脱颖而出

25 Dec 2023

GEA 员工 - 分离技术

GEA 离心机的故事始于 1893 年,当时 Franz Ramesohl 和 Franz Schmidt 开始生产他们获得专利的机械牛奶分离机,为现代乳制品加工铺平了道路。这项创新帮助克服了当时的一项重大挑战:如何在 19 世纪末为德国不断增长的城市人口供应牛奶。它还帮助推动蓬勃发展的行业。到 1913 年,德国又有 67 家制造离心机的公司加入了他们的行列,其中许多公司位于他们奥埃尔德工厂的附近。在引领分离技术 130 年后,GEA 仍然精益求精,重新思考离心机以创造新的优势。

比起 Ramesohl 和 Schmidt 最初的技术突破,也许更令人印象深刻的是他们能够在面对如此激烈竞争的情况下继续成长。该公司于 1941 年命名为“Westfalia Separator”,并于 1994 年并入 GEA 集团。当时,Westfalia Separator 在全球已经拥有 1,000 多项专利,以及针对不同行业的 210 项不同发明。如今,大约 150,000 台高科技离心机为 153 个国家的客户提供服务。

无论职责在哪里

Ramesohl 和Schmidt 会感到自豪 - 这是肯定的。如今,GEA 是全球离心机市场的领先公司之一,GEA 的分离技术现已远远超越乳制品领域。无论何处需要处理液体,无论何处需要将固体与液体分离,GEA 离心机都是生产工艺的核心。

在关注和着重创新技术的制药和化学工业,GEA 离心机应用也在全球发挥着重要作用,其中涉及疫苗开发、血液处理和蛋白质回收以及化学和矿物加工领域的应用。在可再生资源领域,GEA 离心机是生产各种植物基产品的关键 — 从橄榄油到豌豆蛋白,再到用于纸张、纺织品和建筑材料的工业淀粉。在饮料行业,GEA 分离技术可确保啤酒、果汁和当今不断增长的植物基饮料实现高产量、最佳卫生纯度和优质口味。

GEA 离心机还可以在更多领域为更美好的世界做出贡献:例如,清洗废水和处理油渣,无论是工业还是住宅。它们在去除原油中的水和盐方面发挥着关键作用。它们用于将生产生物乙醇的原料进行加工,并确保船舶上的燃油和工艺水可回收且安全处置。GEA 总共拥有约 3,500 项分离技术应用。

帮助客户保持领先地位

Stefan Pecoroni 是工艺技术与创新副总裁,负责 GEA 分离与流动技术 (SFT) 部门的可持续发展 - 包括制造分离机和卧式离心机。Pecoroni 将 GEA 离心机的成功归功于公司对创新的关注以及帮助客户保持领先地位 - 这是一项随着时间的推移而演变的挑战。

“从最基本的意义上来说,离心机可以帮助客户通过机械分离将低价值材料转化为更高价值的产品。一台好的离心机可以实现更高的产量,”Pecoroni 解释道。“它还需要能够从侧流中回收有价值的原料,从而提高客户的利润、二氧化碳平衡和生态平衡。”2023 年,这些领先的离心机将利用数据和数字化的力量,使客户能够不断优化性能并降低机器的总拥有成本。正如 Pecoroni 所指出的,鉴于合格人员的稀缺,这一方面在今天变得更加重要。“当今客户需要的离心机不仅必须能够最大限度地提高效率和可持续性,而且还必须能够在不受员工培训和专业水平影响的情况下表现良好,”Pecoroni 说。如今,离心机本身需要具备智能特性,并且在理想的情况下还需要能够自我优化。

迈入下一代的优化

GEA 的 Intellicant 解决方案就是这样的解决方案。它对用于废水处理的卧式离心机赋予了“眼睛和耳朵”。传感器可收集数据并将其输入充当现场虚拟操作员的人工智能软件。事实证明,该系统可以比操作员手动作业更好地优化固体回收率。Intellicant 还可用于最大限度地降低机器的功耗,减少清洁剂等投入,或延长离心机的使用寿命 - 具体取决于客户的需求。

在食品行业,GEA 利用人工智能更好地管理复杂性。“在食品生产中,您要处理的生物原材料存在很大差异,因此采用大数据方法以及具备上传来自不同地点和不同原材料的数据集的能力会很有帮助,”Pecoroni 说。正如他所解释的,这有助于人工智能学习并实现更高效的分离过程,从而减少损失、提高产量并为客户提供更稳定、可预测的结果。

“这是一个激动人心的时刻,因为数字化和数据使我们能够将这些机器提升到一个更高的水平,同时也扩展了我们的专业知识和我们可以提供的服务,”Pecoroni 说。如今,GEA 与离心机客户之间的典型服务级别协议可能会指定 GEA 负责机器维护,确保机器在 90% 的时间内保持可用性并确保安全运行。“数字解决方案将实现新的工艺级别协议,保证离心机不仅保持可用性,而且还能达到所指定标准的产量。”Pecoroni 说。“这是未来的发展方向,而且对客户来说具有很高的价值。”

“当今客户需要的离心机不仅必须能够最大限度地提高效率和可持续性,而且还必须能够在不受员工培训和专业水平影响的情况下表现良好。如今,离心机本身需要具备智能特性,并且在理想的情况下还需要能够自我优化。”- GEA 工艺技术与创新副总裁 Stefan Pecoroni

- GEA 工艺技术与创新副总裁 Stefan Pecoroni

例如,GEA Intellicant 团队估计,废水处理过程中回收的干物质“饼”多 1%,每年即可节省高达 60,000 欧元,具体取决于国家/地区。Pecoroni 举了一个与未精炼食用油工业公司不同的例子,该公司每日加工 800 吨油:“产品损失减少 1% 意味着每年运营 320 天的工厂每天可以节省 6,400 欧元。在 20 至 25 年的使用寿命中,这些节省可以对客户产生巨大影响。”

数字解决方案可以在 150,000 台或更多 GEA 离心机的使用寿命内持续提供效率提升,这也将对 GEA 本身的气候目标产生重大影响。“GEA 绝大多数与气候相关的排放发生在客户使用产品期间,因此属于范围 3,”Pecoroni 说。“减少这些排放对于实现 2040 年净零排放目标至关重要。”

但即使数据和数字化带来了效率提升,GEA 工程师仍致力于开拓全新的设计,从而实现更根本的可持续发展突破。其中一个重点是开发一系列新的“大转鼓”分离机 - 以较低速度运行的更大离心机,但提供相同的分离性能。GEA 的这类项目将减少 45% 至 70% 的能耗。Pecoroni 补充道,这些都是实现欧盟目标和 GEA 本身气候目标的重要步骤。“但作为工程师,我们的工作是确保这些突破性的解决方案对客户来说仍然具有成本效益。”

“这是一个激动人心的时刻,因为数字化和数据使我们能够将这些机器提升到一个更高的水平,同时也扩展了我们的专业知识和我们可以提供的服务。”- GEA 工艺技术与创新副总裁 Stefan Pecoroni

- GEA 工艺技术与创新副总裁 Stefan Pecoroni

变革就绪

最初的 Ramesohl & Schmidt 手动离心机发挥了充分的力量,彻底改变了当时的牛奶分离。如今,GEA 的高科技离心机可施加高达 20,000 g 的力(或重力的 20,000 倍)。但要让客户在 2023 年领先一步,依靠的不仅仅是不锈钢。它需要在 20 至 25 年的产品生命周期内提供增值服务;拥有将机器有效集成到更大生产工艺中的专业知识;由数字化和数据驱动的性能优化,以及采用针对性的解决方案来最大限度地减少资源使用 

“我们的其中一种产品是船用分离机,”Pecoroni 说。“20 年后的航运业会是什么样子?这还不清楚。但将会出现新的需求,对更可持续的工艺和经济的新需求。这就是我们离心机的用途。我们的整体方法意味着我们将继续提供最优质、最具成本效益、可持续的解决方案 - 无论客户、行业或挑战如何。”

Vanessa Wewer

年轻的 GEA 工程师推动分离技术不断进步

GEA 离心机现已具备数字孪生的一些组件 - 例如仿真模型、物联网数据、3D 模型和物料清单。下一步是将它们整合在一起并创建数字孪生,从而使不同的 IT 系统可以相互通信。这就需要更多的接口。“当我们有了这些,我们就可以开始连接数据了。由此,我们将可以衡量我们的机器对气候的影响,并致力于开发可提高效率并帮助减少范围 3 排放的解决方案,这对 GEA 和我们的客户来说非常重要。如果没有人工智能、机器学习和数字孪生等数字技术,这是不可能实现的。”

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