Geautomatiseerde menglijnen maken PVC-fabriek PlastChem modernste van Europa

In 2021 betrok PVC-fabrikant PlastChem een totaal nieuwgebouwde fabriek in het Overijsselse Hardenberg. De overgang van de oude fabriek naar de nieuwe plant verliep iets overhaaster dan gepland, omdat de productielijnen op de oude locatie het begaven.

Daardoor konden er weinig test-runs gedraaid worden en moest de nieuwe fabriek sneller dan gepland operationeel gemaakt worden. Dat legde druk op personeel, planning en de zakenpartners die bij de bouw betrokken waren.

Onder andere systeemintegrator AZO uit Antwerpen merkte dit. AZO was door PlastChem in de arm genomen om de productielijnen in de fabriek te ontwerpen, bouwen en plaatsen.

Behoorlijk complex

PlastChem koos voor AZO, omdat dit bedrijf gespecialiseerd is in het automatiseren van de verwerking van grondstoffen in productiesystemen en alles weet van fysieke grondstofanalyse, engineering, procestechniek, installatiebouw, regeltechniek en digitalisering/robotisering.

Gezien de omvang van de fabriek, de gelijktijdigheid van verschillende primaire processen, het aantal grondstoffen en de bijbehorende verwegingen en de vereiste stabiliteit van het eindproduct, was dit een behoorlijk complexe opdracht.

De bedoeling was de productiecapaciteit te verviervoudigen met een gelijkblijvend aantal medewerkers.

Productwisselingen

Bij het ontwerp moest ook rekening gehouden worden met de vele productwisselingen in de fabriek. PlastChem wisselt frequent van het ene recept naar het andere. Er moest kritisch gekeken worden naar welke processen geautomatiseerd konden worden.

Dit vereiste intensieve samenwerking tussen fabrikant en systeemintegrator. Hoeveel menglijnen moesten er komen, hoeveel verschillende grondstoffen moesten geautomatiseerd worden, welke handelingen konden beter handmatig blijven, hoeveel stations moesten er komen, noem maar op.

Alleen al die berekeningen waren een huzarenstukje.

Europese aangelegenheid

De bouw werd een echte Benelux-aangelegenheid. AZO bouwt alle fysieke systeemdelen in eigen huis. De installatie die ze voor PlastChem ontwierpen, werd voor 95% in de AZO-fabriek in Duitsland gebouwd.

De uiteindelijke fabriek is gebouwd met uitsluitend Europese componenten. Dat was duurder, maar PlastChem had het ervoor over omdat daar duurzame, geborgde kwaliteit en Deutsche Gründlichkeit tegenover stond.

Modulaire menglijnen

AZO heeft de totale procesinstallatie bij PlastChem geëngineerd, gebouwd en geïnstalleerd. Alles vanaf de grondstoffen die binnenkomen tot en met het eindproduct en de logistiek.

Concreet gaat het over meer dan honderd grondstoffen opslaan, transporteren, doseren, wegen, mengen, zeven, afvullen en terugtransporteren. Zowel in poeder-, korrel- als vloeibare vorm.

Er zijn acht menglijnen gebouwd, die volgens planning later worden uitgebreid naar elf. Niet alle componenten komen op elke menglijn voor, maar het geheel is zo ontworpen dat elke menglijn identiek kan worden uitgevoerd.

Componenten of modules die nog niet gebruikt worden, kunnen later ingebouwd worden. Daarom zijn de constructies tot op de millimeter nauwkeurig gefabriceerd.

Wordt bijvoorbeeld in de toekomst besloten ergens carbon black toe te voegen bij het doseren van een pigment, dan kan dit zonder problemen Ook als dit pas over 15 jaar het geval is.

AZO kan dit garanderen omdat ze alles in eigen hand hebben en houden. En dat geldt ook voor het onderhoud en de reserveonderdelen van de machines, die zijn over 20 jaar nog steeds te krijgen.

Wegen

Uniek aan het project bij PlastChem is dat het hele systeem in samenhang is ontworpen: het is één geautomatiseerd systeem met 8 en later 11 lijnen, die toch onafhankelijk kunnen opereren.

Het is niet zo dat de ene lijn op de andere hoeft te wachten. Het is een vorm van multitasking, waarbij alles in balans met elkaar draait, ook al liggen bijvoorbeeld de weegbereiken van elke lijn behoorlijk uit elkaar, terwijl de exactheid van de verweging bepalend is voor de kwaliteit van elk eindproduct.

AZO heeft meer dan 52 weegstations geplaatst, alleen voor additieven die aangesloten kunnen worden op de 8 menglijnen. Hierdoor kunnen minimaal 52 grondstoffen geautomatiseerd worden op een menglijn. Het zijn dedicated stations per grondstof, dus er hoeft niet meer tussentijds gewisseld te worden of bunkers vrijgemaakt.

Voormengstap

Door met een Nautamenger van Hosokawa Micron een voormenging te maken, kan PlastChem eventuele afwijkingen in de verweging over een veel groter volume verdunnen tot verwaarloosbare proporties.

Het Nautaproces is een van de redenen waarom de fabriek bijna dertig meter hoog is: het proces begint bovenin met een voormenging van koude componenten. Dat mengsel zakt naar de warmmenger, waarna alles aan de PVC gebonden wordt.

Deze methode geeft een stabieler en homogener eindresultaat. In feite is het Nautaproces een USP: PlastChem is de enige in de industrie die op deze manier werkt.

Bouwproces

Voor de fabriek heeft AZO heeft ongeveer het hele arsenaal aan componenten en -systemen gebruikt: beluchtingsbodems, trilbodems, kloppers, weeg- en doseersystemen, etc. Alles samengebouwd in een ergonomisch, gebruiks- en milieuvriendelijk, duurzaam en schoon geheel.

De bouw verliep – op een paar foutjes na – gesmeerd. Eén keer bleek er een sprinklerkoppeling defect, wat wateroverlast veroorzaakte en één silo werd eerst op een verkeerde verdieping ingehangen. Maar verder werd het precisiekarwei snel en competent geklaard. Heel veel materiaal is met kraanwerk op de plaats gezet.

Dan moet het bouwkundig op de millimeter passen, zelfs al wordt er door verschillende verdiepingen heen gehesen. De prestatie is des te groter als je bedenkt dat alle equipment ingebouwd is in een staalconstructie, waarin de boorgaten voor de bevestiging van de machines al gemaakt waren.

Dat alles zo voorspoedig liep, was ook te danken aan Voortman Design & Build uit Rijssen. Uiteindelijk werd het complexe gebouw, inclusies installaties, in nog geen anderhalf jaar tijd, tijdens corona, opgeleverd.

Productietesten

In juli 2021 begonnen de productietesten, in samenwerking met AZO, om de kinderziektes te verhelpen.

Dat de lijnen daarvoor soms stopgezet moesten worden, wekte soms irritatie bij de directeur van PlastChem, die onder grote druk stond omdat de oude fabriek het had laten afweten. Maar met een testopstelling kun je geen productie maken, dat zijn twee heel verschillende activiteiten.

Automatisering

PlastChem directeur Sonnega was ervan overtuigd dat hij door automatisering van de lijnen met hetzelfde aantal mensen de productie zou kunnen verviervoudigen, maar moet toegeven dat hij daar een beetje naast zat. Alleen al in de productie zijn 10 nieuwe operators aan het werk.

Want als de dagproductie stijgt naar 300 ton, krijgt ook het hele logistieke traject daarna een heel andere dynamiek. Er moet veel meer gescand, verpakt, opgeslagen, verlaad, gereden en noem maar op worden. Het aantal medewerkers is daarom eind 2021 al gestegen van 50 naar 65.

Het was de bedoeling om ook de logistiek te automatiseren, onder andere door de bigbags via een rollerbaansysteem automatisch naar het magazijn en van magazijn naar de vrachtwagen te verplaatsen, maar daar was te weinig tijd en budget voor.

Tracking & tracing

Niet alles kan ook geautomatiseerd worden. Er zijn componenten die gewoon manueel afgewogen blijven worden. Ze krijgen een etiket en de operator moet het juiste etiket scannen voordat de volgende stap gezet wordt.

Maar door een koppeling tussen het ERP-systeem van PlastChem, de AZO receptenmanager en AZO ManDos, het manuele doseersysteem, ontstaat wel volledige transparantie over alles wat er in de fabriek gebeurt.

Alle data over het product zijn traceerbaar en rapporteerbaar. Alle medewerkers moeten hierin wel getraind worden, want als manuele handelingen – bijvoorbeeld aftappen – niet juist geregistreerd worden, blijven bepaalde gegevens onder water.

Recycling

Nu “de meest moderne en grootste fabriek in de branche” een feit is, kijkt PlastChem naar de toekomst. Een paar honderd meter verderop ligt een locatie die aanvankelijk voor opslag bedoeld was, maar waar nu misschien iets met recycling gaat komen.

Meerdere afnemers hebben PlastChem daarover benaderd en die ziet het als een interessante manier om klanten sterker aan zich te binden door meer service te bieden en hun afvalstromen te stroomlijnen.

PlastChem wil dan alleen producten terugnemen die het zelf gemaakt heeft, waarvan ze precies weten wat erin zit en hoe ze het kunnen opwaarderen.

Producten: biobased & vinyl

Qua product kijkt PlastChem naar de ontwikkelingen rond Biovin, een suspensie PVC gebaseerd op een restproduct van niet-grond- of voedselgebonden grondstoffen in plaats van olie. Daar zit op termijn muziek in. Een andere groeimarkt, waar weinig mensen weet van hebben, is vinyl.

Door de groei van de grammofoonplatenmarkt begint de behoefte aan vinyl weer structureel toe te nemen. PlastChem is wereldmarktleider op dit terrein en levert vijftig kleuren vinyl. Ze exporteren het materiaal naar alle landen van de wereld en leveren binnen 24 uur.

Dit artikel is gebaseerd op het artikel van
Pieter -Nilwik, uit www.kunststof-magazine.nl, nov-dec 2021