Ergonomie, efficientie & veiligheid voorop bij nieuwe afvullijn Umicore

Geautomatiseerde afvullijn voor chemische producten

Umicore in Brugge staat te boek als gerenommeerd producent van onder meer metaalcarboxylaten, de drogers voor verven en drukinkten die ook inzetbaar zijn als katalysatoren in andere chemische processen, en alkydharsen, de bindmiddelen die in diezelfde verf zitten. Gezien er veel van die molecules ook inzetbaar zijn voor andere hoogwaardige toepassingen, zoals bijvoorbeeld smeeroliën of autobanden, probeert men sinds enige tijd het aanbod gevoelig te verbreden. Om die diversificatie terdege te kunnen ondersteunen, besloot men recent te investeren in een nieuwe afvullijn en dito intern transportsysteem.

Nood aan moderne afvullijn

Sinds 1985 bevindt Umicore Specialty Materials zich op een site te Brugge. Circa 90% van de 3 à 400 verschillende eindproducten bij Umicore Brugge is vloeibaar en verlaat dus de site via tankwagens, hetzij in 1.000 liter-IBC’s of 200 liter-vaten. De installatie die tot voor kort alleen verantwoordelijk was voor het afvullen van ieder eindproduct, dateert van toen de fabriek geconcipieerd werd. Anders gezegd: ze heeft toch al een respectabele 35 jaar op de teller, zij het dan met hier en daar wat (niet-fundamentele) aanpassingen door de jaren heen.

“Voor het afvullen waren toch vrij veel manuele ingrepen nodig door onze operatoren”, vertelt Bram Damman, projectmanager bij Umicore Brugge. “Vaten moest men manueel van de palletten hevelen, om deze daarna op een band te plaatsen. Na het positioneren van de opening van het vat onder de vulkop en het – weliswaar semi-automatisch – vullen zelf, moesten de vaten opnieuw per twee middels de heftruck op een pallet worden geplaatst, om ze ten slotte ook vast te binden. Naast die vele manipulaties, niet zelden met beschadigde vaten tot gevolg, leek de afvullijn bovendien ook te zijn weggestoken in een donker hoekje, daterend uit een tijd waar er nog niet zoveel aandacht werd besteed aan ergonomie voor blue-collars. Optimaal was de situatie dus allerminst. En dus vatten we het idee op om te investeren in een nieuwe afvullijn, volgens de laatste stand der techniek.”

Uitbreiding in 2015

Ofschoon de nood er al eventjes was, zou het traject naar een geschikte oplossing uiteindelijk toch wel z’n tijd vragen.

“Een viertal jaar? In ieder geval langer dan vooropgesteld”, bekent Damman. “De voornaamste reden hiervoor was dat we in 2015 het aanpalende gebouw konden aankopen, en deze ruimte conform een logistiek masterplan hoopten in te zetten als nieuw centraal magazijn. Toen een externe consultant bij het opstellen van dit plan alle logistieke flows in kaart bracht, werd duidelijk dat er heel wat nutteloze kilometers werden afgelegd voor de afgevulde producten. Om die reden evolueerde het initiële plan voor een vervangingsinvestering voor de oude afvullijn op de oorspronkelijke locatie tot een uitbreidingsinvestering voor een nieuwe afvullijn op een nieuwe, meer logische locatie.”

En die nieuwe locatie zou uiteindelijk naast het nieuwe nabijgelegen pand blijken, met de bedoeling de IBC’s en vatenpalletten efficiënt en graag ook geautomatiseerd richting opslag te kunnen sturen.”

Oplossing

Meer dan louter afvullen

In lijn met het vooropgestelde masterplan zou de investering uiteindelijk om veel meer dan louter een moderne afvulunit draaien, maar ook om verscheidene rollenbanen, een draaitafel en een automatische palletwikkelaar.

De oplossing zou er uiteindelijk komen door toedracht van Bascules Robbe, een oude liefde van Umicore Brugge. Naast vrijwel iedere weegschaal en enkele transpalletwegers, realiseerde Bascules Robbe immers ook in het verleden al een aantal kleinere vulinstallaties voor Umicore Brugge. “Onder andere ook eentje voor IBC’s, zij het dan met een veel kleiner doorsteekvolume”, vertelt Cedric Pollet van Bascules Robbe.

Vulprocedé via onderspiegelvullen

Bij de oplossing wordt een lege IBC of een vat gepositioneerd op de rollenbaan die wegend is opgesteld. Wanneer de operator na het positioneren van de lans in het XY-vlak op start drukt, wordt de IBC of vatenpallet getarreerd, waarna het vulproces kan aanvatten. De kop van de afvullans beweegt tijdens dit proces steevast mee, net onder de oppervlakte van het medium (onderspiegelvullen).

Op die manier ontstaat er geen turbulentie in het product, noch kan er schuim ontstaan waardoor het risico op productverlies zou toenemen. Bovendien zullen er ook geen spatten te zien zijn op de binnenzijde van de IBC, wat dan weer een voordeel is op esthetisch vlak: het oogt netter. Op het product zelf heeft de vorming van schuim geen consequenties. Een andere optie zou erin bestaan de afvulsnelheid naar beneden te halen, maar hierdoor zou uiteraard ook de efficiëntie van de afvullijn in evenredigheid afnemen. De programmatie van het gesofisticeerde vul­proces zou uiteindelijk in‑house gebeuren door de programmeurs van Bascules Robbe.

Automatisering

“Hoewel de opdracht initieel was opgevat om louter het vulgedeelte aan te pakken, evolueerde het project met onder meer oplossingen voor intern transport tot veel meer dan enkel afvullen”, vertelt Pollet. “Om hier vlot te kunnen aan tegemoetkomen, konden we genieten van de uitstekende relatie met Fraxinus, een firma uit Roeselare die zich toelegt op automatiseringsoplossingen. Zij namen de realisatie van de rollenbanen en de draaitafel (om gevulde IBC’s en vatenpalletten te roteren op de rollenbaan) op zich, terwijl wij – naast het vulgedeelte – instonden voor het afstemmen van alle compartimenten van de volledige installatie.”

Voor het eerste stuk – van de rollenbaan voor de aanvoer, over de afvulinstallatie, tot de draaitafel – nam Bascules Robbe de programmatie op zich, waarna de vatenpalletten of IBC’s als het ware worden overgeheveld naar het volgende compartiment, zijnde de rollenbaan richting het aanpalende magazijn. Dit impliceert dat de automatisering van beide compartimenten op elkaar hoorde te zijn afgestemd. “Gezien we al vaak samenwerkten met Fraxinus, en de programmatie van complexe systemen een van de sterktes is van Bascules Robbe, verliep ook dit heel vlot”, vertelt Pollet.

ATEX en de Machinerichtlijn

Om in regel te zijn met de ATEX 153-normering is de afvullijn voorzien van een afzuigkop met ventilator. Hierdoor kunnen eventuele explosieve gassen – de lijn bevindt zich in een Zone 2 en rond de vulkop situeert zich een, zij het geringe, Zone 1 – onmiddellijk worden afgevoerd. De ventilator zelf is verbonden met de veiligheids-PLC om te verhinderen dat operatoren kunnen afvullen wanneer de ventilator niet draait.

Ook wat eventuele statische ontladingen betreft, is er een veiligheid ingebouwd. Een lampje op het controlepaneel geeft aan of een vat al dan niet geaard is (via een speciale tang). Pas wanneer dit het geval is, kan het vulproces beginnen. Een extra noodzakelijke veiligheid, zeg maar.

Reiniging

Hoewel er niet veel producten zijn binnen Umicore Brugge die verontreiniging kunnen teweegbrengen, is het toch belangrijk – vooral bij de producten die via lange of verwarmde toevoerleidingen worden aangevoerd – frequent een CIP-spoelcircuit te doorlopen, om zo het (miniem) risico op crosscontaminatie volledig buitenspel te zetten. Verder kan de afvullans na iedere afvulbeurt ook in een speciale houder worden geplaatst, om deze te reinigen.

Retrofitting van oude lijn

Hoewel het handig is om wat achter de hand te hebben, gaat een van de twee oudere afvullijnen – die met de meeste jaren op de teller – op de schop. “De andere echter, willen we door de mensen van Bascules Robbe laten retrofitten en voorzien van een nieuwe lans en een nieuwe PLC-sturing. De look-and-feel zal vergelijkbaar zijn met de andere vulposten”, vertelt Damman, hierin bijgestaan door Pollet. “We stellen vast dat de mechanica van oude afvullijnen heel vaak nog in erg goede staat verkeert. Een sturing van 25 jaar oud, waarvan de onderdelen intussen hopeloos verouderd zijn, is echter een ander verhaal. Door het vervangen van dergelijke sturingen en eventueel nog andere kleine ingrepen kunnen we op die manier ook oude, doch degelijke lijnen opnieuw future proof maken.”

Damman: “Hoewel de bezettingsgraad van de nieuwe lijn met dagelijks 8 uren zeker volstaat, kunnen we zo in nood nog steeds op de oude lijn terugvallen, wanneer bijvoorbeeld een onderhoudsstop staat ingepland aan de nieuwe lijn.”

Voordelen

“Met de keuze voor een nieuwe, moderne afvullijn en geautomatiseerd transport via rollenbanen maken we definitief komaf met zowel productverlies als het vaak nodeloos af- en aanrijden van heftrucks van de afvullijn naar het magazijn”, vertelt Damman.

Bram Damman (projectmanager Umicore Brugge):

"Zelfs de meest behoudsgezinde onder onze operatoren geeft intussen grif toe dat de nieuwe afvullijn een fikse verbetering is in vergelijking met de situatie voorheen!”

“Op die manier kunnen onze operatoren hun tijd voortaan nuttiger besteden. Bovendien is het ook voor hen een pak aangenamer werken. Zelfs de meest behoudsgezinde onder onze operatoren geeft intussen grif toe dat de nieuwe afvullijn een fikse verbetering is in vergelijking met de situatie voorheen!”