Eenvoudiger dosering is goedkoper dan ontwerp - Solids Processing

Hexion Specialty Chemicals investeerde in verpakkingslijnen
Eenvoudiger dosering is
goedkoper dan ontwerp
Procestechniek
Chemieconcern Hexion Specialty Chemicals
investeerde in Antwerpen in een verpakkingslijn
voor bigbags van 500 en 1000 kilogram en kleine
zakken van 25 kilogram voor inktharsen.
Projectengineer Jack Lingbeek tekende het
ontwerp en kocht verschillende onderdelen in,
onder meer bij de bedrijven Dinnissen, BTH,
Newtec en Slootweg. “Het succes van een project
is niet alleen afhankelijk van het technische
ontwerp, maar ook van de mensen die er mee
moeten werken”, blikt hij tevreden terug.
Yves De Groote Op de locatie nabij het havendorpje Kallo
in België produceert Hexion Specialty
Chemicals een breed assortiment grondstoffen
voor de drukinktenindustrie, met
name inktharsen, alkyds, vernissen en waxcomponenten.
Deze gaan naar de drukinktproducerende
bedrijven die op hun beurt
leveren aan de grafische industrie. In totaal
gaat het om zo’n honderdvijftig producten.
Oorspronkelijk vormde de fabriek een
onderdeel van Lawter International Inc.
Dat werd overgenomen door Eastman en in
2005 kwam deze met een aantal zusterbedrijven
in handen van Apollo Management,
de eigenaar van het moederbedrijf Hexion
Specialty Chemicals (zie kader).
Chinese gomhars
Buiten op het bedrijfsterrein liggen grote
hoeveelheden drums met daarin de hoofd-
Hexion
grondstof van Hexion: Chinese gomhars.
Die wordt met zeeschepen aangevoerd uit
China waar het wordt gewonnen uit een bepaald
soort boom. Iedere boom produceert
circa twee kilogram per jaar.
Jack Lingbeek legt in vogelvlucht het productieproces
uit. “Voor de batchgewijze
productie kan starten, moeten de gegalvaniseerde
stalen vaten machinaal worden
‘opengereten’. Hierna
gaat de inhoud in twee
smeltbuizen (‘premel-
ters’). Het verwijderen
Jack Lingbeek is maar wat trots op de nieuwe
verpakkingslijn.
Hexion Specialty Chemicals profileert zich als de grootste fabrikant van bindmiddelen,
adhesieven, coating en inkt resins voor uiteenlopende industrieën.
Het concern heeft ruim 100 vestigingen, verspreid over Europa, Azië, Noord-
en Zuid-Amerika. Er werken ruim 7.000 mensen. Vorig jaar bedroeg de
omzet 3,8 miljard euro, een stijging van 17 procent ten opzichte van 2005.
Het hoofdkantoor staat in Columbus, Ohio. Het bedrijf ontstond in 2005 uit
een fusie tussen drie bedrijven: Borden Chemical Inc, Resolution Performance
Products LLC (RPP) and Resolution Specialty Materials LLC (RSM), en de
acquisitie van Bakelite AG. In 2006 zette het concern haar overnamestrategie
voort en nam de decoratieve coating- en adhesieven-activiteiten over van de
Rhodia Group, de wax-activiteiten van Rohm and Haas en de inkt en adhesieven
resins-activiteiten van Akzo Nobel.
www.hexion.com
van de metalen ‘skins’ gebeurt deels handmatig
door ervaren productiearbeiders.
De gesmolten gomhars wordt vloeibaar
naar verwarmde voorraadtanks gepompt.
Daar wordt het product bij 150°C opgeslagen
en vervolgens verpompt naar één
van de zes grote reactoren in de fabriek. In
de reactor vindt een polymerisatiereactie
plaatst. Aan de hars zijn vooraf allerlei
soorten vloeibare
of vaste
grondstoffen
‘Bij één leverancier
ging het anders’
toegevoegd voor
de bereiding van
de receptuur die
de klant wenst.
De batchcyclus
duurt 20 tot 30
uur, afhankelijk van de receptuur.”
Een volgende stap is transport van de vloeibare
polymeren naar twee 60 meter lange
Sandvik dubbelband koelers. Hier stolt de
inkthars door indirecte waterkoeling tot
een in feite oneindig lange, anderhalf meter
brede productkoek (flake). Door deze aan
het einde van de koelbanden te breken,
ontstaan flakes van zo’n 3 mm dik. Deze
gaan via de transportband naar de verpakkingslijn
en komen daar in bigbags van 500
of 1.000 kg of in openmond-zakken van 25
kg terecht. “Na sluiting van de zakken gaan
ze op pallets voor verder transport. Van de
productie gaat circa 85 procent in de grote
verpakking”, vertelt Lingbeek.
Projectomschrijving
Hexion koos voor de investering om een
groot aantal redenen. “Ik kan er misschien
wel tien noemen, maar zal mij beperken”,
aldus Lingbeek. “De belangrijkste is dat
de oude installaties niet voldeden aan de
nieuwe Atex-richtlijn die juni vorig jaar van
kracht werd.”
Met het oog op de toekomst koos Hexion
voor verbetering. Door ‘debottlenecking’
van het productieproces was de aanwezige
verpakkingscapaciteit ontoereikend. De
betrouwbaarheid vroeg veel aandacht en
reserveonderdelen waren veelal niet meer
leverbaar. Ook de twee PLC-besturingen
vroegen door hun leeftijd te veel onderhoud.
Bovendien was het ontwerp van de
De nieuwe bigbag installatie is veel ergonomischer ontworpen. De 25 kg zakken worden gepallettiseerd. ‘Het
pakkingen niet ergonomisch. “Operators
moesten onder de installatie kruipen om de
zak op te hangen. Dit ging natuurlijk ten
koste van de capaciteit en het welzijn van
de mensen”, aldus de projectengineer.
“Het zijn overall gezien de bekende
klassieke redenen.”
De kleine zakkenvulmachine was erg onbetrouwbaar,
zegt Lingbeek als eerste over
dat deel van de verpakkingslijn in de grote
productiehal. “Met alleen kleine zakken
vullen konden we de productiecapaciteit
nauwelijks bijbenen. Wat we vaak deden
was tijdelijk afvullen in bigbags en als de
aanvoer stilstond, pakten we om van deze
verpakking naar kleine zakken. Dat deden
we door de megazakken leeg te gooien op
de aanvoerband.”
Lingbeek benadrukt dat dit tot het verleden
hoort en noemt dit vanuit productie-efficiëntie
oogpunt de grootste winst van de
investering.
Bigbag-installatie
Verschillende leveranciers van installaties
en installatieonderdelen werkten aan het
project mee. Lingbeek noemt Dinnissen
Process Technology (Nederland) voor de
aanvoer van de flakes (na het breken ervan),
het netto voorwegen van de batches
en het afvullen en sluiten van de bigbags.
Maar ook het aanvoersysteem voor het
gedeelte voor het afvullen en verpakken
de complete staalconstructie komt van dat
bedrijf.
Leverancier van de kleine zakkenafvulmachine
is BTH (Bag Treatment Holland). De
hieraan gekoppelde palletisseermachine
komt van NewTech (Frankrijk). Net als de
afvoerrollenbanen en het shuttle-systeem
om aanvoer van gepalletiseerde zakken en
bigbags aan te sluiten op het afvoertraject.
Slootweg Machinefabriek leverde het
hergebruikte/gemodificeerde rollenbaansysteem
tot aan de shuttle.
Engineering
Jack Lingbeek voerde samen met het Hexion
projectteam het project vanaf het ontwerp
tot en met de detailengineering, inclusief
natuurlijk de lay-out studies. Er werden
vele opties bestudeerd en getekend. Om aan
de benodigde verpakkingscapaciteit voor
bigbags te komen, viel de keuze uiteindelijk
op een 500/1000kg netto-voorweegsysteem.
“Dit vergt veel inbouwhoogte en
lag kritisch. Door de verschillende concepten
uit te tekenen, kon het in een vroeg
stadium op haalbaarheid worden getoetst.”
Het gebruik van machinetekeningen van
eerdere projecten en opgevraagde nieuwe
tekeningen van potentiële leveranciers bood
hierbij uitkomst. Ook de individuele lay-out
van machines was min of meer van invloed
op de besluitvorming. Er zijn door Hexion
vele lay-out tekeningen gemaakt met alle
hun machines. Met het definitieve
ontwerp van de onderdelen ging
Lingbeek naar de leveranciers
voor de uiteindelijke constructie. Bij één leverancier
ging het anders. “Dinnissen heeft
veel invloed op het ontwerp gehad. Zij hebben
maatwerk geleverd. In grote lijnen is
het gevraagde geleverd maar in overleg zijn
een aantal wijzigingen doorgevoerd.”
Het doseren naar de voorweegbunker vroeg
om een paar grondige wijzigingen.
Daarover vertelt Lingbeek later meer.
Na het bepalen van het definitieve ontwerp,
werden alle machines, transportbanden en
andere onderdelen besteld en konden de
geselecteerde partijen aan de gang met
de definitieve lay-outs. Dat duurde twee
weken, aldus Lingbeek. “In overleg met
alle partijen voegden wij de tekeningen
samen tot een overall lay-out. Die ging in
fases voor goedkeuring retour naar de aannemers.”
Lay-out
Bij de omvangrijke lay-outstudies in Auto-
CAD bekeek de engineer naar eigen zeggen
uiteindelijk een drietal opties. Daarbij
betrok hij de bouw van de fabriek en de
meest efficiënte en snelle methode van de
op/ombouw van de installatie. Het nieuwe
gedeelte moest aansluiten op de twee bestaande
koelbanden. “De meest aangewezen
plek voor de nieuwbouw was de plaats
was een
drukke tijd’
Solids Processing
Solids Processing
12 Nr. 3 - mei 2007
eenvoudige installatie voor de grote ver-
van de kleine zakken, inclusief besturing en mogelijke combinaties van leveranciers en waar de oude verpakkingslijn stond. Slopen Nr. 3 - mei 2007 13
g

14
Procestechniek
Over deze banden
wordt de grondstof
aangevoerd en
gekoeld.
Solids Processing
Nr. 3 - mei 2007
Eenvoudiger dosering is
goedkoper dan ontwerp
van de oude staalconstructie en de machines
zou minimaal één tot twee weken en
die tijd was er gewoon niet. Daarom werd
gekozen voor een alternatieve plek dicht
bij de aanvoerbanden. Dat scheelde een
aanzienlijke tijd zodat de totale stilstand nu
drie dagen bedroeg.”
Terugkijkend zegt Lingbeek dat hij voor
een complexe uitdaging stond. De zelf gecoördineerde
lay-out hield een zeker risico
in. “Zoals je in de fabriek kunt zien, gaan
we uiteindelijk op twee plaatsen op 5 cm
langs gebouwkolommen van 60 bij 60 cm.
Daar is de lay-out omheen ontworpen. Als
je voor een turn-keyproject kiest, neemt
de hoofdaannemer dat risico op zich maar
wij knoopten zelf de losse delen aan elkaar.
Ik denk dat veel bedrijven dit niet zouden
aandurven.”
Samenwerking
Dinnissen Process Technology leverde
relatief veel maatwerk. Lingbeek over de
samenwerking: “Dat ging heel erg goed.
Project sales manager Loe Verheijen is een
gedreven commerciële man maar technisch
heel goed onderlegd.” Dit bleek met name
bij de wijzigingen voor het doseergedeelte
die in het aanvankelijke ontwerp werden
aangebracht. Uit angst voor productcontaminatie
kwam Lingbeek tot een robuust
maar tamelijk complex ontwerp. Dinnissen
opperde een eenvoudiger oplossing. “Ik
tekende een vrij complexe schroefdosering,
een conventioneel ontwerp maar dus wel
meer onderdelen, kosten en inbouwhoogte.
Ik probeerde zo onder alle omstandigheden
altijd volledig leeg te draaien en zeer nauwkeurige
dosering te waarborgen. Er zaten
twee extra schroeftransporteurs en een
aantal vlakschuiven in. Dinnissen kwam uit
kostenoogpunt met een relatief goedkope
oplossing, een doseerschuif. Zij pasten die
eerder met succes toe en we kwamen tot
een heldere afspraak over werkingsgarantie.
Die hoefden we gelukkig niet te gebruiken.
Na een aantal kleinere modificaties bleek
het systeem goed en vooral snel te werken.”
Ingebruikname
Het grootste deel van de nieuwe installatie
verrees binnen drie weken op de nieuwe
locatie, niet ver van de oude locatie. De
oude palletisseermachine moest verplaatst
en dus vooraf ontmanteld. “Aangezien de
kleinverpakkingen de minderheid vormen,
zorgden extra voorraden voor overbrugging
van die periode. Wel creëerden we voor
noodgevallen de optie van handmatig stapelen
net achter de vulmachine. Dit zware
en onergonomische werk bleek gelukkig
maar eenmaal nodig om een klant ter wille
te zijn.”
Na de opbouw vormde een shutdown van
drie dagen het moment om de nieuwe
installatie aan te sluiten op de bestaande
aanvoer vanaf de koelbanden. Ook het
omsluiten van de elektrische voedingen kon
toen gebeuren. De oude installatie draaide
immers al die tijd nog door. Het op hetzelfde
moment ontmantelen van de oude twaalf
meter hoge opvoer elevator (golfrandband)
bleek een relatief lastige hijsklus.
Lingbeek had vijf dagen gepland voor de
ombouw, maar zag zich onder druk van de
productieafdeling genoodzaakt tot inkorten.
“Zij konden drie weken geen kleine zakken
draaien en zaten zelfs drie dagen helemaal
zonder productie”, verklaart hij hun wens.
Dat terwijl de productievraag in november
groot was. “Het lukte door inbedrijfname,
testdraaien en operator training allemaal
te combineren. Deze opzet was verre van
ideaal en wel even flink doorzetten, ook met
name voor productie. Uiteindelijk kwam
allemaal in orde. Dankzij de medewerking
en het harde werken van alle betrokkenen,
zowel intern als extern. Opstartproblemen
en kinderziekten horen erbij maar moeten
wel zo spoedig mogelijk worden opgelost.
De mensen mogen het vertrouwen niet
verliezen.”
Terugblik?
Lingbeek blikt tevreden terug op het totale
project. Ondanks de grote drukte en het
feit dat hij net een groot bouwproject, de
installatie van een gebruikte reactor uit een
acquisitie, had afgerond. Ook werd hij nog
vader. “Het was een drukke tijd”, glimlacht
hij. “Omdat we alles zo veel mogelijk zelf
hadden ontworpen, wisten we de valkuilen
en de te verwachten moeilijkheden in de
bouw. Alles werd meteen ook in één keer
in gebruik genomen. Dat betekende ook dat
de vier PLC’s en de bovenliggende DCSautomatisering
goed moesten werken en
met elkaar communiceren.”
Hij voegt er nog aan toe dat er aan solidshandling
en -processing meer haken en
ogen zitten dan aan fluids. “De kleinste
details kunnen het verschil maken tussen
wel of geen succes van de installatie. Dit
vraagt alle aandacht vanaf het begin van
een project, bij de engineering. Belangrijk
aandachtspunt is bijvoorbeeld het vermijden
van brugvorming.”
Menselijk aspect
Naast het technische projectgedeelte bestaat
er natuurlijk ook nog het ‘menselijke
aspect’. “Dat is het moeilijkst te organiseren”,
zegt hij. “Mensen moeten zich verantwoordelijk
gaan voelen voor de installatie
en met name goed zijn getraind.”
Die training vroeg volgens Lingbeek bij
dit project meer aandacht omdat er veel
wordt verwacht van de operators, in totaal
35 mensen. Het is één van de belangrijke
lessen die hij uit dit project trekt. “Je kunt
mensen goed trainen en verwachten dat ze
de dag erna zelfstandig aan de slag kunnen.
Maar dat is niet voldoende. Er staan hier
veel machines met een complexe bediening
en dus veel benodigde informatie.”
Hij pleit voor een herhaling van trainingen,
bijvoorbeeld na twee of vier weken, als
vervolg op de operator-/onderhoudstraining
door de leveranciers. “Gebruikers lopen
tegen vragen op en kennen inmiddels de
knelpunten.”
Het preventief onderhoud is volgens Lingbeek
goed geregeld, maar verdient voor
de nieuwe installaties een update. Zo ver
is het nog niet. Hexion koos zolang voor
zogenoemde ‘key users’, waaronder ook
Lingbeek. “Die zijn extra goed getraind
en geven de verschillende ploegen, elk
bestaand uit acht personen, vervolgens zelf
intern aanvullende training en opleiding in
kleine groepjes van drie tot vier operators.
Dit ook omdat bij de eerste inbedrijfname
en leverancierstraining de tijdsdruk erg
hoog lag.” Bovendien denkt Lingbeek dat
deze manier efficiënter en goedkoper is
dan wanneer de verschillende leveranciers
opnieuw medewerkers moeten sturen om
de ploegen verder te trainen. “Binnen het
bedrijf wordt zeven dagen per week, 24 uur
per dag gewerkt. We zijn door deze aanpak
goed op weg.”n
www.dinnissen.nl