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Überwachung des Füllstands von Behältern mit Zweikomponentengießharz mit moneo RTM

Visualisierung und Analyse von Füllständen zur Optimierung interner Logistikprozesse bei ifm prover gmbh.

Um die Elektronik der Sensoren vor Schock, Vibrationen und Feuchtigkeit zu schützen, sind Vergussprozesse ein wesentlicher Bestandteil der Sensorherstellung. Für einen reibungslosen Produktionsablauf aber auch für die gleichbleibend hohe Produktqualität ist die dauerhafte Verfügbarkeit von Gießharz und Gießhärter in den Vorrats-Tankbehältern zwingend erforderlich. Die bei der ifm prover gmbh realisierte Applikation der Füllstandüberwachung trägt damit zu einer zuverlässigen Logistik-Organisation temperaturkritischer Medien im Fertigungsprozess bei.

Die Ausgangslage: Fasswechsel wird über Anlagensteuerung überwacht und Signalleuchte signalisiert

Für den Verguss von Endgeräten verwendet die ifm prover gmbh ein Zweikomponentengießharz. Die interne Steuerung der Anlage überwacht unter anderem den aktuellen Füllstand der Fässer. Wird der Mindestfüllstand in einem der Fässer unterschritten, wird mittels Signalleuchte an der Anlage selbst ein notwendiger Fasswechsel angezeigt.

Im Worst-Case wird das visuelle Signal vor Ort zu spät wahrgenommen und der notwendige Fasswechsel zu spät durchgeführt.

Die Nachfüllmaterialien haben direkt aus dem Lager kommend noch nicht die notwendige Prozessfähigkeit, die über eine Temperaturangleichung von Lager- zu Verarbeitungstemperatur zu erreichen ist. Dieses muss zeitlich zusätzlich berücksichtigt werden. In der Folge kann es zum Produktionsstillstand und zum Ausfall von Geräten kommen, da diese nicht in entsprechender Zeit mit Gießharz befüllt werden können.

 

Ziel des Projekts: Ergänzung der bestehenden Signalisierung durch eine zeitgemäße Real Time Maintenance-Lösung.

Um das Personal im Falle eines erforderlichen Fasswechsels zuverlässiger zu informieren sollte die bestehende Alarmierung per Signallampe durch eine softwaregestützte Füllstandüberwachung ergänzt werden. Ziel war es, mittels automatisierter, ortsungebundener Warn- und Alarmfunktion die unterbrechungsfreie Gießharzzufuhr sicherzustellen. Das zweistufige System bestehend aus Warnung und Alarm ermöglicht die rechtzeitige Bereitstellung des neuen Fasses an der Anlage und anschließend die präzise Meldung des erforderlichen Fasswechsels.

Die Durchführung: Füllstandsüberwachung mit moneo RTM

Aufgrund der bestehenden IT-Struktur wurde moneo auf einem zentralen Server der ifm prover gmbh installiert und das Modul moneo RTM aktiviert. Die Füllstandsensoren zur Fassüberwachung sind an einen IO-Link-Master angeschlossen, der wiederum über ein internes VLAN mit dem Server – und damit auch mit moneo RTM verbunden ist.

Der Erfolg: Vorteile einer Füllstandüberwachung mit moneo RTM

Die Füllstandüberwachung mit moneo RTM führte zu einer deutlichen Optimierung des Wechselprozesses sowie zu einem effizienteren Einsatz von Ressourcen und Personal. Dank der zweistufigen automatischen Benachrichtigung konnte die Beschaffung des Gießharzes von einer zeitbasierten auf eine zustandsorientierte Bereitstellung umgestellt werden. Auf diese Weise lassen sich Lagerkosten senken, Instandhaltungsarbeiten mit Zeitpunkten des Fasswechsels verknüpfen und damit der Maschinenstillstand auf ein Mindestmaß reduzieren. Durch die kontinuierliche Verfügbarkeit des Gießharzes wurde zudem die gleichleibende Fertigungsqualität der Sensoren sichergestellt.

Fazit: Diese Features und Leistungen von moneo RTM sorgen für einen Mehrwert in der Füllstandüberwachung

  • Calculated Values: Sensorwerten können mit Hilfe von Datenmodellierung zu prozessrelevanten Informationen umgerechnet werden  
  • Cockpit-Funktion: Umfassende und individuelle Visualisierung aller im Prozess befindlichen Sensoren
  • Detaillierte Auskunft von Füllständen durch Erfassung von Sensorwerten
  • Integriertes Alarmmanagement: Schnelle Reaktion auf sich verändernde Prozessparameter  
  • Analyse: bedarfsgerechte Nachfüllung von Füllständen durch gezielte Auswertung von Historiendaten
  • Identifizierung von Grenzwert Über- und Unterschreitung

Systemaufbau

  1. Kontinuierlicher Füllstandsensor (geführte Mikrowelle)
  2. IO-Link Master
  3. Anlagen Steuerung

Dashboard

Im moneo Dashboard erhält der Benutzer eine Übersicht der aktuellen Füllstände in der Anlage. 

  1. Aktueller Füllstand des Behälters in mm 
  2. Ampeldarstellung des Warn- und Alarmwerts des Füllstands 
  3. Aktuelle Füllmenge des Behälters in Liter 

Analyse

Über die Analyse können die Verbräuche in der Historie betrachtet werden. Dies ermöglicht Rückschlüsse auf die Auslastung der Anlage. Des Weiteren kann eingeschätzt werden, wie lange mit einem Fass gearbeitet werden kann. Dies hilft, die Bereitstellungsplanung der internen Logistik weiter zu optimieren. 

Tasks & Tickets: Start/Stopp Grenzwerte

Für die beiden Füllstandsensoren werden jeweils Werte für die untere und obere Alarmgrenze definiert. Diese ergeben sich aus Erfahrungswerten der Instandhaltung. 

Warnung → Bereitstellung eines neuen Fasses an der Anlage 
Alarm → Austausch des Fasses in der Anlage 

Calculated Values: kalkulierte Werte

Folgender Wert wird anhand des Füllstands zusätzlich berechnet.  

Aktuelle Füllmenge des Behälters in Liter 

Da die Grundfläche des Fasses mit 0,246 m² bekannt ist, kann die Füllmenge einfach über „Grundfläche * Füllstand“ ermittelt werden.

  1. Aktueller Füllstand des Behälters in mm 
  2. Grundfläche des Behälters 
  3. Multiplikation von Grundfläche und Füllstand 
  4. Volumen in Liter als Ergebnis der Berechnung   

moneo RTM: Die Analyse-Software

Die Condition Monitoring App zur Anlagenüberwachung für Real Time Maintenance. Umfangreiche Datenanalysen ermöglichen geringere Stillstandzeiten, effektivere Wartungsplanung und kostenoptimierte Fertigungsprozesse.

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