TSR Recycling gebruikt op zijn locatie in het Duitse Heilbronn de gegevensgebaseerde analyses van Bosch Rexroth om potentiële stilstandkosten te vermijden. De kosten voor deze digitale service van CytroConnect verdienen zich snel terug.

Recyclingbedrijven zijn sterk afhankelijk van de beschikbaarheid van hun apparatuur. Als hydraulisch aangedreven versnipperaars, schrootscharen of persen het begeven, bestaat het risico op zware boetes. Als vrachtwagens, treinen of schepen tevergeefs op hun lading wachten, kunnen de vervolgkosten oplopen tot bedragen van vijf à zes cijfers. Om dit te voorkomen, slaat TSR Recycling een nieuwe weg in met de digitale service CytroConnect PREDICT van Bosch Rexroth. De regel- en gegevensgebaseerde analyses maken gebruik van machinelearning en kunnen niet alleen productieonderbrekingen voorkomen, maar ook de onderhoudskosten verlagen en de levensduur van de apparatuur verlengen.

Productkwaliteit en energie-efficiëntie verbeteren

TSR Recycling is gevestigd in Lünen in Noordrijn-Westfalen, Duitsland. Het bedrijf heeft wereldwijd 4.100 mensen in dienst. De successen van het bedrijf omvatten een jaarlijkse terugwinning van 12 miljoen ton ijzererts, 5 miljoen ton steenkool en 8 miljoen ton CO₂. Het bedrijf verwerkt ijzerhoudende en niet-ijzerhoudende metalen op de locatie in Heilbronn. "De opbrengst en zuiverheid van onze producten kunnen alleen verder worden verbeterd door een hoge mate van innovatie in de gehele procesketen," legt Sebastian Bischof, technisch manager bij de divisie Scharen en Persen, uit. "De voorspellende analyse en het onderhoud van onze productiemachines speelt hierbij een centrale rol."

TSR Recycling wilde een zo energie-efficiënt mogelijke oplossing vinden die zowel de CO₂-uitstoot als de productiekosten zou minimaliseren. Daarom koos het bedrijf voor de voorspellende analyseoplossing van zijn jarenlange hydraulische partner Bosch Rexroth. "Na een uitgebreide marktanalyse heeft het totaalpakket van Bosch Rexroth ons overtuigd," aldus Bischof.

De gegevensanalyse voorbereiden

Een schrootschaar van Metso was de eerste machine die bij TSR werd klaargemaakt voor gegevensanalyse. De inventarisatie en de noodzakelijke hardware-update werden uitgevoerd door Hydrobar, een Rexroth Certified Excellence Partner. Het bedrijf rustte de proceskritische systeemonderdelen uit met geschikte sensoren en installeerde een DAQ-box (gegevensacquisitie) met een geïntegreerde gateway. Deze registreert sensorgegevens die vervolgens door de IoT gateway worden voorbewerkt en gecodeerd naar de cloud worden verzonden. Hier worden de gegevensstromen geverifieerd, gedecodeerd en geëvalueerd met behulp van zelflerende algoritmen.

Als de metingen significant van de geleerde vergelijkingsgegevens verschillen, herkent het systeem een afwijking en meldt het deze aan het toezichthoudende expertteam bij Rexroth. De experts controleren vervolgens de situatie en doen een aanbeveling voor voorspellend onderhoud aan de verantwoordelijken bij TSR. Het recyclingbedrijf heeft dan genoeg tijd om de maatregel te plannen en voor te bereiden zonder dat de productiviteit hieronder heeft te lijden. Door afwijkingen in een vroeg stadium te herkennen en te corrigeren, kunnen schade en ongeplande stilstandtijden worden voorkomen. 

Verdere verbeteringen aan de analyses na de leerfase

Er vond een leerfase van vier weken plaats, voordat de werkzaamheden van start gingen. In deze fase identificeerde het analyseteam van Bosch Rexroth eerst de geschikte modellen en parameters voor de schrootschaar. De voor de analyse geselecteerde algoritmen worden voortdurend verbeterd, waardoor de voorspellingen na verloop van tijd steeds nauwkeuriger worden.

"Voorspellende analyses vereisen een hoge mate van expertise en een uitgebreid neuraal netwerk dat enorme hoeveelheden gegevens verwerkt uit een gigantische verzameling anonieme vergelijkende gegevens," legt Marcello Miceli, senior manager service sales support bij Bosch Rexroth, uit. "Het is voor bedrijven vrijwel onmogelijk om zo'n oplossing zelf op te zetten, maar als verhuurservice wordt voorspellende analyse voor veel gebruikers aantrekkelijk."

Transparante kosten, snelle terugverdientijd

Miceli weet uit ervaring dat voor de meeste storingsgevoelige hydraulische toepassingen, CytroConnect PREDICT zichzelf binnen het eerste jaar terugverdient. Hoeveel het falen van een hydraulisch onderdeel daadwerkelijk kost, hangt af van hoelang het duurt om reserveonderdelen te bemachtigen. "Over het algemeen zijn de vermeden stilstandkosten minstens vijf keer hoger dan de maandelijkse kosten van CytroConnect PREDICT," stelt de Rexroth-expert. "Zelfs als er maar één of twee stilstandtijden per jaar worden vermeden, hebben de technische investeringen zichzelf binnen een paar weken of maanden terugverdiend. Er moet ook rekening worden gehouden met de bijkomende kosten. Schade aan andere onderdelen, kan bijvoorbeeld worden voorkomen door de oliezuiverheid te controleren."

Minder onderhoudswerk

Het is nog te vroeg voor TSR in Heilbronn om een definitieve conclusie te trekken over de kosten- en energiebesparingen. Bischof heeft echter al een of twee successen te melden: "Met het nieuw geïntroduceerde systeem konden we al in een vroeg stadium verschillende storingsgevoelige afwijkingen identificeren. Versleten kleppen zouden bijvoorbeeld de productie binnen afzienbare tijd hebben verstoord. We hebben ons hoofddoel bereikt," zegt de technisch manager.

"Voorspellend onderhoud beschermt tegen ongeplande stilstand en helpt ons ook om de onderhoudskosten op de locatie in Heilbronn te minimaliseren. Doordat bepaalde hydraulische onderdelen niet meer regelmatig en in sommige gevallen zelfs veel te vroeg worden vervangen, heeft het onderhoudspersoneel veel minder werk omhanden. Dit helpt ook om het tekort aan vakmensen te verminderen. Tegelijkertijd verhogen conditie-informatie en voorspellingen de energie-efficiëntie en de uptime van apparatuur, wat weer geld bespaart." CytroConnect PREDICT bewaakt niet alleen de cilinders, de pompen en de motoren in de schrootschaar, maar ook de zuiverheid van de hydraulische olie en de tankparameters.

Bischof hoopt met de verkregen gegevens ook de productie verder te kunnen verbeteren. "Door specifieke hydraulische gegevens aan bepaalde schroottypes toe te wijzen, kunnen we processen analyseren en aanpassen. We zijn erg blij met het resultaat, mede dankzij deze vele voordelen," zegt Bischof.