk.
Hoge snelheid met onderdruk
Om het belang van het zeer beschikbare en nauwkeurig ingestelde vacuüm van ongeveer 340 millibar te begrijpen, is het de moeite waard om de processen van een sigarettenmachine te bekijken. De hoge snelheid maakt het onmogelijk om hold- en transferfuncties te implementeren. “Bij ongeveer 20.000 eenheden per minuut treden centrifugale krachten op, die we moeten tegengaan door ze vast te houden. Mechanische oplossingen zouden onvermijdelijk leiden tot vervormingen, vlekken en schade aan de gevoelige sigaretten,” legt Arnhelm Köster uit. Met een druk die overeenkomt met ongeveer een derde van de normaal heersende atmosferische druk, wordt het sigarettenpapier van de buitenkant van het rolletje naar een contour gezogen zodat het rond de ronde eindeloze tabaksrolletjes kan liggen. Het papier wordt aan de lengtenaad gelijmd en het afgewerkte sigarettenstaafje wordt even later op lengte geknipt. Vacuüm is ook nodig om de sigarettendelen in een continu proces met hun filters te verbinden. Deze processen zijn te vergelijken met een snel draaiend carrouselsysteem van cilindrische productdragers die de sigaretten synchroon van het ene station naar het andere verplaatsen. De negatieve druk werkt via kleine gaatjes in de uitstulpingen waarin de sigaretten zich bevinden. Inwendig in de cilinders zijn bepaalde vacuümniveaus. Deze fungeren als afdichting tussen zones met verschillende druk.
AERZEN Delta Screws spelen een sleutelrol
Het korte inzicht in het principe van moderne sigarettenproductie maakt het belang van vacuümproductie duidelijk. “En we hebben vacuüm in grote hoeveelheden nodig,” benadrukt Arnhelm Köster. JTI was op zoek naar een nieuwe partner voor deze sleutelfunctie in het kader van de algemene modernisering en uitbreiding van de fabriek, die zich in drie centrale stations van de fabriek in Trier bevindt. Vandaag werken twee AERZEN Delta Screw schroefcompressoren 24 uur per dag in station 3. Het is het nieuwste model en ook degene waarvan de prestaties het meest worden gebruikt. Twee andere stations met oudere apparaten zijn ook aangesloten op het vacuümnetwerk, maar dienen meer redundantie in termen van operationele veiligheid. Met deze taakverdeling zorgt JTI voor beschikbaarheid en maximale efficiëntie in drieploegendienst. “Redundantie is net zo’n belangrijk onderwerp in industriële engineering als energiezuinigheid.” Volgens het Hoofd Industrial Engineering is het eisenprofiel voor de compressoren hier rechtstreeks van afgeleid: “Ik verwacht dat ze efficiënt, probleemloos en onderhoudsarm werken. De aggregaten moeten gewoon hun werk doen over een lange periode.”
Nauwe projectsamenwerking
De beslissing voor AERZEN was het resultaat van een uitgebreide marktanalyse. Daarnaast was er een aanbeveling van collega’s bij JTI Global Engineering. “We vergelijken gegevens zoals energieverbruik gedurende de levenscyclus en kijken naar referentieprojecten.” Naast energiezuinigheid tellen ook eigenschappen zoals een hoge machinebeschikbaarheid, talrijke veiligheidsaspecten en lage onderhoudsbehoeften mee voor het productassortiment van de machinefabrikant uit Nedersaksen. De nauwe samenwerking met AERZEN Engineering deed de rest om de vacuümtoevoer snel en soepel te moderniseren en te upgraden. “Er zijn bedrijven die goede machines maken en er zijn bedrijven die ook engineering erbij betrekken, tot en met de gezamenlijke planning van projecten. Bijvoorbeeld als het gaat om het vinden van de beste manier om de nieuwe technologie te integreren in bestaande infrastructuren”, beschrijft de Productiemanager van JTI de positieve samenwerking. En communicatie is de eerste prioriteit. “We spreken dezelfde taal.” Het succes in Trier heeft er uiteindelijk toe geleid dat dezelfde vacuümtechnologie nu ook wordt gebruikt in de JTI productiefabriek op Tenerife.
De Delta Screws van het type VML 95 zijn op de Canarische Eilanden net als in Trier uitgerust met een snelheidsgeregelde directe aandrijving die wordt aangestuurd door een frequentieregelaar. Met een aandrijfvermogen van 315 kW levert elk aggregaat een maximale volumestroom van 5.760 m³ met maximale energiezuinigheid. Het benodigde vermogen is direct gekoppeld aan drukmonitoring. De twee VML 95-schroefcompressoren zijn verbonden met een systeem op hoger niveau door middel van het AERtronic aggregaatbesturingssysteem. Dit geeft JTI de mogelijkheid om de twee machines optimaal te combineren. Bovendien is de weg vrijgemaakt voor machinebewaking. “We willen weten hoe onze systemen het doen en hoe goed ze draaien”, zegt Ulrich Kirchen, elektrotechnicus voor energiesystemen bij JTI. De integratie van de VML 95 Delta Screw in het besturingsniveau maakt de weg vrij voor preventief onderhoud en conditiemonitoring in realtime. Met de juiste analyse van de bedrijfsomstandigheden en individuele waarden kunnen de bedrijfstechnici betrouwbare uitspraken doen over wanneer de filters die zijn aangesloten tussen de productie en de schroefcompressor zo verstopt zijn dat ze moeten worden vervangen. Deze stappen zijn nodig om de Delta Screw schroeven te beschermen tegen onvermijdelijk stof of tabaksdeeltjes uit de productie.
Resultaat
Een blik op de industriële engineering bij JTI laat zien hoe belangrijk complete systemen, inclusief nauwe samenwerking tussen ingenieurs, zijn in projecten. Investeringsbeslissingen worden steeds minder genomen op basis van individuele machineprijzen, maar op basis van een gedetailleerde analyse van de totale eigendomskosten. Beschikbaarheid speelt hier ook een centrale rol, omdat productiestilstand in geval van een storing meestal een veelvoud is van wat er aanvankelijk bespaard was toen de machines werden aangeschaft.