Dit zijn volgens Flanders Make 5 quick wins: “Productiebedrijven zoeken massaal naar energiebesparende oplossingen”

Energie en energieprijzen: wellicht is er geen topic dat (productie)bedrijven vandaag meer bezighoudt. Om die reden organiseert Flanders Make, het strategisch onderzoekscentrum en de netwerkorganisatie voor de maakindustrie, vijf webinars waarin concrete quick-wins worden toegelicht die tot een besparing van tien of meer procent kunnen leiden. “In heel wat gevallen is er echt sprake is van low hanging fruit.”

Flanders Make brengt instellingen, bedrijven en stakeholders samen om zo tot innovatieve oplossingen te komen voor de maakindustrie. Een hot item in dat opzicht is uiteraard de huidige energiecrisis, met gas- en elektriciteitsprijzen die recordhoogtes bereiken en een – door de geopolitieke situatie – ongeziene bevoorradingsonzekerheid. Daarom komt Flanders Make nu met vijf concrete, energiebesparende oplossingen die productiebedrijven kunnen nemen en die geen grote ingrepen of investeringen vereisen.

“We hebben in het verleden een aantal projecten bij bedrijven gedaan waaruit heel mooie resultaten zijn gekomen”, begint Paola Campestrini, clustermanager bij Flanders Make. “Die willen wij in november, verdeeld over vijf zogenaamde tech@lunch-webinars van een half uur, delen met de industrie. Ook de resultaten uit eigen onderzoek zullen we daarin toelichten. Iedereen die energie wil besparen, kan gratis deelnemen: onze focus ligt dus niet alleen op grote bedrijven, het volstaat om een eigen productiesite te hebben en je energiekosten naar beneden te willen krijgen. Dat geldt wellicht voor iedereen.”

“Die energiekosten naar beneden krijgen is bovendien een must, want de sector kreunt zwaar onder de huidige crisis. Er zijn met name twee grote problemen: energie is ten eerste een van de grootste kostenposten van productiebedrijven, dus als de prijzen stijgen, heeft dat grote gevolgen. Ten tweede is er een grondstoffentekort. Als we dat eerst al kunnen aanpakken, is dat een begin.”

Volledig autonoom systeem

In totaal zullen tijdens die webinars vijf concrete situaties binnen productiebedrijven behandeld worden, en de oplossingen die Flanders Make ervoor aanreikt op basis van eigen onderzoek. De eerste case gaat over perslucht, iets waar elk bedrijf mee werkt, en zal behandeld worden in de webinar Compressed air leak localisation and removal.

“Een probleem bij perslucht is vaak dat er in het persluchtnetwerk sprake is van lekken, waardoor veel energie verloren gaat”, legt Paola Campestrini uit. “Soms gaat door die lekken tot twintig procent van de energie die een compressor gebruikt, verloren.

“Vandaag kan je die lekken weliswaar gemakkelijk opsporen. De toestellen kunnen die ultrasone geluiden (die door de lekken veroorzaakt zijn) detecteren. Maar dat systeem heeft ook zijn nadelen: je moet er ten eerste mensen op zetten en dus manuren voor in rekening brengen, en ten tweede laat niet elk productieproces toe dat er intussen wordt gecontroleerd, of toch niet zonder dat het proces wordt stilgelegd. En dat is heel vaak geen optie, omdat dit verlies betekent.”

“Om die reden hebben we een volledig autonoom navigatie- en detectiesysteem ontwikkeld dat gewoon op een heftruck of een andere rijdende unit kan gemonteerd worden. Zo worden er tijdens het productieproces persluchtlekken gelokaliseerd zodat er acties genomen kunnen worden om de lekken te repareren. Dat systeem houdt een heel beperkte investering in, die zichzelf bovendien snel terugverdient omdat het energieverlies er aanzienlijk mee beperkt kan worden.”

Eenvoudig energie besparen

De tweede oplossing is het upgraden van verouderde machines, zodat er betere controle van de energiehuishouding (weer) mogelijk wordt. “We werken hier met het voorbeeld van oude compressoren die perslucht genereren, en waar we onderzoek op hebben gedaan op de site van Flanders Make”, licht Paola Campestrini toe.

“Zo hebben we aan de hand van sensoren het energieverbruik in kaart gebracht. We hebben niet alleen vastgesteld dat er bijvoorbeeld veel energie verloren gaat op momenten dat de compressor niét actief is en dus in stand-by-modus staat. Maar ook dat de ingestelde waardes altijd dezelfde bleven, onafhankelijk van de hoeveelheid perslucht die werd gevraagd.”

“Door die eenvoudige controle wisten we dat we de set points lager konden zetten als er minder perslucht werd gevraagd, met als gevolg bijna 20 procent energiebesparing. En het enige wat je ervoor moet doen, is de plaatsing van relatief goedkope sensoren op je oude compressoren.”

Energieverbruik in kaart brengen

“Een derde en meer overkoepelende, maar ook bij de twee vorige aansluitende oplossing is een framework dat we hebben uitgewerkt voor productiemachines, zoals frezen en additive manufacturing. Daarmee kunnen productieleiders het energieverbruik in kaart brengen en vervolgens energie-optimale bewegingstrajecten uitzetten aan de hand van procesparameters tuning.”

“Zelf stellen we ze in staat om al in de fase van machineontwerp rekening te houden met energie-efficiëntie. In de webinar zullen we enkele specifieke cases uit het framework bespreken, zoals het selectief stilleggen van machines om stand-by energie consumptie te reduceren.”

Ook de twee overige cases zijn hieraan gelinkt. De ene focust op machines die bewegingen doen – zoals een pick & place robot – en die erop gericht is de trajectory te optimaliseren om de energieconsumptie van de beweging te minimaliseren. “Dan kijken we aan de hand van nauwkeurige modellen hoe we het trajectory van a naar b kunnen optimaliseren”, legt Paola Campestrini uit. “Maar ook met een eenvoudige CAD (Computer Aided Design) model kunnen bedrijven al gemakkelijk optimalisaties van bewegingen doorvoeren.”

Aanzienlijk effect

“De laatste gaat dan over het energieverbruik in elektrische machines die continue en op dezelfde snelheid draaien en waarvan het energieverbruik in de zogenaamde steady state kan gereduceerd worden. Hierbij kijken we vooral naar de drive die de motor aanstuurt. We hebben de aanpasbare parameters van de vermogenelektronica bekeken en wat de invloed ervan is op het energieverbruik van de motor.”

“Uit die studie zijn drie parameters gekomen die een grote invloed hebben op het energieverbruik van de motor, en die je door optimale instelling dus een aanzienlijk effect kunt laten hebben op de energieconsumptie. Met name een energiebesparing tot tien procent.”

Vijf concrete energiebesparende oplossingen dus. Maar daarnaast kunnen bedrijven energie besparen door een houding van waakzaamheid en opmerkzaamheid aan te kweken. Iets wat de clustermanager van Flanders Make volmondig beaamt. “Zoals wij het licht niet laten branden als er niemand thuis is, moeten productiebedrijven meer aandacht hebben voor hun energiehuishouding”, vertelt ze.

“Gezinnen letten daar nu sterk op, bijvoorbeeld door geen verwarming te laten branden in ruimtes waar urenlang niemand komt. Dat bewustzijn moeten productiebedrijven ook hebben, zeker omdat er in heel wat gevallen echt sprake is van low hanging fruit. En dat gebeurt ook, want zowel particulieren als professionelen beseffen vandaag maar al te goed dat energie niet altijd en overal en goedkoop beschikbaar is.”