Continental dà il via libera alla nuova tecnologia Quantima

STUDIO DI UN CASO CONCRETO
SETTORE AUTOMOBILISTICO
Innovazione Unica
• Efficienza Eccezionale
Continental dà il via libera alla
nuova tecnologia Quantima
Vantaggi immediati
• Aria garantita priva di olio: per assicurare l’integrità della
produzione e ridurre le spese di manutenzione legate al
consumo di olio
• Massima copertura del fabbisogno d’aria: per garantire il
rifornimento costante della rete
• Elevata efficienza energetica: riduzione del consumo di
energia per un minore impatto sull’ambiente
• Ingombro ridotto: per un’installazione più semplice in spazi
ristretti
• Semplicità di utilizzo: la formazione richiesta per gli operatori
è minima
Cliente
Continental AG
Sede
Regensburg, Germania
Settore applicativo
Produzione di componenti
elettronici per il settore
automobilistico
Prodotto
Compressore
Quantima
Vantaggi per il cliente
Produttività assicurata, elevata
efficienza energetica
L’aria compressa per la produzione di componenti elettronici
nel settore automobilistico si rinnova
Con il nuovo compressore Quantima di CompAir, la Continental AG di
Regensburg (Germania) si assicura una produzione d’aria compressa
ottimale e ad elevata efficienza energetica per la massima produttività.
Il nuovo compressore non
doveva solo migliorare
le prestazioni in termini
I particolari dell’applicazione
di generazione d’aria, ma
I componenti elettronici oggi costituiscono ben il 20% del valore di un veicolo: molte
anche garantire livelli
automobili alloggiano diversi sistemi elettronici di controllo elettronico e un apparato di
di erogazione costanti
componenti elettrici di bordo che può comprendere oltre 2.000 metri di cavi.
in tutta le rete di aria
compressa.
Per questo motivo lo stabilimento Continental AG di Regensburg ha registrato nel
corso degli ultimi anni una notevole crescita, fino a diventare il centro di produzione di
componenti elettronici per automobili più grande del gruppo, in una rete produttiva che
comprende più di 60 sedi in tutto il mondo.
Robert Kistenpfennig Reparto infrastrutture
tecniche
Elevato fabbisogno d’aria
Uno stabilimento di queste dimensioni richiede notevoli quantità d’aria compressa
in particolare per le venti catene di montaggio, dotate di circa 75 macchine per
l’assemblaggio di schede a circuito stampato, che posizionano i componenti utilizzando
il vuoto o dispositivi pneumatici. Inoltre l’impiego di aria compressa interessa anche
il centro logistico per i sistemi di trasporto automatici, e il reparto sviluppo per le
apparecchiature di prova come il nuovo banco di prova turbocompressori, di recente
installazione.
Il fabbisogno di aria compressa è aumentato di pari passo con la crescita dello
stabilimento. Il responsabile dei sistemi di refrigerazione e aria compressa per il reparto
di gestione edifici tecnici, Wolfgang Stich, afferma: “Per l’erogazione di aria compressa
utilizziamo sette compressori installati in quattro diversi siti. In questo modo abbiamo la
massima flessibilità e possiamo scollegare le singole aree di produzione dalla tubazione
principale centrale.
Due dei sette compressori dispongono di regolazione a velocità variabile. Poiché serve
soprattutto per la produzione di componenti elettronici, l’aria compressa deve sempre
essere della massima qualità e priva di olio, per garantirne la purezza.
L’utilizzo di compressori senza olio inoltre alleggerisce il carico di lavoro in termini di
depurazione.
Gli essiccatori frigoriferi si occupano del trattamento centralmente, mentre essiccatori o
filtri più piccoli vengono aggiunti dove necessario per l’assorbimento decentralizzato”.
La sede di Regensburg è lo
stabilimento di produzione di
componenti elettronici per il settore
automobilistico più grande della
Continental
Caratteristiche del nuovo sistema Quantima
Figura 1
La rete esistente in stabilimento, costituita da sei compressori, era in grado di fornire una
portata volumetrica di 160 m3/min, con circa il 30% di ridondanza ponderata. Tuttavia,
quando gli addetti alla produzione si sono resi conto che i limiti di portata sarebbero
diventati ben presto insufficienti, hanno deciso di comprare una settima unità.
Secondo il responsabile del reparto infrastrutture tecniche, Robert Kistenpfennig, “Il
nuovo compressore non doveva solo migliorare le prestazioni in termini di generazione
d’aria, ma anche garantire livelli di erogazione costanti in tutta la rete di aria compressa.
Sono stati considerati anche altri fattori, come i cambi prodotto, l’avvio iniziale e la
conversione dei macchinari, nonché la ristrutturazione e ricollocazione di intere linee
produttive. Il compressore scelto doveva dunque essere in grado di soddisfare il
maggior fabbisogno di aria compressa e di adattarsi alle nuove esigenze produttive.
Robert Kistenpfennig commenta: “Se il reparto di produzione pianifica un nuovo sistema,
le infrastrutture devono essere pronte entro quattordici giorni al massimo, compresa
l’erogazione di aria compressa”.
Via libera a una nuova tecnologia
CompAir ha proposto un Quantima Q-43 con potenza installata 250 kW e portata
volumetrica di 42,4 m3/min. (Figura 1)
Il cuore di questa macchina è il gruppo di compressione Q-drive, un motore ad alta
velocità con giranti di compressione ad azionamento diretto nel quale il rotore ruota a
60.000 giri al minuto, sospeso su cuscinetti elettromagnetici di trasmissione Q-drive.
(Figura 2)
A differenza dei compressori tradizionali, il gruppo di compressione del Quantima
contiene dunque una sola parte in movimento, l’albero rotore, che non ha contatti con
altri componenti e pertanto non si usura. Inoltre il design del motore a induzione e
l’inverter ad alta frequenza di Quantima rendono superflua la presenza dei componenti
di trasmissione e consentono al compressore di funzionare senza lubrificazione a olio.
Minimo consumo di energia durante il funzionamento a vuoto
Un ulteriore vantaggio è rappresentato dal consumo di energia estremamente ridotto,
dovuto in parte al funzionamento senza attrito del rotore. Inoltre la struttura semplice del
Quantima garantisce prestazioni costanti per l’intero ciclo di vita, senza attrito e senza
usura.
L’azionamento a velocità variabile adatta automaticamente la mandata d’aria alla
richiesta dell’impianto per minimizzare il funzionamento a vuoto. Tuttavia anche quando
l’unità deve funzionare a vuoto, grazie all’assenza di attrito consuma comunque
pochissima energia, appena il 2,5% ossia 7 kW, aumentando il risparmio energetico
quando la produzione non richiede aria compressa.
Figura 2
Robert Kistenpfennig continua: “Abbiamo calcolato i costi associati al ciclo di vita in base
ai costi di acquisto, manutenzione e consumo energetico; il compressore Quantima ha
dato risultati eccellenti, quindi abbiamo deciso che era la macchina più adatta alle nostre
Abbiamo calcolato i costi
esigenze”.
associati al ciclo di vita in
base ai costi di acquisto,
Dimensioni compatte e semplicità di funzionamento
manutenzione e consumo
La sala macchine destinata ad alloggiare il compressore verrà presto dotata di una nuova
energetico; il compressore
tecnologia di refrigerazione, abbiamo dovuto scegliere un’unità il più compatta possibile.
Quantima ha dato risultati
Inoltre, poiché la macchina doveva essere installata al sesto piano, è stato necessario
eccellenti, quindi abbiamo
tenere in considerazione anche il trasporto e l’installazione.
deciso che era la macchina
più adatta alle nostre
Il sistema di compressione e azionamento utilizzato dai compressori Quantima consta
esigenze.
di una singola parte mobile, dunque la macchina è molto compatta e occupa il 50% di
spazio in meno in confronto a un compressore convenzionale con la stessa mandata
d’aria.
Il risultato è una macchina da 250 kW che fornisce 42,4 m3/min d’aria e dalle dimensioni
ridotte: solo 2.400 x 1.600 x 1.850 mm.
Gli addetti alla produzione sono rimasti favorevolmente sorpresi dalla semplicità di utilizzo
del Quantima. I chiari menu del pannello touch screen richiedono una familiarizzazione
minima, l’operatore ha un’immediata visione generale delle prestazioni del compressore
e può accedere ai registri e alle analisi dell’andamento di parametri chiave.
Innovazione Unica
• Efficienza Eccezionale
Robert Kistenpfennig Reparto infrastrutture
tecniche