Master Production, een niche maar sterk vooruitstrevende machinebouwer uit Slovenië, maakt gebruik van de oplossingen en expertise van SMC om nog meer energie-efficiëntie te realiseren voor klanten in sectoren zoals food en farmacie. Met hulp van SMC zijn aanpassingen gedaan aan een kartonneermachine voor een producent van nutricosmetica, waardoor deze nu op een lagere werkdruk kan draaien – wat zorgt voor een indrukwekkende kostenbesparing van 27% per jaar. Als onderdeel van een totaaloplossing voor primaire, secundaire en tertiaire verpakkingsprocessen, deed Master Production ook een beroep op SMC voor een nieuwe stikstofblaasoplossing. Dankzij flowregulatietechnologie worden de kosten hierbij tot een minimum beperkt.
Met hoge elektriciteitsprijzen en een groeiende druk in de procesindustrie om operationele kosten te verlagen, is energie-efficiëntie belangrijker dan ooit. Voor Master Production – een bedrijf dat zich onderscheidt in de markt – is nét dat stapje extra zetten essentieel. Vanuit de vestiging in Ajdovščina ontwikkelt deze vooruitstrevende machinebouwer oplossingen die eenvoud, effectiviteit en innovatie combineren. Het familiebedrijf is gespecialiseerd in het ontwerpen en bouwen van automatische palletiseerders en depalletiseerders, verpakkingsmachines en horizontale/verticale kartonneermachines, om er maar een paar te noemen.
Master Production's horizontale kartonneermachine
Op zoek naar verdere winst op het gebied van energie-efficiëntie, wendde Master Production zich tot de expertise van hun vaste automatiseringspartner: SMC.
“Een project met een horizontale kartonneermachine voor een fabrikant van nutricosmetica bood ons de perfecte kans om te onderzoeken welke besparingen mogelijk waren,” vertelt Matej Puc, Chief Technology Officer bij Master Production. “Onze hoogste prioriteit was het verlagen van de werkdruk binnen het secundaire verpakkingsproces van de machine.”
Nieuwe standaard gezet
Het proces omvat het verpakken van met vloeistof gevulde flessen in dozen/kartons, met een snelheid van 10.000 stuks per uur (gelijk aan 700 kartons per uur). Hoewel het verlagen van de werkdruk het uiteindelijke doel was, mocht dit niet ten koste gaan van productiviteit of veiligheid.
In de zomer van 2024 bezochten specialisten van SMC, met expertise in energie-efficiëntie van perslucht, Master Production om samen het optimale traject te bepalen.
“We zijn gestart met een grondige analyse van de machine en haar werking, waarbij we elk processtap in detail bekeken om te berekenen in hoeverre de werkdruk verlaagd kon worden,” legt Jan Matko uit, Specialist Energie-efficiëntie bij SMC Slovenië.
Een groot deel van het kartonneerproces is gebaseerd op pneumatische componenten, met zo’n 30 actuatoren per machine – een combinatie van geleide cilinders, die beschermen tegen zijdelingse krachten, en enkelstangcilinders voor lichtere taken zoals het vouwen van dozen.
Volgens Matej Puc: “Uit het intensieve beoordelingsproces en de beproefde rekenmodellen van SMC bleek dat we in veel gevallen kleinere cilinders konden inzetten. Zelfs met een veiligheidsmarge konden we de cilinderafmetingen met zo’n 20% reduceren.”
Compacte cilinders van SMC verbruiken minder lucht en leveren dezelfde prestaties bij een lagere werkdruk. Hierdoor kan de eindgebruiker de systeemdruk van de compressor verlagen, wat leidt tot lagere operationele kosten.
SMC´s Compacte geleide cilinder – MGP Serie
SMC adviseerde daarnaast het gebruik van nieuwe roterende actuatoren voor secundaire verpakkingsprocessen, zoals het positioneren van flessen. Dankzij de kennis en ervaring van SMC kon het team ook hier in veel gevallen kleinere roterende actuatoren voorstellen.
Een van de belangrijkste SMC-producten die hielp bij de overgang naar een lagere werkdruk was de CQ2-serie: een ruimtebesparende cilinder met een compact ontwerp, waarbij auto-switches op één of meerdere van de vier zijvlakken gemonteerd kunnen worden.
Daarnaast leverde SMC ook MGP-serie compacte geleide cilinders en CRB2-serie vleugelrotatie-actuatoren. Andere toegepaste componenten waren dubbelwerkende ISO-stangcilinders, pinstangcilinders, units voor luchtverzorging, vacuümpads, koppelingen en meer.
SMC’s slijtvaste vacuümpads voor het overpakken van golfkarton – ZP3C serie
Op de proef gesteld
Om de resultaten te toetsen, voerden het team van SMC en Master Production testen uit op de aangepaste horizontale kartonneermachine in de fabriek van de eindklant. De test bestond uit het draaien van de machine op de standaard werkdruk van 6 bar, gevolgd door testen op 4,5 bar. De uitkomsten waren ronduit indrukwekkend.
Aan de hand van de verzamelde data kon het SMC-team de waarden extrapoleren naar een scenario waarin de machine 24 uur per dag draait, 286 werkdagen per jaar. Bij 6 bar verbruikte de kartonneermachine 13,2 m³ perslucht per uur – oftewel 90.605 m³ per jaar. Bij een verlaagde werkdruk van 4,5 bar daalde dit verbruik naar slechts 9,6 m³ per uur, ofwel 65.894 m³ per jaar. De verlaging van de werkdruk zorgt dus voor een jaarlijkse besparing van maar liefst 24.711 m³ perslucht bij de klant van Master Production.
Om dit in perspectief te plaatsen (gebaseerd op de actuele tarieven in Slovenië): het draaien van de machine op 6 bar kostte jaarlijks €3.624 aan perslucht. Door over te schakelen op 4,5 bar en het verbruik terug te brengen naar 65.894 m³, daalt dat bedrag naar €2.636 – een besparing van 27%. En dat is slechts voor één machine. Stel je eens de besparing voor in een volledige productiehal vol machines die op lagere druk draaien.
De tests toonden ook aan dat dezelfde 27% besparing geldt voor de CO₂-uitstoot. Door de werkdruk te verlagen van 6 naar 4,5 bar, vermindert de CO₂-uitstoot van 5.309 kg-CO₂e naar 3.861 kg-CO₂e. Een belangrijke stap in de richting van de nieuwe European Sustainability Reporting Standards (ESRS).
Inefficiëntie weggeblazen
Als bewijs van SMC’s kracht als totaalleverancier van automatiseringsoplossingen, wist het bedrijf ook perfect in te spelen op de vraag van Master Production naar een nieuwe blaastoepassing – ditmaal binnen het primaire verpakkingsproces waarbij poeder wordt overgebracht in flessen.
Omdat nutricosmetica orale supplementen zijn, moet dit proces plaatsvinden in een inerte atmosfeer, waarbij stikstof als omgevingsgas wordt gebruikt. Inert gas blanketing verdringt zuurstof en CO₂ en is daarom essentieel voor het behoud van bederfelijke producten zoals voeding en farmaceutica.
“We wisten dat SMC met een oplossing zou komen waarmee we het stikstofverbruik konden minimaliseren en kosten besparen,” aldus Matej Puc. Die oplossing kwam in de vorm van een SMC flow controller die de stikstofstroom regelt. Dankzij deze regeling kan de eindgebruiker de stikstofstroom starten, bijstellen en stoppen naar behoefte.
“SMC leverde een complete oplossing, bestaande uit een 2/2 open/dicht-klep, nozzles en slangen – volledig afgestemd op onze toepassing voor primaire verpakking.”
Voor stikstof geschikte 2-port valve – HF1B-JSX serie
David Matoh van SMC Slovenië voegt daaraan toe: “Het kunnen regelen van de stikstofstroom is een groot voordeel, omdat het voorkomt dat er – zoals vaak gebeurt in de industrie – continu wordt geblazen. Dat is niet alleen verspilling, maar ook duur. Zeker bij toepassingen in de food- en farmaciesector, waar je werkt met stikstof van hoge zuiverheid, lopen de kosten snel op.”
In vergelijking met een systeem dat continu blaast, schat SMC dat hun oplossing met gereguleerde flow minstens 50% stikstofbesparing oplevert – en in veel gevallen zelfs meer.
SMC´s Flow Controller – PFCA Serie
Het besparen op het verbruik van perslucht en stikstof is niet alleen voordelig voor de eindgebruiker en het milieu, maar ook voor de machinebouwer. Master Production kan deze sterke punten inzetten als concurrentievoordeel in hun ambitie om te groeien en marktaandeel te winnen.
“SMC is een leverancier die vanaf het allereerste begin aan onze zijde stond,” zegt Matej Puc, Chief Technology Officer bij Master Production. “SMC en het team zijn echte probleemoplossers, denken proactief mee en zijn een betrouwbare partner die levert wat ze beloven. Wij zien onze samenwerking met SMC dan ook echt als een langetermijnpartnerschap.”
CTO van Master Production, dhr. Matej Puc, presenteert de horizontale kartonneermachine
Met dit project laat Master Production zien dat het een echte marktvernieuwer is en een early adopter van technologieën die de overgang naar een lagere werkdruk voor machines mogelijk maken. Na het succes met de kartonneermachine wil het bedrijf dit initiatief nu verder uitbreiden naar toekomstige machinebouwprojecten.
