Fahrzeugwägung. Zuverlässige Fahrzeugwägung sichert Gewinne

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1 Fahrzeugwägung Zuverlässige Fahrzeugwägung sichert Gewinne In einem Verarbeitungsbetrieb wirkt sich die effektive Anlieferung und Abholung von Schüttgütern entscheidend auf die Anlagenproduktivität aus. Demzufolge kann der ungeplante Ausfall einer Fahrzeugwaage die Produktionsleistung einer Verarbeitungsanlage ernsthaft beeinträchtigen und sich auf die Gewinne auswirken. Zu den Hauptursachen ungeplanter Ausfallzeiten herkömmlicher Fahrzeugwaagensysteme gehören: Raue Bedingungen wie Eindringen von Wasser, Beschädigung von Wägezellen, Anschlusskästen und Wägeterminals und Überspannung durch Blitzschläge Schwere Lasten und hohes Fahrzeugaufkommen, die zu Problemen wie Waagendrift beitragen und sich im Laufe der Zeit auf die Genauigkeit auswirken. Schäden durch Nagetiere und Ablagerungen an Kabeln bzw. Verdrahtungen Viele Unternehmen glauben, dass zur Wartung und Reparatur von Fahrzeugwaagen ungeplante Ausfall zeiten unvermeidlich sind. Wenn es um die Produkti vität geht, müssen ungeplante Ausfallzeiten jedoch nicht zwangsläufig hingenommen werden. Neuere Wägetechnologien, wie mit Mikroprozessoren ausgerüstete Wägezellen und Systeme, verzichten auf Anschlusskästen und bieten viele Vorteile gegenüber älterer Technologie. Dieses Dokument befasst sich mit Fortschritten in Technologie und Design, die dazu beitragen, ungeplante Ausfallzeiten auszuschliessen wie selbstüberwachende Wägezellennetzwerke, die die Waagen funktionsfähig halten und verhindern, dass innerbetriebliche Produktivitätssteigerungen wieder aufgehoben werden. Inhalt 1 Die Bedeutung zuverlässiger Fahrzeugwägung 2 Steigerung der Genauigkeit: mit Mikroprozessoren ausgerüstete Wägezellen 3 Senkung von Umweltrisiken: innovatives Produktdesign 4 Amortisationszeit 5 Zusammenfassung 6 Weitere Informationen

2 1 Die Bedeutung zuverlässiger Fahrzeugwägung Der Hauptgrund, warum eine Fahrzeugwaage zuverlässig funktionieren muss, liegt auf der Hand: jedes Mal, wenn sie ungenaue Ergebnisse liefert oder ausfällt entstehen Kosten. Ohne genaue Eingangsmaterialmengen müssen kritische Prozesse ausgesetzt werden. Ausserdem werden die innerbetrieblichen Produktivitätssteigerungen wieder aufgehoben, wenn Waren nicht versandt werden können. Interne/externe Waageneinflüsse Es gibt viele Gründe, warum Fahrzeugwaagen die Achillesverse eines Verarbeitungs- oder Produktionsbetriebes sein können. Wägesysteme mit konventionellen Analogwägezellen, hydraulischen Wägezellen, Signalaufbereitung vor Ort oder selbst digitalen Anschlusskästen haben Schwachstellen, die entweder die Wägeprozesse verlangsamen bzw. ein System anfällig für Fehler oder interne/externe Einflüsse machen. Zu den Faktoren, die konventionelle DMS-Wägezellen beeinflussen, gehören: Temperatur Spannungsschwankungen Nichtlinearität Hysterese Sensordrift Instabilität Nullabweichung Empfindlichkeitsänderung Viele herkömmliche Systeme verwenden Anschlusskästen, die schwierig abzudichten sind und im Laufe der Zeit altern. Dadurch sind sie anfällig für das Eindringen von Feuchtigkeit, was zu Korrosion und zur Beschädigung der elektrischen Anschlüsse im Inneren führt. Ohne die vernetzte Selbstdiagnose bleiben solche Probleme u.u. wochenlang unerkannt. Das kann dazu führen, dass die Waage ungenaue Ergebnisse liefert, ohne dass der Bediener davon weiss. Selbst wenn der Fehler bemerkt wird, ist die Diagnose schwierig. Das Finden der Fehlerursache und dessen Behebung kann im ungünstigsten Moment zu einer längeren Ausfallzeit führen. Anschlusskästen sind in der Tat die Hauptursache für den Ausfall von Wägesystemen. Probleme wie Leckverluste in Hydraulikzellen können die Wägegenauigkeit und -effektivität ebenfalls beeinträchtigen und schwierig zu diagnostizieren sein. Durch die langsamere Ansprechzeit der hydraulischen Wägezellen können ausserdem weniger Fahrzeuge abgefertigt werden. Ein weiteres wichtiges Thema bei herkömmlichen Wägesystemen sind Blitzschläge. Ein Blitzschlag kann eine ungeschützte Fahrzeugwaage direkt ausser Betrieb setzen. Bei einigen Waagenherstellern werden Blitzschläge von der Garantie abgedeckt, im Schadensfall ist man jedoch während der Reparatur oder des Austauschs mit beträchtlicher Ausfallzeit konfrontiert. Im Laufe der Jahre wurden Blitzschutzsysteme entwickelt, jedoch unterscheiden sich diese deutlich voneinander. Viele Hersteller bieten angeblich Blitzschutz, haben ihre Systeme jedoch keinem Leistungsnachweis unterzogen. Kosten durch Wägefehler Weil herkömmliche Wägesysteme dem Bediener die oben genannten Probleme nicht melden oder deren Einfluss nicht kompensieren können, produzieren diese weiterhin Wägefehler, die unerkannt bleiben. Tatsächlich überschreiten die Wägefehler häufig die festgelegten Toleranzgrenzen für eichpflichtige Anwendungen. Je mehr Fahrzeuge verwogen werden, desto höhere Verluste laufen auf. Noch schlimmer ist, wenn Kundenreklamationen den ersten Hinweis auf eine Waagenstörung geben. Natürlich will ein Hersteller vermeiden, dass er durch Aussenstehende wie Kunden, Auditoren oder Regulierungsbehörden auf nicht konsistente Wägeergebnisse oder andere Qualitätskontrollprobleme aufmerksam gemacht wird. Die Leistung einer Waage wirkt sich nicht nur auf den Gewinn und die Produktivität aus, sondern auch auf den Ruf eines Unternehmens. 2

3 2 Steigerung der Genauigkeit und Verfügbarkeit: Mit Mikroprozessoren ausgerüstete Wägezellen Innovative Technologie bietet die erste Verteidigungslinie gegen kostspielige Wägefehler. Zuerst sollten Analogwägezellen gegen Wägezellen ausgetauscht werden, die mit Mikroprozessoren ausgerüstet sind, störungsfreie Digitalsignale übertragen und über Selbstdiagnosefähigkeiten verfügen. Mit Mikroprozessoren ausgerüstete Wägezellen liefern Rechnerleistung, die dem Hersteller versichert, dass seine Fahrzeugwaage ordnungsgemäss funktioniert. Sie informieren den Waagenbediener über Leistungsindikatoren und potenzielle Probleme. Durch routinemässige Wartung kann häufig verhindert werden, dass diese potenziellen Probleme tatsächlich zu Störungen führen. Bei einem dringenden Problem lässt sich die Ursache genau lokalisieren und schnell beheben. Überwachung der Wägeleistung Um die Wägegenauigkeit einer Wägezelle zu erhöhen, müssen die Auswirkungen interner und externer Einflussfaktoren reduziert werden. Eine Wägezelle mit digitaler Signalverarbeitungstechnologie kann die Auswirkungen interner und externer Einflüsse auf die Wägegenauigkeit überwachen und erheblich minimieren. Dieser Prozess wird digitale Kompensation genannt. Mit integrierten Mikroprozessoren und forgeschrittener Software kann jede Wägezelle Einflussfaktoren wie: Wägefehler Überlastung Umgebungsbedingungen, die sich auf die Genauigkeit auswirken Netzwerkzustand Wägezellenspannungsabfälle Gehäuseintegrität korrigieren oder melden Der Bediener wird sofort über anstehende Probleme informiert, so dass diese behoben werden können. Dadurch wird Zeit eingespart und werden ungenaue Ein- und Ausgangsmengen verhindert. Wartungsplanung Wird fortgeschrittene digitale Wägezellentechnologie eingesetzt, zeichnen Diagnoseprotokolldateien die Leistungstendenzen auf, so dass Probleme im Voraus erkannt werden können, noch bevor sie tatsächlich eintreten. Dieses interne präventive Wartungssystem informiert den Verantwortlichen über den Bildschirm des Wägeterminals, per oder SMS über anstehende Probleme. Dadurch kann die Wartung zu einem geeigneten Zeitpunkt eingeplant werden. Die zeitaufwändige Fehlersuche und der Austausch von Teilen werden durch präventive Massnahmen und detaillierte Datenanalyse ersetzt. Ungeplante Ausfallzeiten werden vermieden und die Betriebskosten gesenkt. 3 Senkung von Umweltrisiken: innovatives Produktdesign 3 Während mit innovativer Wägezellentechnologie die Zuverlässigkeit entscheidend gesteigert wird, kann durch die Konstruktion des Wägezellensystems kostspielige Ausfallzeit vermieden werden. Nachfolgend einige wichtige Überlegungen zur Konstruktion eines Wägesystems. Robuste Edelstahlkonstruktion Robuster, korrosionsbeständiger Edelstahl hält rauer oder korrosiver Umgebung stand. Die kritische Wägeelektronik ist besser als jemals zuvor geschützt und in hermetisch dichten Gehäusen der Schutzart IP68/ IP69K untergebracht. Ein komplett geschweisstes Gehäuse und wasserdichte Steckverbinder stellen sicher, dass auch bei Überflutungen das Wartungs-

4 budget eines Unternehmens nicht belastet wird. Verzicht auf Anschlusskästen Anschlusskästen mit ihrer empfindlichen Elektronik, die durch Feuchtigkeit leicht beeinträchtigt wird werden bei herkömmlichen Waagen am Aufstellungsort im Rahmen eines komplexen Installationsprozesses von Hand verdrahtet. Sie sind eine häufige Ursache für den Ausfall von Fahrzeugwaagen, weil die Elektronik nicht dauerhaft gegen Umwelteinflüsse geschützt ist. Neuere Digitalsysteme benötigen keine Ein hermetisch dichtes Netzwerk mit zehn Wägezellen ohne Anschlusskästen Anschlusskästen oder komplexe Verdrahtung von Hand, dadurch werden der Installationsprozess und die künftige Wartung erheblich vereinfacht. In neueren Systemen kann die Elektronik in lasergeschweissten Wägezellengehäusen aus Edelstahl untergebracht werden. Der Verzicht auf Anschlusskästen bedeutet auch, dass weniger Komponenten durch das Eindringen von Wasser oder durch Blitzschlag beschädigt werden können. Ausserdem wird die Anzahl der Anschlüsse an die Fahrzeugwaage im Vergleich zu Systemen mit Anschlusskästen um mindestens 25% gesenkt. Doppelt geschirmte Kabel Herkömmliche Wägezellenkabel verfügen über eine Polyurethan-Ummantelung. Diese Kabel werden in rauer Umgebung leicht beschädigt. In neueren Systemen werden Edelstahlkabel eingesetzt, die idealerweise doppelt geschirmt sind. Dies verhindert Verschleiss, Nagetierschäden, elektromagnetische Inter ferenz und bietet ausserdem einen umfassenden Schutz gegen Blitzschläge. Steckverbinder Schnelle und sichere Anschlüsse sind bei Routinewartungseinsätzen entscheidend. Wägezellenkabel mit wasserdichten Steckverbindern in Schutzart IP68 verbessern die Konnektivität, dadurch steht die Waage schneller wieder zur Verfügung. Diese wasserdichten Steckverbinder wurden zuerst in äusserst rauen militärischen und medizinischen Anwendungen eingesetzt, bei denen die Leistung der Elektronik sprichwörtlich über Leben und Tod entscheidet. Gehäusebrucherkennung Die robusten, hermetisch dichten Gehäuse verfügen über ein integriertes Gehäusebrucherkennungssystem, das unabsichtliche oder mutwillige Beschädigungen meldet. Selbst durch kleinste Öffnungen kann Feuchtigkeit in die Wägezelle eindringen, was in Normalfall zu Wägefehlern und Ausfällen führt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Wägezellen erlauben es Systeme mit integrierter Gehäusebrucherkennung, die beschädigten Komponenten zu erkennen und auszutauschen, bevor das Eindringen von Feuchtigkeit zu ernsthaften Problemen führt. Blitzschutz Ein Blitzschlag kann eine Fahrzeugwaage augenblicklich ausser Betrieb setzen. Selbst wenn die Reparaturkosten von der Garantie oder Versicherung abgedeckt werden, ist ein Hersteller in der Zeit, in der die Waage wegen Reparatur oder Austausch ausfällt, mit Umsatzeinbussen konfrontiert. Aus diesem Grund bietet der integrierte Blitzschutz langfristig einen wichtigen Mehrwert. 4

5 Es gibt echte Blitzschutzsysteme. Ein modernes Blitzschutzsystem kann das gesamte Fahrzeugwägesystem einschliesslich Wägezellen, Kabel und Terminal schützen. Der interne Überspannungsschutz leitet Überspannungen von der empfindlichen Elektronik ab und bildet eine Schutzbarriere. Die Einpunkterdung sorgt dafür, dass die Waage stets einsatzfähig bleibt, 4 Amortisationszeit Bei besonders hohem Fahrzeugaufkommen können sich durch die Vermeidung auch nur eines einzigen Ausfalltages die Kosten eines neuen Fahrzeugwägesystems bereits amortisieren. Die Vermeidung ungeplanter Serviceeinsätze kann zu erheblichen Einsparungen und Produktivitätssteigerungen während der gesamten Lebensdauer einer zuverlässigen, regelmässig gewarteten Fahrzeugwägelösung führen. Åskskyddstestning i laboratorium auch unter Bedingungen, unter denen sie zuvor ausgefallen wäre. Ein durchschnittlicher Blitzschlag hat eine Stromstärke von über 30k Ampère. Ein integriertes Blitzschutzsystem sollte idealerweise Überspannungen von bis zu 40k Ampère standhalten (getestet gemäss IEC ). Ein METTLER TOLEDO Wägespezialist kann Sie bei der Beurteilung der tatsächlichen Auswirkungen der Ausfallzeit auf das Fahrzeugwägesystem eines Unternehmens unterstützen und eine geeignete Alternative oder einen Umbau der vorhandenen Waage vorschlagen. Eine Modernisierung sollte sich in Unternehmen sowohl mit geringerem als auch höherem Fahrzeugaufkommen innerhalb von max. 12 Monaten amortisieren. Manche Lösungen amortisieren sich bereits innerhalb von ein bis zwei Monaten. 5 Zusammenfassung Unabhängig davon, wie gut die innerbetrieblichen Abläufe sind, können im Verarbeitungsprozess erzielte Gewinne wieder aufgezehrt werden, wenn der Warenfluss in den und aus dem Produktionsstandort aufgrund ungeplanter Ausfallzeit der Fahrzeugwaage nicht gewährleistet ist. Fahrzeugwaagen sind mit denselben Risiken wie alle anderen Wägesysteme konfrontiert, darüber hinaus jedoch noch mit Wasserschäden und Blitzschlag durch ihren Einsatz im Freien. Ein Blitzschlag kann eine ungeschützte Fahrzeugwaage ausser Betrieb setzen und das Eindringen von Wasser zu Kurzschlüssen führen. Analogwaagen können diese Probleme den Bedienern nicht melden. Eine Digitalwaage mit mikroprozessorbasierter Signalverarbeitungstechnologie: gewährleistet eine einwandfreie Funktionsfähigkeit informiert den Bediener über potenzielle Probleme und ermöglicht damit ein schnelles Eingreifen verfügt über Selbstdiagnosefähigkeiten und korrigiert viele Probleme ermöglicht hochgenaues Wägen unter den verschiedensten Umweltbedingungen Manche digitalen Wägezellen vereinfachen darüber hinaus die Installation und senken das Ausfallrisikos, 5

6 da keine Anschlusskästen oder Analog/Digital-Wandler benötigt werden. Konstruktive Merkmale wie hermetisch dichte Wägezellen, der Verzicht auf Anschlusskästen, Kabel mit Steckverbindern und Nagetierschutz, Gehäusebrucherkennung und Blitzschutz stellen den täglichen Betrieb sicher. Diese Merkmale können gepaart mit vernetzter Selbstdiagnose die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit 6 Weitere Informationen Weitere Informationen über Fahrzeugwägelösungen: White Paper: Digitale Kompensation in POWERCELL-Wägezellen METTLER TOLEDO Fahrzeugwägung erheblich steigern und gleichzeitig den Wartungsbedarf insgesamt senken. Die Umrüstung einer vorhandenen Fahrzeugwaage auf neue fortgeschrittene Wägeelektronik zahlt sich durch höhere Verfügbarkeit finanziell schnell aus. Ein System, das über diese wichtigen Innovationen verfügt, gewährleistet eine zuverlässige Fahrzeugwägung. Für weitere Informationen Deutschland Mettler-Toledo GmbH Industrial Ockerweg Giessen Tel Deutschland Mettler-Toledo Product Inspection Germany Division of Mettler-Toledo Garvens GmbH Kampstrasse Giesen Tel Schweiz Mettler-Toledo (Schweiz) GmbH Im Langacher Greifensee Tel Fax Österreich Mettler-Toledo GmbH Industrial Südrandstrasse Wien Tel Technische Änderungen vorbehalten 08/2011 Mettler-Toledo AG