Ważenie pojazdów Niezawodne ważenie pojazdów Pomaga chronić zyski Efektywny transport towarów masowych lub surowców do lub z zakładu produkcyjnego jest krytyczny dla wydajności zakładu. Nieplanowane postoje samochodów ciężarowych mogą mieć poważny wpływ na całkowitą wydajność produkcyjną zakładu przetwórczego i stanowić zagrożenie zyskowności. Głównymi przyczynami nieplanowanych postojów w tradycyjnych systemach ważenia samochodów są: Surowe warunki, łącznie z penetracją wody, uszkodzenie czujników pomiarowych, skrzynek połączeniowych, terminali wagi oraz usterki elektryczne spowodowane wyładowaniami atmosferycznymi Duże obciążenia i duże natężenie ruchu, co generuje takie problemy, jak dryft wagi oraz powoduje spadek dokładności wraz z upływem czasu Uszkodzenia przez gryzonie lub przez szczątki materiałów, mogące mieć negatywny wpływ na integralność przewodów i okablowania Wiele firm wierzy, że nieplanowane czasy przestojów związane z koniecznością serwisowania lub naprawy wag samochodowych są nieuniknione. Nie mniej jednak, nieplanowany czas przestoju nie musi być akceptowalną zmienną w równaniu produktywności. Nowsze technologie ważenia, takie jak mikroprocesorowe czujniki pomiarowe i systemy, które eliminują skrzynki połączeniowe, posiadają wiele zalet w porównaniu ze starszą technologią. Niniejszy referat opisuje postęp związany z technologiami i projektem, który pomaga wyeliminować nieplanowane czasy postojów, takie jak bieżaca diagnostyka czujników pomiarowych, które zapewniają ciągłość użytkowania wag i zapewniają, że wzrost produktywności w zakładzie nie jest marnotrawiony. Treść 1 Znaczenie niezawodnego ważenia pojazdów 2 Poprawa dokładności: mikroprocesory w czujnikach pomiarowych 3 Zmniejszenie zagrożeń fizycznych: innowacyjny projekt produktu 4 Rozważanie zwrotu inwestycji 5 Podsumowanie 6 Dodatkowe zasoby
1 Znaczenie niezawodnego ważenia pojazdów Główne zadanie, które musi wykonywać waga samochodowa jest proste: Każda minuta, w której waga waży niedokładnie lub nie waży wcale jest kosztowna. Bez znajomości prawidłowych ilości ważonych materiałów, krytyczne procesy zostają zatrzymane. Oprócz tego, zyski produktywności w zakładzie mogą zostać zmarnowane, gdy towary czekają na wysyłkę. Wewnętrzne/zewnętrzne wpływy na wagę Istnieje wiele powodów, dla których wagi samochodowe mogą stanowić piętę achillesową dla operacji przetwarzania lub produkcji. Systemy wag wykorzystujące konwencjonalne, analogowe czujniki pomiarowe, czujniki hydrauliczne, sterowniki odcinkowe, a nawet cyfrowe skrzynki połączeniowe, posiadają wady, które mogą albo spowolnić operacje ważenia, albo narazić system wagi na błędy lub uszkodzenia przez czynniki zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Czynniki, które mogą mieć wpływ na konwencjonalne tensometryczne czujniki pomiarowe obejmują: Temperaturę Zmiany napięcia Brak liniowości Histerezę Pełzanie Niestabilność Zmianę zera Zmianę czułości Wiele tradycyjnych systemów wykorzystuje skrzynki połączeniowe, które są naturalnie trudne do uszczelnienia i z biegiem czasu ulegają uszkodzeniu. To powoduje, że stają się one niezwykle podatne na penetrację wilgoci, powodując korozję i uszkodzenie wewnętrznych złączy elektrycznych. Bez włączonego w sieć układu autodiagnostyki, takie uszkodzenia mogą pozostać niewykryte przez wiele tygodni. To może oznaczać, że waga daje niedokładne wyniki ważenia bez wiedzy operatora. Nawet po zauważeniu błędu diagnoza stanowi niemałe wyzwanie i może pociągać za sobą długie, niekorzystne czasy przestoju, w celu znalezienie przyczyny i jej skorygowanie. Skrzynki połączeniowe są w rzeczywistości główną przyczyną czasów przestoju systemów wagi. Takie problemy, jak wyciek cieczy ze skrzynek połączeniowych w układzie hydraulicznym mogą zmniejszać dokładność i efektywność ważenia i mogą być trudne do usunięcia. Krótszy czas odpowiedzi czujników hydraulicznych może również oznaczać obsługę mniejszej ilości ciężarówek poprzez wagę. Innym ważnym zagadnieniem dla tradycyjnych systemów wag są wyładowania atmosferyczne. Uderzenie pioruna może spowodować natychmiastowe uszkodzenie elektroniki niezabezpieczonej wagi samochodowej. Niektórzy producenci wag udzielają gwarancji na uderzenie pioruna, jednakże, jeżeli to nastąpi, należy się wciąż liczyć z długim przestojem podczas naprawy lub wymiany. Z biegiem lat systemy zabezpieczeń zostały udoskonalone, lecz nie wszystkie oferują odpowiednią ochronę. Wielu producentów twierdzi, że oferuje zabezpieczenie przed uderzeniem pioruna, jednakże nie przetestowało swoich systemów celem określenia efektywności. Koszt błędów ważenia Ponieważ konwencjonalne systemy wag nie są w stanie alarmować operatorów o wystąpieniu powyższych problemów ani kompensować ich wpływu, mogą one wciąż wytwarzać niezidentyfikowane błędy ważenia. W rzeczywistości błędy mogą często spowodować przekroczenie dopuszczalnych błedów definiowanych dla wag legalizowanych. Czym więcej ważonych pojazdów, tym większe straty. Co gorsza, reklamacje klientów mogą być pierwszym wskaźnikiem, że waga może być uszkodzona. Oczywiście producenci chcieliby za wszelka cenę uniknąć sytuacji, gdzie strony zewnętrzne, takie jak klienci, audytorzy czy jednostki regulacyjne ujawniają nieprawidłowe wyniki ważenia lub inne problemy związane z kontrolą jakości. Prawidłowe działanie wagi nie tylko wpływa na zyski i wydajność, ale również na reputację firmy. 2
2 Poprawa dokładności i czasu sprawności: mikroprocesory w czujnikach pomiarowych Una tecnologia innovativa è in grado di fornire una protezione importante dai costosi errori di pesatura. Per iniziare si potrebbero sostituire le celle di carico analogiche con altre provviste di microprocessori che trasmettono segnali digitali forti e effettuano l autodiagnostica. I microprocessori all interno delle celle di carico possono fornire il supporto infortmatico necessario per garantire a un produttore che la sua bilancia per veicoli funzioni correttamente. In caso di potenziali problemi essi avvisano l operatore della bilancia attraverso delle spie. Spesso è possibile evitare potenziali problemi attraverso la manutenzione di routine o consentire all utente di individuare tempestivamente l origine di un problema e intervenire rapidamente. Monitoraggio delle prestazioni di pesatura Per migliorare l accuratezza di una cella di carico è necessario ridurre l effetto dei fattori interni ed esterni che influiscono negativamente sulla pesatura. Una cella di carico che incorpora la tecnologia di elaborazione del segnale digitale è in grado di monitorare e ridurre fortemente gli effetti dei fattori interni ed esterni che influiscono negativamente sulla pesatura. Tale processo è noto come compensazione digitale. Grazie ai microprocessori integrati e al software all avanguardia, ciasuna cella di carico può correggere o informare gli operatori riguardo: errori di pesatura sovraccarico condizioni ambientali che condizionano l accuratezza buono stato della rete cali di tensione delle celle di carico integrità della protezione delle celle Gli operatori vengono subito informati di eventuali problemi così da poterli risolvere. In questo modo si risparmia tempo e si evitano pesate potenzialmente imprecise di camion in entrata/uscita. Programmare la manutenzione Grazie all avanzata tecnologia delle celle di carico digitali, i log file della diagnostica registrano l andamento delle prestazioni e contribuiscono a prevedere i problemi prima che si verifichino. Questi sistemi di manutenzione interna preventiva in caso di problemi informano i supervisori attraverso lo schermo del terminale della bilancia, via email o tramite sms. Ciò consente di programmare la manutenzione nel modo più opportuno. Una lunga ricerca guasti e la relativa sostituzione di componenti vengono rimpiazzate dalla prevenzione e da una dettagliata analisi dei dati. I tempi di fermo imprevisti vengono evitati e si riducono i costi di funzionamento. 3 Zmniejszenie zagrożeń dla środowiska: innowacyjny projekt produktu Podczas gdy zaawansowana technologia czujników pomiarowych może pomóc w uzyskaniu korzyści pod względem niezawodności, fizyczny projekt całej wagi może pomóc uniknąć kosztownych nieplanowanych czasów przestoju. Poniżej przedstawiono kilka ważnych zagadnień związanych z projektem fizycznym systemu ważenia. Wytrzymała konstrukcja ze stali nierdzewnej Wytrzymała, odporna na korozję stal nierdzewna pomaga wyeliminować uszkodzenia w trudnym lub korozyjnym środowisku. Krytyczne elementy elektroniczne systemu ważenia są teraz zabezpieczane jak nigdy wcześniej w hermetycznie zamkniętych, wodoszczelnych systemach zgodnych z IP68/IP69K. Całkowicie 3
spawana obudowa i wodoszczelne połączenia zapewnią, że zalanie wagi nie wpłynie negatywnie na budżet serwisowy firmy. Wyeliminowanie skrzynki połączeniowej Skrzynki połączeniowe które zawierają wrażliwą elektronikę, która może zostać łatwo uszkodzona przez wilgoć są w przypadku tradycyjnych wag łączone ręcznie podczas skomplikowanego procesu instalacji. Jest to powszechna przyczyna uszkodzeń wag samochodowych, ponieważ układy elektroniczne nie są zabezpieczane przed wpływem otoczenia przez stałe uszczelnienie. Nowsze systemy cyfrowe nie wymagają stosowania skrzynek połączeniowych czy skomplikowanego ręcznego łączenia przewodów, co w znacznej mierze ułatwia proces instalacji i prace serwisowe w przyszłości. Układy elektroniczne w nowszych systemach mogą być umieszczane w spawanej laserowo obudowie czujnika pomiarowego ze stali szlachetnej. Wyeliminowanie wszystkich skrzynek połączeniowych oznacza mniejszą ilość komponentów, które mogłyby zostać uszkodzone przez wnikanie wody lub uderzenie pioruna. Usunięcie skrzynki połączeniowej zmniejsza ilość połączeń w wadze samochodowej o co najmniej 25% w porównaniu z systemami wyposażonymi w skrzynki połączeniowe. Usunięcie skrzynki połączeniowej zmniejsza ilość połączeń w wadze samochodowej o co najmniej 25% w porównaniu z systemami wyposażonymi w skrzynki połączeniowe. Wyeliminowanie wszystkich skrzynek połączeniowych oznacza mniejszą ilość komponentów, które mogłyby zostać uszkodzone przez wnikanie wody lub uderzenie pioruna. Hermetycznie zamknięta sieć dziesięciu czujników pomiarowych bez skrzynek połączeniowych Kable z podwójnym ekranowaniem Tradycyjne czujniki pomiarowe wykorzystują przewody w koszulcę poliuretanowej. Kable takie można łatwo przeciąć lub uszkodzić w środowisku pracy. Nowsze systemy wykorzystują kable z oplotem ze stali szlachetnej, które w idealnym przypadku są podwójnie ekranowane. To pozwala zabezpieczyć przed fizycznym zużyciem, przegryzieniem przez szkodniki, zakłóceniami elektromagnetycznymi oraz stanowi integralną ochronę przed uderzeniem pioruna. Złącza szybkorozłączne Możliwość szybkiego i bezpiecznego połączenia jest krytyczna podczas rutynowej konserwacji. Szybkozłączne, wodoszczelne kable czujników pomiarowych IP68 poprawiają zdolności łączenia i umożliwiają operatorom szybkie przywrócenie działania wagi. Te wodoszczelne złącza zostały po raz pierwszy zastosowane w najcięższych zastosowaniach wojskowych i medycznych, w których jakość elektroniki może być dosłownie sprawą życia i śmierci. Sygnalizacja problemów Oprócz bardzo wytrzymałych, hermetycznie zamkniętych obudów, wbudowany system detekcji przerwania może zaalarmować operatora w razie przypadkowego przebicia lub manipulacji przy czujniku pomiarowym. Nawet najmniejsze otwory mogą spowodować przenikanie wilgoci do wnętrza czujnika, co typowo prowadzi do błędów ważenia i awarii. Inaczej, niż w przypadku czujników tensometrycznych, systemy z wbudowanymi detektorami usterki umożliwiają identyfikację i wymianę uszkodzonych komponentów, 4
zanim przenikająca wilgoć powoduje rzeczywiste problemy. Zabezpieczenie przed wyładowaniami atmosferycznymi Wyładowania atmosferyczne bywają często przyczyną unieruchomienia wagi samochodowej. Nawet, jeżeli gwarancja czy polisa ubezpieczeniowa obejmują koszty napraw, producent wciąż musi borykać się z kosztami strat za każdy dzień nie działającej wagi podczas operacji naprawy lub wymiany. To powoduje, że wysokiej jakości zintegrowane zabezpieczenie przed wyładowaniami atmosferycznymi jest istotną, długoterminową cechą wartości dodanej. Laboratoryjne badania wyładowań atmosferycznych Rzeczywiste systemy zapobiegania przed uszkodzeniem przez piorun istnieją. Nowoczesny system ochrony może ekranować cały system wagi samochodowej, łącznie z czujnikami pomiarowymi, kablami i terminalem wagowym. Wewnętrzne zabezpieczenia przeciwprzepięciowe odprowadzają przepięcia z dala od czułej elektroniki, tworząc barierę ochronną. Jednopunktowe uziemienie pozwala na ciągłość pracy wagi w okolicznościach, w których uszkodzenie elektryczne normalnie doprowadziłoby do unieruchomienia wagi. Przeciętne uderzenie pioruna posiada natężenie ok. 30 ka, lecz może być ono nawet wyższe. Idealny zbudowany system ochrony powinien wytrzymać udar do 40 ka, zgodnie z testem International Electrotechnical Commission IEC62305-1. 4 Rozważanie zwrotu inwestycji W przypadku produkcji na masową skalę uniknięcie zaledwie jednego dnia czasu postoju może spowodować oszczędność kosztów równą nowemu systemowi wagi samochodowej. Wyeliminowanie nieplanowanych zdarzeń serwisowych może powodować znaczne oszczędności i wzrost produktywności, sumujące się w ciągu całego okresu życia niezawodnego, w pełni obsługiwanego rozwiązania wagi samochodowej. Eksperci z dziedziny ważenia METTLER TOLEDO mogą pomóc w ocenie rzeczywistego wpływu czasów przestoju na system ważenia samochodów w firmie i zasugerować odpowiednią alternatywę lub modyfikację istniejącej wagi. Koszt takiej modernizacji może się zwrócić zarówno w przypadku pracy wysoko- jak i niskonakładowej w czasie krótszym, niż 12 miesięcy a czasami już w ciągu miesiąca lub dwóch. 5 Podsumowanie Nieważne jak doskonałe są operacje w zakładzie, zyski mogą zostać utracone, gdy towary nie mogą przepływać do lub z zakładu produkcyjnego ze względu na nieplanowane czasy postoju wagi samochodowej. Wagi samochodowe musza się mierzyć z zagrożeniami typowymi dla wszystkich systemów ważenia, jak również z unikalnymi zagrożeniami, takimi jak zagrożenie ze strony wody oraz wyładowań atmosferycznych, ponieważ są one instalowane na wolnym powietrzu. Uderzenie pioruna może uszkodzić niezabezpieczoną wagę samochodową, a przenikanie wody może 5
spowodować zwarcie przewodów w nieprawidłowo uszczelnionych skrzynkach połączeniowych. Wagi analogowe nie są w stanie alarmować operatorów o takich problemach. Jednakże całkowicie cyfrowa waga wyposażona w mikroprocesorową technologię cyfrowego przetwarzania sygnału jest w stanie: zapewnić prawidłowe działanie zaalarmować użytkowników o potencjalnych problemach celem podjęcia szybkiej interwencji dokonać autodiagnostyki i korekty wielu błędów zapewnić bardzo dokładne ważenie w różnych warunkach środowiska Niektóre cyfrowe czujniki pomiarowe mogą również ułatwić instalację i zmniejszyć ilość usterek ze względu na brak skrzynek połączeniowych, skrzynek przetworników AC lub kart zbiorczych. 6 Dodatkowe zasoby Właściwości fizyczne, takie jak hermetycznie zamknięte czujniki pomiarowe, eliminacja skrzynek połączeniowych, szybzłączne i odporne na gryzonie złącza i przewody, systemy detekcji przerwań oraz ochrona przed wyładowaniami atmosferycznymi mogą pomóc w zagwarantowaniu codziennego działania. Te właściwości, w połączeniu z autodiagnostyką, mogą drastycznie zwiększyć niezawodność i żywotność, redukując przy okazji ogólne wymagania serwisowe. Wyposażenie istniejącej wagi samochodowej w zaawansowaną technikę ważenia może zaowocować szybkim zwrotem nakładów finansowych dzięki wyeliminowaniu czasów przestoju. System, który łączy te ważne innowacje może zapewnić spokój sumienia związany z wagą samochodową. Proszę przejrzeć poniższe zasoby pod kątem dodatkowych informacji związanych z rozwiązaniami wag samochodowych. Instrukcja: Kompensacja cyfrowa w ogniwach obciążnikowych POWERCELL www.mt.com/global/en/home/supportive_content/product_information.veh_comp.twocoled.html METTLER TOLEDO Pojazdy www.mt.com/vehicle www.mt.com/powercell W celu uzyskania szczegółowych informacji Mettler-Toledo Sp.z.o.o ul. Poleczki 21 PL 02-822 Warszawa Tel. +48 22 545 06 80 Fax +48 22 545 06 88 Zmiany techniczne zastrzeżone 08/2011 Mettler-Toledo AG