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Interview mit Kerstin Bernhart, Mettler-Toledo Garvens

Kontrollwaagen können die Befüllung proaktiv steuern

»Die Kontrollwaage wird vom 
Monitoring- zum Steuersystem – und trägt noch wesentlich unmittelbarer zur Optimierung der 
Gesamtanlageneffektivität bei. «

Kerstin Bernhart, Head of Marketing and Product Management bei Mettler-Toledo Garvens. (Foto: Mettler-Toledo)
„Die Kontrollwaage wird vom Monitoring- zum Steuersystem – und trägt noch wesentlich unmittelbarer zur Optimierung der Gesamtanlageneffektivität bei. “ Kerstin Bernhart, Head of Marketing and Product Management bei Mettler-Toledo Garvens. (Foto: Mettler-Toledo)
 

neue verpackung: Angesichts der kontinuierlich steigenden Durchsatzraten in der Produktion nehmen auch die Anforderungen an die Performance der Kontrollwiegesysteme beständig zu. Wie trägt Mettler-Toledo dieser Entwicklung Rechnung? Kerstin Bernhart: Die Erfahrung der letzten Jahre hat gezeigt, dass die bei allen Herstellern üblichen, turnusmäßigen Upgrades der eigentlichen Wägetechnologie nicht mehr ausreichen, um mit der Entwicklung in den Produktionsanlagen Schritt zu halten. Daher haben wir bei der Planung des neuen C3000 Systems das gesamte Gerätedesign unserer Waagenmodelle auf den Prüfstand gestellt. Dabei haben sich viele Ansatzpunkte für Verbesserungen ergeben. Die meisten betrafen aber nicht die Wägezelle oder die Software, sondern Aspekte der Konstruktion.

neue verpackung: Welche Neuerungen wurden in der aktuellen Generation umgesetzt? Kerstin Bernhart: Die wichtigste Innovation ist zweifellos das neu entwickelte, äußerst stabile Band- und Wägesystem, das die Wägetechnologie zuverlässig vor Produktionslinienstörungen und Vibrationen schützt. Die robuste Bauweise macht das Gerät nicht nur wesentlich genauer, sondern ermöglicht auch schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeiten und entsprechend höhere Durchsatzraten. In besonders anspruchsvollen Umgebungen kann die Wägezelle des C3000 Systems sogar mechanisch vom Gesamtsystem getrennt werden, um sie auch von den Vibrationen angeschlossener Komponenten, etwa der Ausschleussysteme abzuschirmen, und so die Genauigkeit noch weiter zu steigern.

neue verpackung: Lassen sich die erzielten Leistungssteigerungen beziffern? Kerstin Bernhart: Natürlich: Im Vergleich zur Vorgängergeneration, deren Waagenmodelle zu den führenden auf dem Markt zählten, liefern die C3000 Systeme um bis zu 33 Prozent genauere Wägeergebnisse und kontrollieren jetzt bis zu 600 Produkte pro Minute.

neue verpackung: Auch der Wägebereich ist deutlich größer als bei Ihren älteren Modellen, richtig? Kerstin Bernhart: Ja, da wir auch die Transportbänder und deren Übergangsbereiche komplett neu designt haben. Im Zusammenspiel ermöglichen es uns die Komponenten, bis zu zehn Kilogramm schwere Produkte zu verwiegen. Das ist eine sehr wichtige Neuentwicklung, weil unsere Kunden mit dem C3000 System jetzt viele zusätzliche Applikationen abdecken können.
Kontrollwaage C 3570 (Foto: Mettler-Toledo)
Kontrollwaage C 3570 (Foto: Mettler-Toledo)
 

neue verpackung: Wo sehen Sie denn die wichtigsten Einsatzbereiche des C3000 Systems? Kerstin Bernhart: Unsere vorrangigen Zielgruppen liegen ganz klar in der Lebensmittelindustrie sowie in den Pharma-, Chemie- und Kosmetikbranchen. Die neuen Waagen sind bereits in der Standardausführung sehr gut für den Einsatz in diesen Märkten geeignet und lassen sich durch ihren modularen Aufbau zudem ganz einfach für viele weitere Szenarien optimieren. So bieten wir für Unternehmen, die granuläre Produkte wie Zucker, Badesalze oder andere pulverförmige Erzeugnisse verarbeiten, optional ein spezielles Granulatband an. Bei diesem Transportbandtyp sind die Antriebsteile vollständig verkapselt und vor dem Eindringen kleinster Partikel geschützt. Das garantiert auch unter schwierigen Produktionsbedingungen eine hohe Laufruhe und einen wartungsarmen Betrieb des Systems. Und das ist nur ein Beispiel für viele denkbare Anpassungen.

neue verpackung: Wie integrieren Sie die neuen Waagen in bestehende Produktionslinien? Kerstin Bernhart: Sämtliche Modelle des C3000 Systems nutzen unsere Software ProdX – eine zentralisierte Managementlösung, mit der sich multiple Produktinspektionssysteme vernetzen und Produktionsprozesse linienübergreifend überwachen und steuern lassen. Unternehmen, die mehrere Produkte von Mettler-Toledo im Einsatz haben, erhalten damit ganz automatisch einen optimalen Überblick über die Abläufe in der Linie. Zusätzlich unterstützen die Systeme die Verpackungsmaschinensprache PackML. Über diesen offenen Standard lassen sich die Waagen flexibel in alle Feldbus-Netze integrieren, um eine automatisierte Bereitstellung von Maschinenmodus und Maschinenstatus sicherzustellen.

neue verpackung: Ist damit das Ende der Fahnenstange in Sachen Integration erreicht? Kerstin Bernhart: Nein, wir stehen erst am Beginn einer sehr spannenden Entwicklung: Im Moment nutzen die meisten Hersteller Waagen und andere Produktinspektionssysteme vorrangig als Mittel zur Qualitätskontrolle. Nahtlos in die Produktionsprozesse und -linien integriert, überwachen sie die durchgängige Einhaltung der Füllmengen und stellen so eine gleichbleibend hohe Produktqualität und die lückenlose Einhaltung von Compliance-Vorgaben sicher. Das ist ein guter Anfang. Doch moderne Systeme können schon jetzt weit mehr leisten: Das C3000 System kann über seine Software-Schnittstellen auch proaktiv in die Produktionsprozesse eingreifen, etwa indem die Waage bei einer kontinuierlichen Unter- oder Überschreitung der Gewichtsvorgaben die Abfüllsysteme ansteuert und eine Korrektur der Abfüllprozesse veranlasst. Auf diese Weise wird die Kontrollwaage vom Monitoring- zum Steuersystem – und trägt noch wesentlich unmittelbarer zur Optimierung der Gesamtanlageneffektivität bei.

 

 
Schritt 1: Das C3000 System erkennt eine Unterschreitung der Abfüllmenge.
Schritt 2: Die Kontrollwaage sendet ein Signal zur Regelung der Füllstände an die Abfüllanlage. Dann folgt eine Pause, während derer keine Signale an die Abfüllanlage gesendet werden.
Schritt 3: Die Pause entspricht der Zeit, die zum Wiegen der Packungen benötigt wird, die bereits vor dem Signalisieren der Änderung des Füllgewichts befüllt waren.
Schritt 4: Die Abfüllabweichung nach unten wurde automatisch korrigiert. (Grafik: Mettler-Toledo)
Schritt 1: Das C3000 System erkennt eine Unterschreitung der Abfüllmenge. Schritt 2: Die Kontrollwaage sendet ein Signal zur Regelung der Füllstände an die Abfüllanlage. Dann folgt eine Pause, während derer keine Signale an die Abfüllanlage gesendet werden. Schritt 3: Die Pause entspricht der Zeit, die zum Wiegen der Packungen benötigt wird, die bereits vor dem Signalisieren der Änderung des Füllgewichts befüllt waren. Schritt 4: Die Abfüllabweichung nach unten wurde automatisch korrigiert. (Grafik: Mettler-Toledo)
 

 

Nie wieder überfüllen

Automatisierte Tendenzregelung mit dem C3000 System Die C3000 Systeme von Mettler-Toledo reduzieren Produktgewichtsfehler und Überfüllungen, indem sie die Füllköpfe bei Bedarf proaktiv justieren. Im Rahmen dieser sogenannten Tendenzregelung kalkuliert die Waage fortlaufend den Gewichtsmittelwert aus einer vom Anwender festgelegten Anzahl von Wägungen über einen festgelegten Zeitraum.

Weicht der Mittelwert vom Sollgewicht ab, sendet das C3000 System den Abweichungswert in Form eines Regelungssignals an die Abfüllanlage und löst dort eine Korrektur der Abfüllprozesse aus. Um eine flexible Anbindung an die bestehenden Abfüllsysteme zu ermöglichen, unterstützt das C3000 System eine breite Palette von Regelungsweisen.

Hierzu gehören unter anderem das zeitgesteuerte Regeln über Impulse oder pulsbreitenmodulierte Signale, das Frequenzregeln, das Spannungsregeln und das Stromregeln.
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