KEPKA GROUP: polski producent pieców przemysłowych
Linia do termoformowania tworzyw sztucznych
06/03/2016
www.kepka.com.pl

Urządzenie ma służyć klientowi, a nie klient urządzeniu. Innymi słowy jego obsługa powinna być prosta, wręcz intuicyjna i maksymalnie precyzyjna – to dewiza Dariusza Kępki, który w roku 1992 założył firmę mającą się zajmować produkcją ceramiki. Z czasem przedsiębiorstwo stało się światowym potentatem w produkcji pieców przemysłowych do obróbki termicznej materiałów. Dzisiaj rodzinny biznes przejmuje sukcesywnie syn Mikołaj, a piece Kepka Group cieszą się uznaniem na rynku krajowym oraz europejskim. Właśnie z Mikołajem rozmawiamy o biznesie polegającym na konstruowaniu urządzeń ściśle dostosowanych do oczekiwań klientów.

Jest się czym chwalić…
Tak. Robimy piece dla największych firm na rynku. A wszystko zaczął mój tata, i to zupełnie od czegoś innego. Chciał produkować ceramikę. Kiedy zakładał firmę – w roku 1992 r. – nie było to jednak takie proste, bo na rynku brakowało odpowiednich urządzeń do obróbki termicznej.

I tak zajął się konstruowaniem pieców?
Dokładnie. Postanowił odpowiedni piec zbudować. I tak go to wciągnęło, że niedługo później mieliśmy zamówienia na piece do ceramiki z czteroletnim wyprzedzeniem. Zaczęliśmy również zajmować się piecami do szkła. Jednak rynek przez ostatnie lata bardzo mocno się zmieniał. Dzisiaj zaledwie 10% naszej produkcji to urządzenia do obróbki cieplnej ceramiki i szkła. Reszta służy klientom do obróbki termicznej tworzyw sztucznych, materiałów ściernych i metali. Warto jednak wspomnieć, że od wielu lat mamy bardzo ciekawego klienta, lidera na polskim rynku zdobienia ceramiki oraz szkła. Realizujemy z nim całkiem sporo innowacyjnych projektów. Mamy dużą swobodę działania. Tacy klienci pozwalają nam się rozwijać, sprawdzać rozwiązania i nowe technologie. Dzięki temu robimy coraz lepsze piece, a właściwie to całe linie obróbki termicznej. Klienci też na tym zyskują, ponieważ otrzymują bardzo energooszczędny piec o dopasowanej wydajności. Dodam jeszcze, że wielokrotnie porównywaliśmy nasze konstrukcje bazujące na elektrycznych układach grzewczych z podobnymi rozwiązaniami zasilanymi gazem. Okazywało się, że piec elektryczny wykonany przez naszą firmę jest zdecydowanie tańszy w momencie zakupu oraz w trakcie eksploatacji. Wynika to m.in. z bardziej precyzyjnego dobrania paramentów grzewczych, zasady sterowania, skuteczności oddawania ciepła całego układu, właściwie wykonanej izolacji termicznej oraz odpowiedniego podziału niezależnych sekcji grzewczych. Innymi słowy – piece gazowe, ze względu na swoją konstrukcję, powodują większe straty energii niż piece elektryczne, które dodatkowo umożliwiają zdecydowanie lepsze panowanie nad mapą temperatury wewnątrz komory roboczej.

Czy taki piec elektryczny może stać wszędzie?
To zależy. Taki piec potrafi zużywać nawet 300 kW/h. Wtedy potrzeba specjalnego przyłącza, musi być trafostacja itp. Ale to najmniejszy problem. Dzisiaj problemem są opłaty przesyłowe oraz stabilność energetyczna, ciągłość dostaw (to kolejny atut układów elektrycznych). Zakładając, że startujemy kilka urządzeń jednocześnie, zużycie elektryczne będzie w punkcie kulminacyjnym bardzo duże i to powoduje wzrost opłat przesyłowych. Mamy jednak rozwiązanie i na ten problem. Wyposażyliśmy nasze piece w rozwiązania analogowe, które płynnie sterują mocą układów i poszczególnych sekcji w zależności od chwilowych potrzeb. Dodatkowo stworzyliśmy algorytmy wspomagające optymalizację kosztów zużycia energii linii oraz inteligentnie współpracujące z pozostałymi naszymi urządzeniami w obrębie jednego źródła zasilania.

Proszę o jakiś przykład.
Niech to będzie piec tunelowy do wspomnianej ceramiki. Urządzenie ma około 270 kW mocy startowej, potem zużywa około 120 kW/h. Policzyliśmy, że w wypadku produktów ceramicznych koszt obróbki termicznej wynosi nie więcej niż 30 groszy. Jeśli zaś chodzi o szkło, to 11 groszy. Bardzo dobry wynik.

kepka_tresc2_PP_31

Komora zawracania pieca do tworzyw sztucznych


A jak jest z jakością takiego pieca?
Nasza wizja oraz wdrażane rozwiązania opierają się na minimalizacji działań serwisowych. Priorytetem są urządzenia wykonane w myśl haseł: easy maintenance oraz maintenance free. Zakładamy, że trwałość produktów wyniesie 10–20 lat w zależności od charakteru oraz środowiska pracy.

Pomówmy może o bardziej skomplikowanych konstrukcjach. Piece do obróbki metali, branża lotnicza oraz automotive…
Mamy spore doświadczenie w wielu dziedzinach przemysłu. Bardzo lubimy projekty prototypowe, rozwojowe oraz procesy scale-up. Potrafimy tworzyć piece z elementami grzewczymi na bazie emiterów IR. Jesteśmy mocni w piecach z konwekcyjnym układem grzewczym oraz termoobiegiem – mam na myśli systemy TermoTurbulence Kepka. Potrafimy budować systemy w taki sposób, by regulować oraz utrzymywać temperaturę z dokładnością do 0,5°C, a proszę nie zapominać, że mówimy o piecach tunelowych, które bywają bardzo długie. Jesteśmy w stanie sterować rozkładem temperatury na całej długości tego pieca właśnie z taką dokładnością i gwarantując mapę temperaturową z odchyleniami do 2°C na całym jego przekroju. Jeszcze kilka lat temu to było nie do pomyślenia ze względu na olbrzymie koszty oraz ryzyko niepowodzenia projektu. Dzisiaj, bazując na ogromnym doświadczeniu oraz opracowanych modelach teoretyczno-empirycznych, tworzymy symulację, analizę przepływu powietrza, wizualizujemy rozkład temperatury, wspieramy się obliczeniami i rozważaniami statystycznymi. Później przenosimy to na rzeczywistość, co niekiedy wymaga dużej cierpliwości, bo uruchomienie takiego pieca, z interesującymi bardzo wymagającego klienta parametrami, to czasem kilka miesięcy prób i błędów już na działającym urządzeniu.

Czyli w praktyce wychodzi inaczej niż w symulacji komputerowej?
Na czystej symulacji uproszczonej – tak, jest inaczej niż w rzeczywistości. Proszę pamiętać, że większość produkowanych urządzeń to nowe aplikacje, projekty będące nieraz czysto teoretycznym rozwiązaniem naszego klienta. Ze względu na spore doświadczenie jesteśmy w stanie przewidzieć, gdzie coś może pójść nie tak, i zostawiamy tam miejsce na dodatkowy czujnik, element grzewczy lub mechaniczny układ regulujący. Nie instalujemy ich od razu, bo naszą intencją nie jest wydawanie pieniędzy bez sensu, lecz pozostawienie okna na kalibrację i optymalizację ekonomiczną. Czasami wystarczy przenieść czujnik dalej i już układ pracuje bardziej stabilnie.

Oczywiście wszystko odbywa się przy nieprzerwanej współpracy Działu Projektowego i Działu Automatyki Przemysłowej.

I tutaj kolejny powód do dumy?
Całym działem automatyki kieruje bardzo utalentowany oraz bardzo młody człowiek. Jego wiek to olbrzymia zaleta, bo potrafi rozwiązywać problemy w sposób niekonwencjonalny. Automatyka pieców to dział, który bardzo dynamicznie się rozwija. Jeszcze 10 lat temu budowaliśmy proste szafy sterownicze do pojedynczego urządzenia. Dzisiaj do jednego projektu potrafimy montować nawet po pięć segmentów takich szaf.

Wracając do naszego zespołu… Dział Projektowy to również fantastyczni, kreatywni, młodzi ludzie nieobawiający się dużych wyzwań. Nasza praca jest nierozerwalnie związana z programowaniem urządzeń oraz procesów. Mamy własnego programistę – wszystkie programy wykorzystywane do sterowania piecami na PLC oraz HMI to rozwiązania autorskie, nad którymi cały czas pracujemy i które z każdym nowym projektem rozwijamy. Poświęcamy olbrzymią ilość czasu na to, aby maszyna, która została zaprojektowana, otrzymała duszę przed rozpoczęciem zaplanowanych prac. Dodam, że projektujemy nawet własne wizualizacje przycisków na HMI, chcemy, by urządzenia były nie tylko proste w obsłudze, lecz także ładnie wyglądały.

kepka_tresc3_PP_31

Osłony oraz systemy rewizyjne

kepka_tresc4_PP_31

Piece komorowe podczas produkcji


Proszę powiedzieć coś o produktach, które powstają dzięki waszym rozwiązaniom.
Jak już wspomniałem, zaczynaliśmy od ceramiki. W ostatnich latach zaufała nam branża automotive, która wykorzystuje wykonane przez nas maszyny do obróbki cieplnej przewodów paliwowych, systemów klimatyzacji, produkcji klocków hamulcowych czy też mat izolacyjnych stosowanych w katalizatorach samochodowych oraz w zdecydowanej większości dla produktów odpowiadających najnowszym normom jakościowym, które dopiero zaczną obowiązywać (najnowsza generacja). Potrafimy produkować najbardziej skomplikowane urządzenia w szerokim zakresie temperatur. Dzięki takim urządzeniom możemy wejść na rynki całego świata. Wiadomo, że gdy firma robi coś bardzo dobrze, to klient wybierze jej produkt bez wahania, bo on zagwarantuje jak najwyższą jakość i niezawodność. Na to może liczyć u nas i może tego od nas wymagać. Generalnie im większy stopień trudności, im więcej wymagań, tym większe szanse, że klient wybierze właśnie naszą firmę.

A jaka była wasza najtrudniejsza konstrukcja?
Najtrudniejsze są branże tworzyw sztucznych oraz automotive. Tam istnieją największe wymagania, jeśli chodzi o rozkład temperatury. Czujemy się w tym bardzo dobrze. Przykładową aplikacją są przewody paliwowe czy piece do wzrastania uszczelek na opakowaniach farb. Dzisiaj ten, kto chce konstruować dobre piece, musi postawić na precyzję procesu nagrzewania oraz studzenia z możliwością swobodnej, płynnej regulacji. Potrafimy to robić doskonale.

Kolejną trudną branżą jest branża produkcji materiałów ściernych – tarcz do cięcia oraz szlifowania, ponieważ tam mamy do czynienia z produktami odgazowywanymi, odparowywanymi, zachodzą przemiany egzotermiczne, co wymusza konieczność częstej wymiany atmosfery w dużej komorze grzewczej podczas procesu. Utrzymanie stabilności parametrów w takich warunkach to spore wyzwanie. Wszędzie tam, gdzie komora jest bardzo duża, a wsad bardzo ciężki, żeby osiągnąć sukces, trzeba zwrócić uwagę na cały wachlarz elementów. Dla jednego z klientów wykonaliśmy już sześć takich komór i rozmawiamy o kolejnych.

A piece do zastosowań laboratoryjnych, testowych?
To inne konstrukcje, przede wszystkim ze względu na wysokie temperatury. Tworzymy urządzenia pracujące do 1800°C w atmosferze utleniającej. Projektujemy systemy podawania gazów osłonowych, wysokotemperaturowych retort oraz dopalaczy produktów spalin. Wiele naszych konstrukcji pracuje na politechnikach w całym kraju oraz mojej Alma Mater – Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

kepka_tresc5_PP_31

Piece wysokotemperaturowe – 1750oC


A jak wygląda proces budowy pieca?
Na samym początku jest wizja. Klient, zgłaszając się do nas, wie, że potrzebuje urządzenia do określonego procesu. Jeżeli jest to proces nowy, który ciężko zweryfikować, posiłkując się danymi dostępnymi na rynku lub publikacjami, musimy sami potwierdzić informacje otrzymane od klienta. Spotykamy się, prowadzimy badania, porównujemy, rozmawiamy z dostawcami komponentów, a bywa i tak, że współpracujemy z jednostkami naukowo-badawczymi, np. ze wspomnianą wcześniej AGH.

W wypadku naprawdę trudnych procesów, zlecamy badania jednostkom zewnętrznym oraz wykonujemy testy procesowe w naszym Centrum Modelowo-Badawczym. Jednocześnie cały czas rozmawiamy z klientem o technologii, pytając o to, gdzie taki piec ma docelowo pracować, jaki jest produkt, gdzie możemy napotkać problemy, co jest parametrem decydującym o jakości i jaką chcemy osiągnąć wydajność. W grupie naszych specjalistów analizujemy różne pomysły. Pomaga to, że wszystkie projekty przygotowujemy i analizujemy w 3D. Dzięki temu podczas analizy zagadnień mamy stały podgląd na to, jak taki piec będzie wyglądał finalnie. Widzimy, jak dopasować wszystkie elementy. Projektujemy wszystko od podstaw, oczywiście wykorzystując pewne gotowe mechanizmy, które już znamy. Jednak z reguły każda linia to zupełnie nowe wyzwanie. Wszystko musi ze sobą współgrać w najdrobniejszych szczegółach. 80% tego, co robimy, to rzeczy nowe, które wcześniej nie istniały. Nowe aplikacje, nowi odbiorcy i nowe materiały. Podsumowując, większość naszej produkcji stanowią rozwiązania prototypowe. Czasami, gdy klient pyta nas o gotowe rozwiązanie standardowe, odpowiadamy, żartując, że naszym standardem jest brak standardowego urządzenia.

Nie powielacie swoich konstrukcji?
To zależy od projektu. Są konstrukcje jednostkowe – bo więcej nie potrzeba – ale są konstrukcje dalej udoskonalane. To też zasada. Zawsze znajdziemy coś, co może jeszcze podnieść parametry jakościowe i wydajnościowe, poprawić ergonomię pracy. Lubimy tym zaskakiwać naszych stałych odbiorców. Cieszymy się z każdego pozyskanego klienta, ale największą radość mamy z realizacji nowych projektów dla zleceniodawcy, którego obsługiwaliśmy już wcześniej.

A jak wygląda rynek, na którym działacie?
Często klienci dzwonią do nas i mówią: „Przejrzeliśmy całą ofertę różnych firm w Internecie i ciężko znaleźć to, czego potrzebujemy… Wy chyba jesteście monopolistą”. To nie do końca tak, bo gdy mowa o trudnych konstrukcjach, nie czujemy dużego zagrożenia, konkurencja w naszej części Europy to jedna, może dwie firmy, ale małe, popularne piece są produkowane przez znacznie więcej przedsiębiorstw. Rynek budowy typowych pieców w Polsce bardzo szybko się rozwija.

Dlaczego?
Wszyscy chcą produkować szybciej i bardziej precyzyjnie. „Szybciej” najczęściej polega na tym, by „włożyć dodatkową energię” do procesu. „Precyzyjniej” wiąże się z układami grzewczymi elektrycznymi. Rynek budowy pieców przemysłowych w Polsce przez to zjawisko gigantycznie urósł. My chcemy się rozwijać na wszystkich światowych rynkach bez ograniczeń do konkretnej branży czy typowego rozwiązania. Nawiązujemy kontakty z firmami z Ameryki Północnej (Stany Zjednoczone), Ameryki Środkowej (Meksyk), Azji (Chiny, Indie), Europy, Afryki (Tunezja). Coraz częściej klienci wybierają nasze produkty zamiast tych francuskich, włoskich czy niemieckich.

Czyli firmę czekają inwestycje?
W zeszłym roku zakończyliśmy remont generalny dwóch hal produkcyjnych, pomieszczeń projektowych, biurowych oraz socjalnych. Nasze działania zmierzają też w kierunku wykorzystywania potencjału aktualnych dostawców i podwykonawców.

Najbardziej chcemy inwestować w ludzi, szkolić ich, wysyłać w świat na różnego rodzaju sympozja, targi, wyposażać w najnowszy sprzęt i aktualne oprogramowanie.

Jeśli chodzi o dostawy komponentów, to opieramy się głównie na najlepszych firmach w Polsce. W poważnym przemyśle nie ma kwestii mody na dostawcę. Trzeba korzystać z najlepszych i zarazem największych, bo dzięki temu klient ma pewność co do jakości urządzenia i jego podzespołów, które będą łatwo dostępne w przyszłości. Wciąż się uczymy i rozwijamy wspólnie z najlepszymi – mówię tutaj o firmach takich jak Rittal czy Siemens.