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Einfacher in die Tüte: Mit Panel-PC Mehrkopfwaagen bedienen

| Autor/ Redakteur: Florian Raupach* / Sariana Kunze

Das Wiegen und Verpacken loser Produkte von der Schraube bis zum Fertiggericht ist eine hochkomplexe Angelegenheit. Ein Panel-PC ermöglicht dabei dem Bediener eine präzise Positionierung sowie das Verwalten von Rezepten – auch unter widrigen Bedingungen.

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Die Mehrkopfwaagen von Yamato Scale bestehen aus unterschiedlichen Kammern, deren Inhalte zur idealen Menge kombiniert werden.
Die Mehrkopfwaagen von Yamato Scale bestehen aus unterschiedlichen Kammern, deren Inhalte zur idealen Menge kombiniert werden.
(Bild: Wachendorff Prozesstechnik; Yamato Scale)

Bis Salz, Nudeln, Nüsse oder Bonbons hygienisch verpackt in den Supermarktregalen präsentiert werden, bedarf es zwischen Produktion und der eigentlichen Verpackung noch einiger Prozessschritte. So müssen die Güter nicht nur exakt abgewogen werden – manchmal kommt es auch auf die perfekte Kombination der Zutaten an – damit z. B. Studentenfutter die auf der Verpackung angegebene Zusammensetzung hat oder die Farben innerhalb einer Bonbontüte gleichmäßig verteilt sind. Yamato Scale gehört zu den wenigen weltweiten Spezialisten für diese Aufgaben.

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Das japanische Unternehmen wurde 1920 gegründet und entwickelte sich schnell zu einem führenden Hersteller von industriellen Wägesystemen für die Nahrungsmittel-, Chemische- und Hardwareindustrie. Seit mehr als 25 Jahren sind die Japaner in Deutschland vertreten und bekannt für die schnell arbeitenden Mehrkopfwaagen, die für präzise Kombination und Gewicht sorgen. Immer dann, wenn es nicht um Stückzahlen, sondern um Gewicht oder eine Kombination verschiedener Gewichte geht, wird die Portionierung besonders anspruchsvoll. Während sich kleine Buchstabennudeln noch recht einfach auf das gewünschte Abfüllgewicht bringen lassen, sieht es bei Hähnchennuggets schon ganz anders aus. Sie sind Unikate und unterschiedlich schwer. Damit trotzdem in die Tüte kommt, was die Verpackung verspricht, ist das Auswiegen gar nicht so einfach.

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Mit Mehrkopfwaagen zur perfekten Mischung

Mehrkopfwaagen sind die gebräuchlichste Lösung für solche Aufgaben. Sie bestehen aus vielen, im Kreis angeordneten Kammern, in die das zu verpackende Gut in kleinen Losgrößen hinein fällt. Der Inhalt jeder Kammer wird einzeln gewogen und die Steuerung der Anlage errechnet aus den Inhalten der einzelnen Behälter die perfekte Kombination, die der gewünschten Menge so nahe wie möglich kommt und wirft die Produkte dann gemeinsam aus, um sie der eigentlichen Verpackungsmaschine zuzuführen. Noch während dieses Vorgangs wird aus den anderen Kammern schon die nächste Kombination errechnet, so dass mehrere Hundert Portionen pro Minute das Wiegesystem verlassen können. Da Anwender die Verpackungslinien von Yamato Scale normalerweise für ganz unterschiedliche Produkte nutzen, können die Bediener die Mehrkopfwaage nach den jeweiligen Anforderungen einstellen. So lassen sich hier beispielsweise die zu verpackenden Produkte auswählen, das Gewicht oder auch Rezepturen. „Jede unserer Maschinen ist ein Unikat und wird speziell auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten“, erklärt Blagovesta Lohwasser, Marketingleiterin am Standort Willich. Von Willich nahe Düsseldorf werden die europäischen und nordafrikanischen Märkte sowie Russland bedient. „Wir sind hier ein Vertriebs- und Ingenieurbüro“, bringt Fabian Sievers, der als Applikationsingenieur für die Technik zuständig ist, die Aufgaben in Willich auf den Punkt. „Wir entwerfen hier die passende Lösung für die konkrete Aufgabe, die dann von unseren Kollegen möglichst aus Standardkomponenten gefertigt wird.“ Werden individuelle Anpassungen nötig, werden diese von Yamato in Willich aus koordiniert. Auch die Benutzeroberfläche wird hier nach Kundenvorgabe realisiert; ebenso das Hinterlegen von Rezepturen, die dann später auf dem Touchscreen mit einem Fingertipp abgerufen werden können.

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Panel-PC Vitam für hygienesensible Bereiche

Der Panel-PC Vitam lässt sich passend zu jeder Applikation konfigurieren und bietet viele unterschiedliche Varianten und Eigenschaften an.
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( Bild: Wachendorff Prozesstechnik; Yamato Scale )

Panel-PCs der Vitam-Serie von Wachendorff setzen auf ein lüfterloses Design in robusten Edelstahl-Gehäusen. Sie sind vollständig geschlossen und das Display rahmenbündig montiert. IP66/IP69K bescheinigt dem Panel-PC die Fähigkeit, heißem Druckwasser von 80 °C mit bis zu 100 Bar für mindestens 30 Sekunden standzuhalten. Eine Vielfalt an Display-Größen und Erweiterungsoptionen ermöglicht die Konfiguration des Panel-PC für jeden Anwendungsfall. Auch bei dem Prozessor und dem Betriebssystem haben Anwender die Wahl: Freescale i.MX6, Intel Celeron zu Intel Core i-Prozessoren, Windows 7 Professional/Ultimate, Windows Embedded Standard, Windows Embedded 8.1 Industry Pro bis Windows 10 IoT – oder ohne OS. Wählbare Optionen sind zudem Schnittstellen, wie RFID oder Wlan, High Brightness Display sowie Antireflexionsbeschichtung. Die M12-Anschlussmöglichkeit bietet einen dichten Übergang zwischen Kabel und Panel-PC, der auch Vibrationen standhält. Die Displays sind von 10,1“ bis zu 24“ erhältlich und wahlweise mit projiziert kapazitiven oder resistiven Touch ausgestattet. Letztere können auch mit Handschuhen bedient werden.

Panel-PC, der Remotelösung abbildet

„Alle Anlagen besitzen ein Bedientableau, das aus unserer eigenen Produktpalette kommt und direkt an der Waage montiert ist“, erklärt Sievers. „Üblicherweise befinden sich unsere Anlagen eine Etage (Ebene) über den eigentlichen Verpackungsmaschinen, da die jeweilige Abfüllmenge bzw. Portion an der Unterseite der Waage herausfällt. So kann das Produkt auf der unteren Ebene, auf Arbeitshöhe der Verpackungslinie, am einfachsten weiter verarbeitet werden. Manche unserer Kunden wünschen sich an der unteren Verpackungslinie eine zusätzliche Bedienmöglichkeit für die Waage, damit sie auch hier jederzeit Werte einsehen oder Anpassungen vornehmen können, ohne dafür Treppen steigen zu müssen“, beschreibt Sievers weiter. Um hier eine adäquate Lösung zu finden, suchte er im Internet nach Panel-PCs, die das Bedientableau als Remotelösung abbilden und so relativ einfach die Bedienung von beliebiger Stelle ermöglichen. Dabei gab es ein paar Eigenschaften, die der Panel-PC haben musste. „Durch den Einsatz vor allem in der Lebensmittelindustrie musste der Panel-PC extrem robust sein, denn hier wird regelmäßig chemisch oder mit Hochdruck gereinigt“, sagt Sievers. Außerdem musste das Gerät von der Anmutung und dem Design zu den Lösungen von Yamato Scale passen. Und schließlich war auch die Flexibilität der Grafik eine Herausforderung. „ Wir hatten ja die Visualisierung auf unser Bediengerät abgestimmt – die Auflösung musste also so sein, dass sie auch auf dem Panel-PC ein gutes Bild abgab“, beschreibt der Applikationsingenieur.

Mit Handschuhen Panel-PC bedienen

Fündig wurde Sievers schließlich bei Wachendorff Prozesstechnik. „Da jede unserer Maschinen eine Einzelanfertigung ist, schätzen wir die persönliche Unterstützung. Je nachdem, wo unsere Kunden den Panel-PC platzieren möchten, brauchen wir ganz unterschiedliche Eigenschaften – etwa spezielle Touch-Oberflächen für die Bedienung mit Handschuhen“, erklärt Sievers. Momentan steht im Labor in Willich eine Mehrkopfwaage, die mit einer Videokamera versehen wurde. Sie beobachtet von oben den Füllstand der einzelnen Kammern und auch ihre Bilder werden zusammen mit der Bedienoberfläche auf dem Panel-PC von Wachendorff dargestellt. Die eingehauste Anlage in Kombination mit der Kamera soll künftig für die Verpackung von Tiefkühlprodukten zum Einsatz kommen. „So können die Bediener von außen sehen, was los ist. Auf diese Weise wollen wir dem Anwender noch mehr Komfort bieten und die Reaktionszeiten bei Störungen verringern“, sagt Sievers abschließend.

* Florian Raupach, Produktmanager, Wachendorff Prozesstechnik

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