Wie Laakirchen Papier AG mit OnEfficiency.Strength den Papierherstellungsprozess optimiert
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Die aktuellen Rohstoffpreise zwingen Papierhersteller dazu, die Produktionskosten zu senken und die Effizienz ihrer Produktionsanlagen weiter zu optimieren. Digitalisierung spielt dabei eine Schlüsselrolle, wenn es darum geht, Effizienzsteigerungen zu erzielen und Kosten zu senken. Denn insbesondere neue Technologien ermöglichen erhebliche Verbesserungen bei Bestands- und Neuanlagen. Sie erlauben eine bessere Überwachung aller Prozesse und damit auch eine präzisere Produktionssteuerung, was wiederum zu höherer Effizienz und besserer Verfügbarkeit führt.
Reduzierter Stärkeverbrauch
Neben den Faserstoffen ist Stärke ein großer Rohstoffkostenfaktor bei der Produktion von Verpackungspapieren. Daher ist es Ziel der Papierhersteller, den Stärkeauftrag zu reduzieren und die Stärkemenge so gering wie möglich zu halten – ohne dabei das geforderte Qualitätsniveau zu unterschreiten.
Die kontinuierliche Optimierung mit konventionellen Werkzeugen stößt allerdings schnell an ihre Grenzen. Papierhersteller sehen sich mit der Situation konfrontiert, dass sie wichtige Qualitätsparameter wie die Festigkeit nicht direkt regeln können, da die Messung der relevanten Parameter nur am Ende jedes Tambours im Labor erfolgt und die Werte nicht kontinuierlich zur Verfügung stehen.
Digitale Lösungen wie OnEfficiency.Strength von Voith bieten nun die Möglichkeit, wichtige Qualitätsparameter dank virtueller Sensoren ständig verfügbar zu haben und den Prozess automatisiert optimal steuern zu lassen.
Wie Laakirchen Papier AG den Einsatz an Stärke optimiert
Seit 2021 wird im österreichischen Laakirchen an der PM 10 OnEfficiency.Strength für die Optimierung des Stärkeauftrags eingesetzt – ein positiver Nebeneffekt ist dabei auch die entstehende Reduktion des Dampfverbrauchs in der Nachtrockenpartie.
Was sonst entweder nur durch manuelle Messungen im Labor oder automatische Prüfstraßen-Messungen möglich war, wird in Laakirchen nun durch virtuelle Sensoren realisiert: die Berechnung der Daten zu den wichtigsten Festigkeitswerten (SCT CD, CMT und Berstdruck).
Durch die Echtzeit-Vorhersage der Qualitätsparameter und die kontinuierliche Optimierung des Prozesses werden nicht nur Qualitätsschwankungen vermieden – OnEfficiency.Strength ermöglicht auch die Senkung der Produktionskosten bei zuverlässiger Einhaltung der Qualitätsziele.
Bei der PM 10 konnten so mithilfe von OnEfficiency.Strength im ersten Jahr vier Prozent Stärke und im zweiten Jahr nun bis zu zehn Prozent Stärke eingespart werden, während wichtige Qualitätsparameter wie SCT CD und CMT innerhalb der Zielwerte blieben.
Das OnEfficiency.Strength-Prinzip: visualisieren, stabilisieren, optimieren
OnEfficiency.Strength kombiniert drei Module zu einer neuen, leistungsfähigen Generation prozessübergreifender Steuerungen (APC). Das Regelsystem umfasst virtuelle Sensoren, auch Softsensoren genannt, die modellprädiktive Regelung (MPC) und einen Kostenoptimierer. Ein besonderes Merkmal der virtuellen und selbstadaptierenden Sensoren ist ihre hohe Vorhersagegenauigkeit, die typischerweise bei über 90 Prozent liegt.
Die virtuellen Sensoren sagen wichtige Qualitätsparameter präzise voraus. Die Kenntnis dieser Werte in Echtzeit ermöglicht es der MPC, den Papierherstellungsprozess so zu steuern, dass die angestrebten Werte durch kontinuierliche Anpassung dauerhaft erreicht werden. Der Kostenoptimierer stellt dabei sicher, dass dies zu möglichst geringen Kosten geschieht. Um das kundenspezifische Kostenoptimum zu finden, können Aktuatoren und Regelstrategien individuell ausgewählt und flexibel angepasst werden.
Die Laakirchen Papier AG war insbesondere von dem hohen Einsparpotenzial beeindruckt, das OnEfficiency.Strength bietet. Dieses wurde im vorab durchgeführten Value Add Assessment berechnet.
