Festo optimaliseert afvullijn van Karmeliet en Kwak

Een cruciaal element in de productieketen is de bottelinstallatie. Tijdens het bottelen zorgen vier ventielbewegingen voor het vacuumtrekken, het op druk zetten met CO2, het vullen met bier en voor het terug wegnemen van de druk.

Festo optimaliseert afvullijn van Karmeliet en Kwak
Minder stilstand, minder afkeur, meer betrouwbaarheid

Tripel Karmeliet en Pauwel Kwak, bij menig bierliefhebber doen ze meteen een belletje rinkelen. Deze en andere bieren worden al sinds zeven generaties gebrouwen en/of gebotteld bij brouwerij Bosteels. De lange geschiedenis van het bedrijf staat in groot contrast met de hypermoderne productielijnen. Festo was er onlangs betrokken bij een project om het afvulproces te optimaliseren.

“Bosteels focust op vier bieren, waarbij Tripel Karmeliet en Pauwel Kwak ongetwijfeld de meest bekende zijn” vertelt FLM Technische Dienst bij Bosteels Jonas de Groeve. “Van deze beide is Tripel Karmeliet ons gArtikelste bier, met een totaal productie van bijna 300.000 hectoliter op jaarbasis. Dat cijfer is de afgelopen jaren explosief gestegen, met het zwaartepunt van de groei in de Benelux en Frankrijk. Al wordt het bier ondertussen ook wereldwijd geëxporteerd.” Authenticiteit is uiteraard prima, maar anno 2022 moet ook het productieproces zo efficiënt mogelijk verlopen. En dat is in een brouwerij niet altijd evident. De Groeve licht dit toe: “In een brouwerij is het binnen­klimaat nooit optimaal. Er wordt vaak gereinigd met water onder hoge druk en dat is een uitdaging voor de installaties die onder deze omstandigheden moeten werken. Ook de aanwezigheid van suiker in het bier kan problematisch zijn, bijvoorbeeld voor de pneumatische installatie. Specifiek voor onze situatie komt daar nog bovenop dat we de afgelopen jaren enorm snel gegroeid zijn. Het was altijd een uitdaging om de installaties ten gronde aan te passen aan de steeds toenemende productie.”

Uitdaging
De combinatie van dat gegeven met de zware omstandigheden is uiteraard niet ideaal. Het leidde bijvoorbeeld in de bottellijn frequent tot stilstanden. Bovenop die lijn staat de kast waarin ventieleilanden het vulproces van de flesjes in goede banen leiden. In de vuller worden de flessen achtereenvolgens vacuüm getrokken, op druk gezet met CO², gevuld met bier en tot slot terug van de druk ontdaan. Om één fles te vullen betekent dit dat er vier verschillende ventielen moeten schakelen. De Groeve: “En daar hebben we als sinds de indienststelling van de machine problemen mee. De ventielen van de vorige aanbieder schakelen te vroeg of te laat of weigeren dienst omdat ze blijven plakken.”

Stilstanden
“We kunnen niet telkens ingrijpen om de ventiel­eilanden te bekijken, want de productie moet zoveel mogelijk blijven draaien”, vervolgt De Groeve. “Daarom werden er frequent overbruggingen gemaakt als voorlopige oplossing, maar de gevolgen zijn navenant. Op sommige productiedagen moesten we 1% van ons product afkeuren omwille van vultechnische redenen. Dat is hoofdzakelijk te wijten aan de slechte werking van de ventielen: het vulniveau in de flesjes was te hoog of te laag of het CO² gehalte is niet goed waardoor het product uit de fles schuimt. De manke werking is ook duidelijk zichtbaar bij de opstart ‘s morgens; dan vullen meerdere kranen niet omdat er ventielen dienst weigeren. De impact van het verkeerd schakelen van de ventielen is niet alleen voor het afkeurpercentage enorm, maar heeft ook invloed op de stilstandtijd. De lijn heeft een vulcapaciteit van 23.000 flessen per uur en werkt makkelijk 16 uur per dag. Er zijn in totaal 64 kranen op de vuller, wat betekent dat elk ventiel tussen de 9.000 en 10.000 schakelbewegingen uit moet voeren. Als die componenten onbetrouwbaar zijn en de installatie om de haverklap stilvalt, staan er meteen vijf mensen werkloos aan de kant.”

Te veel afgekeurde flessenVoor Festo schuift Johan De Pauw mee aan tafel. Hij legt uit hoe zij de problemen aanpakten: “In onze benadering is de luchtkwaliteit vooreerst zeer belangrijk. Dat is de absolute basis om de installatie performant te houden. Daarom plaatsen we een lucht­verzorging voor de perslucht. Dit component zorgt niet enkel voor een optimale luchtkwaliteit door het verwijderen van vuildeeltjes en water, maar ook voor een verbetering van de veiligheid. Zo is er een manueel inschakelventiel voorzien dat werkt volgens de prin­cipes van LOTO (Lock Out Tag Out). De operator kan de druk manueel afschakelen en zijn slot plaatsen voor hij zijn taken uitvoert. Er is ook een elektromagnetisch ventiel dat ervoor zorgt dat alles uitschakelt bij een noodstop. Dat zorgt bovendien voor een mooie energiebesparing omdat de perslucht afgeschakeld wordt tijdens het weekend.”“We verwachten dat de stilstanden van de lijn en het percentage afkeuringen nu drastisch zal krimpen”Belang van luchtkwaliteit

Robuustheid
“We kozen er verder voor om de complete installatie te vernieuwen: niet alleen de ventielen worden vervangen, ook de kasten en bekabeling worden in één beweging meegenomen”, vervolgt De Pauw. “Centraal in de installatie staan de 4 ventieleilanden van het type CPX MPA. Dat gamma is ondertussen al meer dan tien jaar op de markt en heeft in die tijd zijn robuustheid meer dan bewezen, ook in vergelijkbare omstandigheden. Voor dit soort toepassing – veel ventielen, zeer kleine debieten – is dit component ideaal. Er worden in totaal 64 x 4 oftewel 256 ventielen mee aangestuurd, met zowel digitale als analoge inputs. Het geheel wordt aangestuurd door de PLC via de Profinetverbinding. De eilanden worden onder­­gebracht in 2 inox kasten en worden goed afgeschermd van de omgeving. We verwachten dat de stilstanden van de lijn en het percentage afkeuringen nu drastisch zal krimpen.”

www.bosteelsbrewery.com
www.festo.be