Graham & Brown e MPDS4: Progettazione Eco-Sostenibile

“Un progetto come questo è stata l’occasione ideale per passare al 3D, in particolare a MPDS4, mi permette di incorporare disegni 2D esistenti e di usarli come base per la costruzione 3D e la progettazione delle attrezzature. Mi ha permesso di aggiungere intelligenza al progetto, di trovare i percorsi ottimali per i tubi e le condutture e di controllare le interferenze nello spazio. La visualizzazione walk-through ha reso molto più facile presentare il progetto al nostro consiglio di amministrazione, operatori e staff tecnico, i disegni dettagliati generati automaticamente dal modello hanno dato istruzioni chiare a tutti gli operai che hanno realizzato l’impianto elettrico, del gas, le condutture, il piping e le tubature dell’ aria compressa.”

– Tony Conroy, Head of Engineering, Graham & Brown

L’azienda, guidata con sollecitudine dal 1946 dalle famiglie Graham & Brown, è un marchio che viene riconosciuto dal CoolBrands ® come uno dei marchi più cool della Gran Bretagna, produce carte da parati e decorazioni murali tra le preferite al mondo. Presso la sua sede a Blackburn, Inghilterra, la tradizione industriale e le competenze di ingegneria soddisfano una passione per il design e l’innovazione. Il riconoscimento per gli artisti i cui disegni abbelliscono la carta da parati prodotta con i macchinari di Graham & Brown va di pari passo con un forte impegno per la sostenibilità. Insieme alle più moderne attrezzature per migliorare i processi di recupero dei rifiuti è stato di recente introdotto il software per la progettazione di impianti MPDS4 3D, tagliando così i costi del progetto attraverso una pianificazione accurata del processo di integrazione.

Riguardo a Graham & Brown

L’attività di Graham & Brown, è iniziata nel 1946 dalla capacità di due amici, Harold Graham e Henry Brown di produrre carta da parati, per trasformare le pareti del mondo, con decorazioni murali. L’azienda fornisce una grande varietà di carte da parati e pareti artistiche, ideate da artisti e designer provenienti da tutto il mondo, nonché vernici complementari di colori suggestivi (“I colori che hanno reso grande l’Inghilterra”).

Una storia di grinta e di fascino, Graham & Brown fa parte della ricca tradizione industriale di Blackburn, una volta famoso centro per la produzione tessile. Oggi l’azienda è gestita dalla terza generazione delle famiglie Graham e Brown, ha divisioni negli Stati Uniti, Francia, Olanda, Russia, Canada, Cina e Germania, e da lavoro a 560 persone nel mondo. Graham & Brown produce 21,700,000 rotoli di carta da parati ogni anno; vende 685.000 decorazioni parietali; consuma 41.000 tonnellate di materiale, e ha un fatturato annuo di 70 milioni di sterline.

Ingegneria su misura

Tony Conroy è il Responsabile del reparto di Ingegneria presso lo stabilimento per la produzione di carta da parati Graham & Brown, dove le linee di stampa hanno aumentato la produzione grazie a macchine su misura. “Abbiamo progettato e costruito le nostre macchine avvolgitrici al fine di ottimizzare un processo di produzione completamente automatizzato”, spiega Tony.

Produzione Non-Stop

La carta da parati Graham & Brown è l’unica capace di produrre bobine di carta di lunghe 6.500 m e larga 1,1 m. A seconda del design, la carta può essere svolta da 5 macchine con fino a 12 stazioni di stampa per ognuna di esse. Ogni stazione aggiunge il colore ed il disegno, del rivestimento con inchiostro o PVC. La carta è poi trattata termicamente in forno fino a 165 ˚ C per “gelificare” il PVC. “I forni sono riscaldati solo dal calore recuperato dal processo di combustione del nostro inceneritore”, spiega Tony. Dopo l’applicazione dell’inchiostro / PVC, la carta passa orizzontalmente attraverso un forno di 24 metri fino a 205 ˚ C, dove ugelli ad alta velocità sono utilizzati per stendere il prodotto.

Il prodotto finale viene automaticamente tagliato, avvolto in rotoli da 10 metri, etichettati e messi in cartoni, quindi movimentata tramite un impianto di palettizzazione robotizzato lungo oltre 200 metri.

Recupero del calore

“Nel 1985, Graham & Brown è stato il primo nel suo settore ad utilizzare un inceneritore che funziona con il recupero del calore, per bruciare le emissioni potenzialmente dannose emesse dalle linee di rivestimento in vinile, per riutilizzare poi il calore stesso nel processo di produzione”, spiega Ian Brown, direttore responsabile della Responsabilità Sociale (CSR). Tony aggiunge: “L’inceneritore è stato sostituito con un modello più efficiente nel 1996, quando abbiamo aggiunto anche un sistema di estrazione. Otto anni fa, abbiamo aggiunto un secondo inceneritore. Tutti i forni nei nostri gruppi di stampa sono riscaldati con olio diatermico.

Gli inceneritori bruciano l’aria di scarico del processo di stampa per creare aria calda pulita, che viene poi usata per riscaldare l’olio. Si tratta di un sistema a circuito chiuso, oggi gli inceneritori forniscono circa il 70% del calore totale necessario nel processo.”

Controllo della progettazione di impianti

Nel 2010, Graham & Brown ha commissionato un nuovo inceneritore per sostituire il modello del 1996, un progetto di 18 mesi gestito da Tony Conroy. “Questo investimento da 1.850.000 sterline comprendeva un nuovo edificio per l’inceneritore, la complessa progettazione delle tubazioni, delle canalizzazioni e la connessione a servizi esistenti, oltre ad un complesso processo di sostituzione dell’inceneritore per ridurre al minimo il fermo macchine”.

“Il layout iniziale dell’impianto e la progettazione degli edifici circostanti era stato fatto in AutoCAD ® 2D, l’ordine delle attrezzature è stato emesso quando CAD Schroer mi ha presentato il software per la progettazione di impianti, MPDS4. Avevamo un bisogno urgente di finire la progettazione dei servizi di interconnessione (tubi e sistemi di estrazione) che collegano il nuovo impianto inceneritore con le linee esistenti.”

Il passaggio al 3D

Tony aveva la necessità di progettare le tubazioni del gas, dell’olio diatermico e dei condotti dell’aria che, dovevano essere costruiti in spazi limitati e in conformità a normative molto restrittive. Consapevole dei vantaggi della progettazione tridimensionale con il controllo delle interferenze, ha voluto modellare la struttura in 3D, conscio che questo potesse essere fatto velocemente e senza che il software potesse appesantire l’attuazione con oneri aggiuntivi. “La mia preoccupazione principale: non installare tutti quei tubi e scoprire poi qualche interferenza. Se c’è un problema, il tempo è denaro. E’ inoltre importante, l’obbligo di seguire severe normative ATEX e DESEAR, “continua Tony. Con condizioni di pericolo in cui i tubi per olio diatermico (operativo a 275 ˚ C) vengono installati vicino a tubi per il gas di rete di 9 pollici, la posizione delle flange è essenziale, per esempio. Ogni dettaglio nel progetto, deve essere preso in considerazione.

Risultati veloci

A pochi giorni della presentazione del primo prodotto, Graham & Brown ha acquisito il pacchetto completo MPDS4, che comprende il layout di fabbrica, modulo che consente il passaggio dei dati di un edificio dal 2D al 3D, insieme a tutte le discipline ingegneristiche tradizionali con il rilevamento automatico delle interferenze (P & ID, piping 3D, strutture in acciaio, canalizzazione e connessioni elettriche), il modulo Engineering Review per il walkthrough in 3D, il Component Designer parametrico 3D e lo strumento MPDS4 Project Manager. Il database-guidato per la creazione di layout di grandi dimensioni è ben noto per i bassi costi di implementazione. In soli 2 giorni, Tony stava usando il software in modo produttivo.

“Mi ci sono volute circa 3 settimane e mezzo (di familiarizzazione con il sistema durante il normale lavoro quotidiano) per modellare tutto l’edificio ed i 2 inceneritori, il piping per olio diatermico, le canalizzazioni dell’ aria per gli scambiatori di calore, i motori, i gruppi di pompaggio, i camini di scarico, lastre da 100 tonnellate di cemento ed i 32 pali trivellati da 10 metri, inseriti nel terreno per sostenere la struttura, insieme a tutti i tubi ed ai condotti che collegano l’intero processo alla macchina installata sul pavimento della fabbrica.

Affrontare la Complessità e Ridurre al Minimo i Disservizi

“Un progetto come questo è stata l’occasione ideale per passare al 3D, in particolare a MPDS4, mi permette di incorporare disegni 2D esistenti e di usarli come base per la costruzione 3D e progettazione delle attrezzature”, dice Tony. “Mi ha permesso di aggiungere intelligenza al progetto, di trovare i percorsi ottimali per tubi e le condutture e di controllo le interferenze nello spazio. La visualizzazione walk-through ha reso molto più facile presentare il progetto al nostro consiglio di amministrazione, operatori e staff tecnico, i disegni dettagliati generati automaticamente dal modello hanno dato istruzioni chiare a tutti gli operai che hanno realizzato l’impianto elettrico, del gas, le condutture, il piping e le tubature dell’ aria compressa.” Il collegamento e l’accensione del nuovo inceneritore non sono stati la fine della storia.

Graham & Brown ha avuto la necessità di muovere il suo secondo inceneritore nel nuovo edificio senza eccessivi tempi morti, mantenendo il modello del 1996 on-line per un breve periodo come sostituto. “Grazie ad una pianificazione precisa, siamo riusciti a cambiare in modo molto veloce, limitando i tempi di fermo solo a quattro giorni su tre macchine”, spiega Tony. Lo spostamento del vecchio inceneritore ci ha visto coinvolti nel raffreddamento dell’olio; nell´interruzione della linea; nel distacco della tubazione dell’olio diatermico, nell´utilizzo di una gru per sollevare la canalizzazione, nell’inserimento della nuova canalizzazione e nella deviazione del percorso verso il nuovo inceneritore, infine nel riscaldare nuovamente l’olio e nel fare le prove di sicurezza e di pressione prima di ritornare in produzione. “Con il nuovo software di progettazione questa installazione è stato molto più agevole, con meno errori e più veloce rispetto al precedente progetto di inceneritore, che si era limitato ad utilizzare progetti 2D creati dal produttore.”

Sostenibilità Seria

Graham & Brown è impegnata a ridurre ulteriormente l’uso di componenti nocivi, e le emissioni derivanti dalla combustione COV. L’Azienda ha messo la sua competenza ingegneristica per ottimizzare il nuovo inceneritore, ad esempio, creando il delicato equilibrio di temperatura che assicura che le emissioni di CO e NOx restino ben al di sotto dei requisiti di legge. “Negli ultimi decenni, abbiamo drasticamente ridotto le emissioni di COV adottando l’uso di inchiostri a basso VOC,” dice Ian Brown, che sottolinea l’eredità e la responsabilità come forza trainante per l’ impegno CSR della sua azienda. “Ora offriamo una vasta gamma di carte da parati eco, prodotta utilizzando inchiostri al 100% a base d’acqua senza leganti in resina sintetica, carta proveniente da foreste gestite in modo sostenibile, e l’imballaggio compostabile.”

Guardando al futuro

Con MPDS4, Tony si sente sicuro nell’affrontare in modo efficiente i progetti futuri, modellando le aree produttive esistenti in caso di necessità. “Questo mi permetterà di fare controlli, più veloci e meno soggetti ad errori e modifiche in fabbrica, di comunicare visivamente con lo staff tecnico, o immaginare scenari e tenere sotto controllo i costi dei componenti che devono essere sostituiti. Mi permetterà inoltre di creare walk-through virtuali della fabbrica da inviare ai colleghi all’estero, a fornitori o clienti.”

Per la Graham & Brown, dove il design innovativo si incontra con l’ ingegneria creativa della casa, MPDS4 fornisce gli strumenti che permettono a decenni di esperienza nella progettazione, di essere impiegati in modo produttivo ed immediato, aiutando così un produttore leader britannico a crescere in modo sostenibile per i decenni a venire.

Per maggiori informazioni riguardanti Graham & Brown, visitate il sito www.grahambrown.com