Topqualität für Feinpapier

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Seit mehr als 30 Jahren vertraut UPM Nordland Papier bei der Prozessautomation auf ABB-Technologie. Mit der ABB-Leitsystem-Plattform 800xA und dem neuen Regelungspaket Fast Ash Change & Control stellt das Unternehmen die hohe Qualität seiner Feinpapiere schneller und exakter sicher.

Auch in Zeiten der Digitalisierung ist Papier der wichtigste Datenträger der Welt. Pro Jahr werden weltweit mehr als 400 Mio. t des Werkstoffes produziert, etwa für Werbematerial, Broschüren, Bücher oder Zeitungen. Zu den größten Papierherstellern der Welt gehört der finnische UPM-Konzern mit Produktionsstätten in 13 Ländern. Die deutsche Tochterfirma UPM Nordland Papier mit Sitz in Dörpen, Emsland, ist eine der führenden Fabriken in Europa. Rund 1,4 Mio. t Feinpapier stellt sie jährlich her – und vertraut dabei seit mehr als 30 Jahren auf Know-how und Technologie von ABB.

Wettbewerbsfaktoren optimiert

Mit Investitionen in innovative Lösungen verbessert das Unternehmen kontinuierlich die Produktionsprozesse. Bei der Kontrolle des Füllstoffgehalts im Papier etwa arbeitet es, als erster Papierhersteller weltweit, mit dem maßgeschneiderten Regelungspaket Fast Ash Change & Control von ABB. Es unterstützt die Anlagenführer an der Papiermaschine 4 (PM 4), der größten der Fabrik. Fast Ash Change & Control trägt dazu bei, die Papierqualität und die Produktivität zu optimieren – und damit zwei entscheidende Wettbewerbsfaktoren für UPM Nordland Papier zu sichern.

Die holzfreien Feinpapiere des Unternehmens müssen hohe Qualitätsanforderungen erfüllen, etwa in puncto Opazität, also Lichtundurchlässigkeit, Glätte und Farbe. Um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen, werden der Fasermischung im Herstellungsprozess bestimmte Zusatzstoffe beigefügt, darunter die mineralischen Füllstoffe Kaolin und Kaliumcarbonat. Sie werden im Fachjargon „Asche“ genannt und verbessern neben der Opazität auch den Weißegrad des Papiers. Die PM 4, mit einer Arbeitsbreite von 9,4 m eine der größten ihrer Art weltweit, produziert ein breites Sortenspektrum an Feinpapieren, wobei für jede Sorte unterschiedliche Aschemengen beigefügt werden müssen.

Schnellere Sortenwechsel

UPM Nordland Papier legt größten Wert auf die Einhaltung der entsprechenden Parameter. Mit Fast Ash Change Control lässt sich der Aschegehalt der Papiere deutlich exakter und vor allem schneller einregeln. Auf diese Weise erfolgen Sortenwechsel bei UPM Nordland Papier nun um mehr als 60 % schneller als zuvor; gleichzeitig verringert sich der Ausschuss. Denn auch bei Abrissen der Papierbahn kann die Qualität konstant gehalten werden. Dafür sorgt ein von ABB entwickelter Soft-Sensor, der den Füllstoffgehalt im Bereich der Nasspartie der Maschine ermittelt und während des Abrisses weiter regelt.

Die Anlagenführer profitieren zudem von der einfachen Bedienung und der robusten Regelstrategie des ABB-Konzepts. Es setzt auf die bereits etablierten Regelungsmodelle auf der Basis von Internal Model Control (IMC), die mit wenigen Parametern auskommen. So lassen sich die jeweiligen Einstellungen intuitiv nachvollziehen.

 „Upgrade on the fly“

Das Regelungskonzept ist im Qualitätsleitsystem der PM 4 hinterlegt, das auf der ABB-Automatisierungsplattform 800xA basiert. Bereits im Jahr 2014 hat UPM Nordland Papier das bis dahin verwendete ABB-Leitsystem der Maschine im Rahmen eines Upgrades auf den neuesten technologischen Stand gebracht. Um Störungen im Produktionsprozess der Maschine so gering wie möglich zu halten, entschied sich der Papierhersteller dabei für einen „Upgrade on the fly“. Ein solcher Systemwechsel bei laufendem Betrieb war eine Premiere für den Papierhersteller und ein Novum in der Branche. Dank guter Vorbereitung und der engen Zusammenarbeit zwischen den Partnern bei UPM Nordland Papier und ABB meisterte das Projektteam diese Herausforderung erfolgreich.

Vor dem Upgrade hatten die ABB-Experten das Qualitätsleitsystem komplett parallel aufgebaut, sodass sämtliche Funktionen und Schnittstellen ausführlich getestet werden konnten. Eine entscheidende Rolle spielten dabei die Simulationsprogramme von ABB. Sie unterstützen außerdem die umfassende Systemschulung der Produktions- und Servicemitarbeiter bei UPM Nordland Papier. So ließen sich die Projektrisiken auf ein Minimum reduzieren und die Produktion konnte ungestört weiterlaufen.

Der Umstieg auf das ABB-System 800xA mit dem Regelungspaket Fast Ash Change & Control war für UPM Nordland Papier der richtige Schritt, wie Wilhelm Wessels, Produktionsleiter PM 4, betont: „Durch die hervorragende Zusammenarbeit mit ABB haben wir dieses innovative Projekt erfolgreich abschließen können. Sämtliche Ziele des Upgrades wurden erreicht: Eine erhöhte Produktkonstanz, mehr Effizienz und geringere Kosten sind für uns ein sehr zufriedenstellendes Ergebnis.“

 

„Wir haben sämtliche Ziele des Upgrades erreicht: eine erhöhte Produktkonstanz, mehr Effizienz und geringere Kosten.“