NTI CADcenter Produktudvikling sikrer gennembrud på nye markeder

Produktutveckling säkrar genombrott på nya marknader

14. September - 2015

C.F. Nielsen A/S har med en avancerad 3D CAD-plattform från Autodesk och NTI CADcenter lyckats skapa världens största och mest kraftfulla maskin för produktion av träbriketter. En utveckling som samtidigt har
gett verksamheten en inträdesbiljett till de snabbt växande marknaderna i Asien och Afrika.

Maskinfabriken C.F. Nielsen i Himmerland har under de senaste 70 åren specialiserat sig på briketteringsanläggningar som omvandlar restprodukter från exempelvis sågverk, möbelfabriker och lantbruk till mycket hårt pressade eldningsbriketter. De har den egenskapen att de har ett oöverträffat brännvärde och kan därför användas som bränsle på exempelvis fjärrvärmeverk och kraftvärmeverk, men också i helt vanliga brännugnar. På så sätt går C.F. Nielsens kunder från att ha ett avfallsproblem som växer för varje dag till en reell inkomstmöjlighet, eftersom allt ifrån små stumpar av trägolv och hyvelspån till riskorn, jordnötsskal och majskolvar kan pressas till briketter och därmed bli en extra inkomstkälla. Det har skapat en attraktiv nisch för C.F. Nielsen, som idag har vuxit till världens största producent av mekaniska brikettpressar.

Samtidigt går utvecklingen, framför allt i Asien, snabbt och detta har varit en av orsakerna till att verksamheten har investerat i en 3D CAD-plattform för att upprätthålla sin konkurrenskraft och även för att säkra produkternas tekniska försprång.

– Det kan låta konstigt, men vi är faktiskt väldigt konjunkturkänsliga eftersom en nedgång i byggbranschen, möbelindustrin eller lantbrukssektorn gör att våra kunder producerar mindre och därför får mindre restavfall. Till exempel halverades vår omsättning under 2009–2010, då krisen slog till på allvar. Eftersom vi samtidigt är litet dyrare än exempelvis de asiatiska producenterna måste vi konstant arbeta med att säkra vår konkurrensförmåga så vi att vi står så starkt som möjligt på marknaden, säger administrerande direktör Mogens Slot Knudsen och fortsätter:

– Även om kriser aldrig är trevliga, så sätter de också igång saker. Därför valde vi för några år sedan att investera i Autodesk Inventor och har samtidigt fått stöd från den danska Energistyrelsen och Marknadsutvecklingsfonden för att utveckla och sälja nya produkter. Tillsammans innebär detta att vi just nu är starkare än någonsin, slår han fast.

Adm. direktør Mogens Slot Knudsen

Adm. direktör Mogens Slot Knudsen

Kunddriven utveckling
Verksamheten grundades 1889 som ett traditionellt järngjuteri där uppgiften oftast var att tillverka kakelugnar och ladugårdsfönster, men på 1930-talet ändrade verksamheten karaktär och började i högre grad att utveckla speciella maskiner i nära samarbete med kunderna. Det sistnämnda genomsyrar också verksamheten idag, för en mycket stor del av nuvarande produktion av brikettpressar utvecklas i förhållande till den enskilda kundens krav och behov.

Oavsett kundens önskemål är dock metoden bakom brikettpressarna i grunden densamma: träavfallet samlas upp i en doseringssilo varifrån en utmatare för det vidare ned i en press som komprimerar träet till ända upp till 10 gånger den ursprungliga densiteten. Därifrån förs det formpressade träet igenom kylbanor där det slutligen skärs av i lämpliga storlekar. Under processen frigörs ämnet lignin, som helt naturligt bidrar till att binda samman träet. Beroende på träets beskaffenhet kan C.F. Nielsens brikettpressar även tillsätta ämnen som gör det möjligt att brikettera svåra råvaror.

reference C.F. Nielsen - maskine2

Fördelar att upptäcka
Historiskt sett har produktutvecklingen skett på traditionellt sätt med fysiska prototyper som under loppet av utvecklingsprocessen
gradvis ändras så att de till slut har uppnått optimalt samspel mellan hållbarhet och produktionsomkostnader. Det är emellertid både dyrt och tidskrävande, och därför implementerade C.F. Nielsen i samarbete med NTI CADcenter Autodesk Inventor. Det har lett till att verksamhetens arbete med produktutveckling har ändrats totalt.

– Vi har att göra med maskiner där det, som en del av produktionsprocessen, frigörs enorma krafter när briketterna ska pressas. Det ställer stora krav på våra maskiners hållbarhet och inte minst vår förmåga att testa komponenterna innan vi bygger maskinerna. Förr var det en traditionell ”trial and error”-process, som förstås var kostsam och inte helt pålitlig. Idag kan vi simulera allt i en virtuell prototyp, och det har gjort en enorm skillnad för oss, berättar Mikkel Nielsen, Head of Engineering & Operations på C.F. Nielsen.

Kombination av kunskap och 3D CAD Exempelvis kan C.F. Nielsen, tack vare den inbyggda Dynamic Simulation-miljön i Inventor, mycket noggrant simulera maskinens huvudmotors givna moment, samt påföra de utifrån kommande krafter som uppträder som följd av biomassans komprimering. På så vis simuleras det som händer när kolven pressar och när svänghjulet roterar, hur mycket det betyder att ändra på vikten hos rörliga komponenter och vad som händer om driftsbelastningen ökas till maximal nivå.

– Den största av våra nyutvecklade maskiner pressar med upp till 300 ton, cirka 160 gånger i minuten. Det här ställer naturligtvis stora krav på komponenternas styrka och motståndskraft  gentemot utmattningsbrott. Med tanke på omkostnaderna under utvecklingen samt time-to-market, är det avgörande att vi vet hur sakerna uppför sig i den verkliga världen, redan innan den första maskindelen produceras. Denna kunskap når vi med Inventors FEM- och dynamiska simuleringsmoduler, samt en rejäl portion kunskap om hur man räknar på det. Det betyder att vi kan simulera hur till och med små ändringar påverkar den samlade modellen. Det är en extremt stor styrka och tillsammans med vår expertis när det gäller brikettering, ger det oss en unik profil på marknaden, säger Mikkel Nielsen.

reference C.F. Nielsen - maskine1

Ny maskin sätter ny standard
Förutom att förkorta utvecklingstiden för nya produkter har tillgången till Inventor och Dynamic Simulation-verktyget gjort att C.F. Nielsen med sin nyaste maskin har satt en helt ny standard för brikettpressar.

– Vi håller på och lägger sista handen vid vårt senaste produkttillskott, som har den speciella egenskapen att den har hög kapacitet samtidigt som den kan pressa ut stora briketter med mycket hög densitet. Det gör att den lämpar sig väl för industriell framställning av briketter. Särskilt i Asien och Afrika, där restprodukter från exempelvis lantbruket förekommer i mycket stora mängder, har vi stora förväntningar på den här maskinen. Den har i hög grad varit med och öppnat de här nya och mycket lovande marknaderna för oss, berättar Mogens Slot Knudsen.

Mönsterexempel
C.F. Nielsen har valt NTI CADcenter som implementeringspartner, och så här lyder motiveringen till att den positiva utvecklingen på C.F. Nielsen i hög grad beror på en kombination av Inventor och inte minst konstruktionsavdelningens förmåga att utnyttja verktygen:

”C.F. Nielsen är ju på pappret ett mönsterexempel på en verksamhet som verkligen kan skörda fördelarna med en digital prototyping-plattform, eftersom så många av produkterna skräddarsys för den enskilda kundens behov. Här är simuleringsverktyget i Inventor helt avgörande när man arbetar med så stora parter som i C.F. Nielsens fall, och därför är det mycket positivt att se hur det bidrar till att öka verksamhetens förmåga att utveckla nya, avancerade maskiner”, säger Jørgen D. Kristensen, försäljningschef – Industridivision på NTI CADcenter.

 

Kontakta NTI CADcenter

010-211 69 00 | info@nticad.se