5 min
Lesezeit
Kunststoffproduzent steigert Energieeffizienz um mehr als 30 Prozent
Energie- und Ressourceneffizienz standen bereits auf der Agenda, als Norbert Burk 1992 sein Unternehmen am alten Standort in Sinkershausen gründete. Er integrierte damals einen Teich und nutzte den Wasserkreislauf zur Werkzeugkühlung. Entlang der technischen Entwicklung rüsten er und sein Sohn Marco Burk am neuen Standort im Industriegebiet in Gladenbach den Betrieb anschließend komplett neu auf.
2017 investierte das Familienunternehmen nach einer Impulsberatung in Photovoltaik, LED-Beleuchtung, Außenluftkühlung und Wärmerückgewinnung. Dafür erhielt es 20 Prozent Zuschuss aus Mitteln des europäischen Sozialfonds. Das senkte die CO2-Emissionen um 175 Tonnen, die Energiekosten um 30 Prozent. Seit 2019 digitalisiert Marco Burk seine Fertigung und investiert mit PIUS-Invest in neue Maschinen und Software.
2017 investierte das Familienunternehmen nach einer Impulsberatung in Photovoltaik, LED-Beleuchtung, Außenluftkühlung und Wärmerückgewinnung. Dafür erhielt es 20 Prozent Zuschuss aus Mitteln des europäischen Sozialfonds. Das senkte die CO2-Emissionen um 175 Tonnen, die Energiekosten um 30 Prozent. Seit 2019 digitalisiert Marco Burk seine Fertigung und investiert mit PIUS-Invest in neue Maschinen und Software.
Die BURK Kunststofftechnik produziert im Drei-Schicht-Betrieb mit über 45 Mitarbeitern Bauteile für Heizungstechnik, Baustoffzubehör, Automobilindustrie und diverse Produkte für die Textil-, Medizin- und Elektroindustrie.
Auf dem etwa 5.000 Quadratmeter großem Betriebsgelände werden aus verschiedenen Kunststoffgranulaten technische Bauteile im Spritzgießverfahren hergestellt. Die Kunststoffverarbeitung zählt zu den energieintensivsten Wirtschaftszweigen. Der Energiekostenanteil am fertigen Produkt liegt bei weit über zehn Prozent. Hier lohnt es sich also, auf den Energieverbrauch im Produktionsprozess zu achten.
Mit PIUS Materialeinsatz, Ausschuss und Energieverbrauch nachhaltig senken
Schon bei seiner PIUS-Beratung 2017 stellte Marcus Nickel vom B3E-Energiebüro weitere Effizienzpotenziale fest. Diese hebt der gelernte Kunststoffingenieur und MBA Marco Burk seit 2019 mit Unterstützung einer erneuten PIUS-Beratung. Mit seinem Antrag legte er die Basis für einen Zuschuss aus PIUS-Invest. „Die technische Entwicklung bei Spritzgießmaschinen, Ablufttechnik und digitaler Prozesssteuerung hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht. Wir haben mit PIUS nun die Möglichkeit, unseren Materialeinsatz, den Ausschuss und den Energieverbrauch noch einmal nachhaltig zu senken“, berichtet Norbert Burk.
Schon bei seiner PIUS-Beratung 2017 stellte Marcus Nickel vom B3E-Energiebüro weitere Effizienzpotenziale fest. Diese hebt der gelernte Kunststoffingenieur und MBA Marco Burk seit 2019 mit Unterstützung einer erneuten PIUS-Beratung. Mit seinem Antrag legte er die Basis für einen Zuschuss aus PIUS-Invest. „Die technische Entwicklung bei Spritzgießmaschinen, Ablufttechnik und digitaler Prozesssteuerung hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht. Wir haben mit PIUS nun die Möglichkeit, unseren Materialeinsatz, den Ausschuss und den Energieverbrauch noch einmal nachhaltig zu senken“, berichtet Norbert Burk.
Neue Fertigungslinien senken Materialeinsatz und Ausschuss
Befestigungskomponenten für die Bauindustrie sind Massenprodukte, die das Unternehmen bisher aufgrund der Produktionsverfahren mit Optimierungspotential im Bereich Ausschuss und Fehlteile herstellte. Beim Spritzgießverfahren wird Kunststoffgranulat aus einem Silo gefördert, zunächst mit Abwärme getrocknet, der Maschine zugeführt, dort mit Strom aufgeheizt, bevor die Masse in die vorgewärmte Werkzeugform gegossen wird. Die Form wird abgekühlt, das geformte Produkt ausgeworfen und magaziniert. Prozessbedingt entstanden beim alten Fertigungsverfahren Fehlgüsse und bisweilen Verschmelzungen zwischen den Produkten, wodurch Ausschuss anfiel. Dieser wurde entsorgt oder aber in einem energieintensiven Verfahren recycelt.
Befestigungskomponenten für die Bauindustrie sind Massenprodukte, die das Unternehmen bisher aufgrund der Produktionsverfahren mit Optimierungspotential im Bereich Ausschuss und Fehlteile herstellte. Beim Spritzgießverfahren wird Kunststoffgranulat aus einem Silo gefördert, zunächst mit Abwärme getrocknet, der Maschine zugeführt, dort mit Strom aufgeheizt, bevor die Masse in die vorgewärmte Werkzeugform gegossen wird. Die Form wird abgekühlt, das geformte Produkt ausgeworfen und magaziniert. Prozessbedingt entstanden beim alten Fertigungsverfahren Fehlgüsse und bisweilen Verschmelzungen zwischen den Produkten, wodurch Ausschuss anfiel. Dieser wurde entsorgt oder aber in einem energieintensiven Verfahren recycelt.
Neue Befestigungsclips mit innovativen Eigenschaften entwickelt
In einem anderen Forschungsprojekt hatte das Unternehmen neue Befestigungsclips mit innovativen
Wiegen weniger und halten mehr: Innovative Befestigungsclips kommen zum Einsatz.
© Lekkerwerken/Arne Landwehr
20 bis 70 Prozent mehr Energieeffizienz durch neue Spritzgießmaschinen
Mit dem PIUS-Zuschuss und zinsgünstigen Krediten installiert BURK drei neue Fertigungslinien. Diese hochautomatisierten Fertigungslinien bestehen aus speziellen Automationsmodulen, welche jeweils mit einer Spritzgießmaschine verkettet sind. Die Spritzgießmaschinen arbeiten mit reibungsarmen Führungselementen und elektro-hydraulischen Regelpumpen sowie mit einer intelligenten Servo-Hydraulik zwischen 20 bis 70 Prozent energieeffizienter. Zudem verbessern sie die Qualität und senken Materialeinsatz sowie Ausschuss um 16 Prozent. Die Maschinenabwärme wird künftig auch zur Vorerwärmung der Kunststoff-Pellets genutzt. Das spart früher benötigte Heizenergie.
Mit dem PIUS-Zuschuss und zinsgünstigen Krediten installiert BURK drei neue Fertigungslinien. Diese hochautomatisierten Fertigungslinien bestehen aus speziellen Automationsmodulen, welche jeweils mit einer Spritzgießmaschine verkettet sind. Die Spritzgießmaschinen arbeiten mit reibungsarmen Führungselementen und elektro-hydraulischen Regelpumpen sowie mit einer intelligenten Servo-Hydraulik zwischen 20 bis 70 Prozent energieeffizienter. Zudem verbessern sie die Qualität und senken Materialeinsatz sowie Ausschuss um 16 Prozent. Die Maschinenabwärme wird künftig auch zur Vorerwärmung der Kunststoff-Pellets genutzt. Das spart früher benötigte Heizenergie.
Automatisierte Prozessketten steigern Qualität und beschleunigen Produktionszyklen
Das Herzstück seiner neuen drei Fertigungslinien bilden aber digitale Technologien für alle Prozessschritte. Die neuen Spritzgießmaschinen können ihre Prozesse zum Teil selbst steuern. Sie erkennen beispielsweise Temperatur und Feuchte des Kunststoffgranulats und regeln danach ihren Energieeinsatz in der Trocknungs- und Aufheizphase. Sie melden, wenn eine Werkzeugform eine Reinigung benötigt. Der Prozess wird von der automatisierten Zuführung des Granulats aus dem Silo bis zur Ausgabe der Befestigungsclips nahezu vollständig automatisiert, Fehlgüsse und somit Abfall werden größtenteils vermieden. „Insgesamt laufen die Prozesse stabiler, die Fertigungszyklen sind kürzer und benötigen weniger Eingriffe von außen“, erläutert der Fertigungsleiter Marco Pfaff.
Das Herzstück seiner neuen drei Fertigungslinien bilden aber digitale Technologien für alle Prozessschritte. Die neuen Spritzgießmaschinen können ihre Prozesse zum Teil selbst steuern. Sie erkennen beispielsweise Temperatur und Feuchte des Kunststoffgranulats und regeln danach ihren Energieeinsatz in der Trocknungs- und Aufheizphase. Sie melden, wenn eine Werkzeugform eine Reinigung benötigt. Der Prozess wird von der automatisierten Zuführung des Granulats aus dem Silo bis zur Ausgabe der Befestigungsclips nahezu vollständig automatisiert, Fehlgüsse und somit Abfall werden größtenteils vermieden. „Insgesamt laufen die Prozesse stabiler, die Fertigungszyklen sind kürzer und benötigen weniger Eingriffe von außen“, erläutert der Fertigungsleiter Marco Pfaff.
Produktion über digitalen Zwilling aus der Ferne steuern
Doch damit ist erst der Anfang gemacht, um die Produktion in weiteren Ausbauschritten komplett zu digitalisieren. Durch Software integriert er demnächst die Maschinen noch tiefer in sein Produktionsplanungs- und sein Enterprise Resource Planning-System (ERP) und bindet sie per WLAN ins Firmennetz ein. So plant Marco Burk, die drei Fertigungslinien künftig komplett über einen „Digitalen Zwilling“ zu steuern. Das bedeutet, dass er durch Visualisierung der Fertigungsprozesse auf einem Computer oder Smartphone alle Schritte aus der Ferne steuern kann.
Doch damit ist erst der Anfang gemacht, um die Produktion in weiteren Ausbauschritten komplett zu digitalisieren. Durch Software integriert er demnächst die Maschinen noch tiefer in sein Produktionsplanungs- und sein Enterprise Resource Planning-System (ERP) und bindet sie per WLAN ins Firmennetz ein. So plant Marco Burk, die drei Fertigungslinien künftig komplett über einen „Digitalen Zwilling“ zu steuern. Das bedeutet, dass er durch Visualisierung der Fertigungsprozesse auf einem Computer oder Smartphone alle Schritte aus der Ferne steuern kann.
Prozessketten über das Internet of Things organisieren
Zudem sollen künftig Scanner-Systeme dafür sorgen, dass alle produzierten Waren direkt nach der Herstellung in sein ERP eingebucht werden. Mit dieser Betriebsdatenerfassung vernetzt das Unternehmen künftig die Logistikprozesse von Lagerhaltung, Bestellungen, Nachproduktion bis hin zu Auslieferung. „Wir organisieren unsere kompletten Prozessketten über ein ‘Internet of Things‘ (IoT). So sparen wir neben Energie und Ressourcen auch sehr viel Arbeitsaufwand ein. Das entlastet die Mitarbeiter bei der Prozessüberwachung, und ich kann sie für anspruchsvollere Aufgaben einsetzen“, beschreibt Marco Burk seine IoT-Philosophie.
Zudem sollen künftig Scanner-Systeme dafür sorgen, dass alle produzierten Waren direkt nach der Herstellung in sein ERP eingebucht werden. Mit dieser Betriebsdatenerfassung vernetzt das Unternehmen künftig die Logistikprozesse von Lagerhaltung, Bestellungen, Nachproduktion bis hin zu Auslieferung. „Wir organisieren unsere kompletten Prozessketten über ein ‘Internet of Things‘ (IoT). So sparen wir neben Energie und Ressourcen auch sehr viel Arbeitsaufwand ein. Das entlastet die Mitarbeiter bei der Prozessüberwachung, und ich kann sie für anspruchsvollere Aufgaben einsetzen“, beschreibt Marco Burk seine IoT-Philosophie.
CO2-Einspareffekte bringen einen PIUS-Zuschuss von fast 421.000 Euro
Alleine durch den verminderten Ausschuss, Fehlgüsse und die materialsparenden neuen Produkte senkt das Unternehmen den Kunststoffeinsatz um rund 16 Prozent. Das alleine spart dem Klima bereits über 420.935 Tonnen CO2 ein. Und genauso hoch wie die CO2-Reduktion ist auch sein Zuschuss aus PIUS-Invest: Er erhält insgesamt fast 421.000 Euro.
Digitalisierte Produktion führt zu höherer Wettbewerbsfähigkeit
Nach Ferti
gstellung des Projekts spart er jedes Jahr bis zu 100.000 Euro beim Kunststoff- und Energieeinkauf. Bei einer Maschinenlaufzeit von 20 Jahren machen sich seine Investitionen in weniger als acht Jahren bezahlt. „Wir haben seit 2020 ein besseres Produkt, arbeiten energieeffizienter. Und durch die Digitalisierung der Produktion sind wir noch wettbewerbsfähiger“, freut sich Marco Burk rückblickend. Hessische Initiative für Energieberatung im Mittelstand
Nach Ferti
„Wir haben seit 2020 ein besseres Produkt, arbeiten energieeffizienter. Und durch die Digitalisierung der Produktion sind wir noch wettbewerbsfähiger“: Marco Burk.
© Lekkerwerken/Arne Landwehr
Kontakt
Industrie- und Handelskammer Lahn-Dill
Am Nebelsberg 1
35685 Dillenburg
Telefon: +49 2771 842-0
Telefax: +49 2771 842-5399
E-Mail: info@lahndill.ihk.de
Am Nebelsberg 1
35685 Dillenburg
Telefon: +49 2771 842-0
Telefax: +49 2771 842-5399
E-Mail: info@lahndill.ihk.de