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Schon seit Jahrzehnten arbeiten Ingenieure und Softwareentwickler an der kompletten Vernetzung von Produktionsprozessen. Im Ergebnis gab es bisher eher Insel- statt Komplettlösungen. Dank des schnellen Fortschritts bei den Informationstechnologien kommen Unternehmer dem Ziel einer vollumfassenden Vernetzung der gesamten Produktion jedoch näher. Dieses Ziel wird aktuell unter Industrie 4.0 zusammengefasst und macht auch vor den rohstoffverarbeitenden Unternehmen nicht halt. Durch eine intelligente Vernetzung lässt sich die Produktion noch effizienter und kostensparender gestalten und schlussendlich wird somit die Wettbewerbsfähigkeit gesichert. Vor allem die Vernetzung der am Prozess beteiligten Menschen und Maschinen sowie die Prozessintegration von Lieferanten und Kunden stellt eine der großen Herausforderungen der Industrie 4.0 dar.

Industrie 4.0 ist überall

Die Anforderungen, die das neue Mess- und Eichgesetz (MessEG vom 1. Januar 2015) stellt, haben viele Betriebe zur umfassenden Neu- und Umgestaltung ihrer innerbetrieblichen Wägetechnikprozesse genutzt. Neue Fahrzeugwaagen galt es zu installieren und dabei auch neue Bedienterminals plus dazugehörige Software in Betrieb zu nehmen. Vor allem sogenannte Selbstbedienterminals waren und sind der Renner, um den Aufwand bei der Be- und Entladung von Fahrzeugen zu minimieren. Mit geeigneten Wägesystemen lassen sich Lkw ohne zusätzliches Bedienpersonal rund um die Uhr abfertigen. Die Verladesteuerung, das Quittieren sowie die Dokumentenausgabe erfolgt durch den jeweiligen Lkw-Fahrer selbst. Solche Selbstbedienterminals lassen sich natürlich an die individuellen Bedürfnisse des Betriebes mit Hilfe verschiedener Optionen anpassen.

Das Unternehmen Bitzer Wiegetechnik in Hildesheim hat nun eine sogenannte Touchwaage entwickelt, die Anlieferungen und Abholungen von Schüttgütern automatisieren soll. Die über einen modernen Touchscreen-Monitor bedienbare Wiegeelektronik digitalisiert die analoge DMS-Technik der geeichten Wägezellen und integriert die Waage in ein vorhandenes Netzwerk. Im Vergleich zu herkömmlichen Wägevorrichtungen wird die Waagenbedienung nun durch eine intuitive Bedienerführung mit einer großformatigen Gewichtsanzeige vereinfacht.

Um zudem jederzeit und überall Wägungen mobil erfassen zu können, wurde bezüglich der Waagensoftware eine Anbindung an mobile Endgeräte geschaffen. Das sogenannte "Mobile Professional" stellt eine Waagenfernbedienung dar und ermöglicht so die Erfassung der Kunden-, Lieferanten- und Artikeldaten sowie die Durchführung der Erst- und Zweitwägung vom Tablet oder Smartphone aus. Insbesondere auf großen Betriebsgeländen, wie dies vor allem bei Kies- und Sandwerken sowie in Steinbrüchen der Fall ist, lassen sich Wiegungen nunmehr bequem auch aus großer Entfernung vornehmen.

Selbst ist der Be- und Entlader

Der Paari Waagen- und Anlagenbau aus Erfurt hat kürzlich das Selbstbedienterminal SBT 2XX entwickelt, das sich durch einen beheizten und blendarmen Monitor, einer Identifikationseinheit sowie einer ergonomischen Gegensprechanlage auszeichnet. Dank der integrierten Mehrsprachigkeit wird der Nutzer in seiner Landessprache durch die Vorgänge geführt und somit zusätzlich zu der visuellen Darstellung auf dem Touchscreen simultan unterstützt.

Eine integrierte Textilheizung für den Monitor erlaubt eine gute und einwandfreie Bedienung des Touchscreens selbst bei niedrigsten Temperaturen. Dank der dünnen, textilen Heizung ist die Betriebstemperatur des Touchscreens jederzeit optimal und die Wärme wird dort erzeugt, wo sie benötigt wird, nämlich direkt am Bauteil. Die Selbstbedienterminals (Logistikterminals) für Waagen sowie das sogenannte "Dock and Yard Management" (Werkslogistik) werden im eigenen Hause entwickelt und gefertigt. Die Integration der SBT in die titan.cloud von Paari rundet das Gesamtangebot ab.

Die Software erfasst und steuert alle Fahrzeugbewegungen im Yard (Betriebsgelände) auf Basis und in Zusammenfassung der vorhandenen Datenquellen. Das können Transportaufträge oder Lieferverträge im Rahmen eines ERP (Enterprise-Resourse-Planning = Unternehmenseinsatzplanung), Buchungen im Zeitfenstermanagement, Besuchermanagement (für Besucher und Wartungsfirmen) oder andere im Unternehmen vorhandene Datenquellen sein, die auf den Fahrzeugverkehr Einfluss haben. In Echtzeit entsteht damit eine vollständige Übersicht aller Fahrzeugbewegungen. Die gesamten Vorgänge lassen sich zudem in tabellarischer Form darstellen. Zusätzlich ist es möglich, grafisch die einzelnen Verladepunkte im Yard hinsichtlich ihres Betriebszustands und Auslastung zu visualisieren. So kann der Nutzer die aktuelle Situation sofort und übersichtlich erfassen.

Mit Hilfe eines Identifikationsmediums (gedruckter Barcode, QR-Code, RFID-Chip oder Pager) werden die jeweiligen (Kunden-)Fahrzeuge bei der Ein- und Ausfahrt eindeutig identifiziert. Bei jeder Aktion erzeugt das Programm zudem einen Zeitstempel. Somit ist die Bewegung des Fahrzeugs sekundengenau nachvollziehbar. Falls notwendig und gewünscht, lassen sich Fotos der Überwachungskameras in einer Datei zur Sicherung des Vorgangs ablegen. Mittels zeitlicher Vorgaben (Limits), die je nach Ladestelle frei konfigurierbar sind, werden alle Fahrzeuge angezeigt, die länger als notwendig auf dem Betriebsgelände unterwegs sind. Störungen im Betriebsablauf können so frühzeitig erkannt werden. Zur Sicherstellung der Funktionalität wird zu jedem Fahrzeug beziehungsweise Auftrag ein Vorgang angelegt und gespeichert. Dieser beinhaltet den jeweiligen Auftrag, den Lieferschein, die Wägescheine, die Nachweise zur Ladungssicherung und gegebenenfalls der Gefahrgutkontrolle, mögliche Fotos sowie andere das Fahrzeug beziehungsweise den Auftrag betreffende Dokumente. Die Ansichten auf der Bedienoberfläche lassen sich den Kundenwünschen entsprechend leicht einrichten. Alle abgeschlossenen Vorgänge sind jederzeit anhand beliebiger Kennzahlen (beispielsweise Kundenname und Auftragsnummer) wieder aufrufbar und innerhalb der jeweiligen Vorgänge lässt sich nach diversen Parametern suchen und filtern.

Wie sinnvoll solch ein neues Wägesystem auch außerhalb des genauen Informationsflusses sein kann, lässt sich anhand eines Anwendungsbeispiels beschreiben. Ein großes rohstoffverarbeitendes Unternehmen erzeugte aufgrund seines hohen Lkw-Verkehrsaufkommens von rund 350 Fahrzeugen pro Tag regelmäßig einen dicken Stau auf seinen Zufahrtstraßen. Dies hatte zahlreiche Beschwerden der Anrainer zur Folge. Nach Installation des neuen Wägesystems aus Erfurt werden nun selbst in der Hochsaison alle Fahrzeuge ganz ohne Chaos und Verstopfung der Zufahrtstraßen unter erheblich kürzeren Wartezeiten abgefertigt. Schon bevor der einzelne Spediteur sein dem Rahmenvertrag entsprechendes gebuchtes Produktkontingent abholen kommt, hat er sich in das per Internet bereitgestellte Beauftragungs- und Zeitfenstermanagementsystem eingeloggt. Dort hat er sich eine Referenznummer zuteilen lassen und ein bestimmtes Zeitfenster für die Abholung gebucht. Diese Zuteilung von Zeitfenstern sorgt bereits für eine erhebliche Entlastung vor Ort, denn die Ankunft der Transportfahrzeuge lässt sich so besser über den Tag verteilen. Für die betreffenden Lkw-Fahrer konnte der Prozess zudem drastisch vereinfacht werden und lange Wartezeiten gehören nunmehr der Vergangenheit an.

Mehr Flexibilität, bessere Auslastung

Das ganze System ist extrem effizient und sorgt für große Zufriedenheit und Vorteile bei allen Beteiligten. Nicht nur der Fahrer spart Zeit und Energie, weil er sich vor Ort besser orientieren kann und sich Leerlauf und lange Standzeiten erspart. Die Software titan sorgt für die notwendige Transparenz bei den Be- und Entladeprozessen und schafft zusätzliche Flexibilität, die im Betriebsalltag ausgesprochen hilfreich ist. Schlussendlich werden die Verladestellen nunmehr optimal und gleichmäßig ausgelastet.

Doch nicht nur Be- und Entladevorgänge gilt es zu automatisieren, sondern auch die innerbetrieblichen Wägevorgänge bei der Produktion. So hat das Unternehmen Mitec in Berlin die innovative Internetbandwaage FBW5030-WEB entwickelt. Sie baut zum Einen auf die sehr bewährte Waagenmechanik mit den Kraft- und Geschwindigkeitssensoren aus dem eigenen Haus auf, andererseits wurde eine komplett neue Auswerte- und vor allem Sendeelektronik entwickelt. Statt eines herkömmlichen Auswertungsgerätes in einem mehr oder minder großen Schaltkasten mit langen Kabelwegen verfügt die Internetbandwaage über eine spezielle Server-Box. Damit sich alle Daten der Waage über einen integrierten WLAN-Sender auf jedes beliebige Bediengerät senden. Man benötigt im jeweiligen Kies-, Sand- oder Steinwerk noch nicht einmal ein eigenes WLAN, denn das baut sich die neue Waage selbst auf.

Als Bediengerät kann jedes geeignete Gerät mit Webbrowser genutzt werden, also PC, Laptop, Tablet oder Handy. Im Lie­fer­umfang ist ein 7-Zoll Tablet mit Android Betriebssystem enthalten. Dort werden alle im System an­­ge­meldeten Waagen angezeigt. Die bisher von För­der­bandwaagen bekannten, ortsfesten An­zei­gen und Tastaturen werden durch diese moderne Tech­nik nicht mehr benötigt. Zur neuen Internetbandwaage gehört auch das dazu passende Datenbankpaket mit Langzeitauswertung und bei Bedarf mit Linienschreiber. Damit lassen sich alle Förderleistungen von heute, gestern, vom letzten Monat oder dem ganzen letzten Jahr ansehen. Diese Werte können ausgedruckt oder papierlos gespeichert werden. Die Internetbandwaage FBW5030-WEB erstellt hierzu eine PDF-Datei, die sich auf einem USB-Stick abspeichern lässt, per E-Mail versenden und auch via FTP (File-Transfer-Protocol) abrufen lässt. Die Möglichkeiten sind also vielfältig.

Datentransfer per Funk

Die Internetbandwaage FBW5030-WEB ist modular aufgebaut. Neben den üblichen Schnittstellen zu Rech­nern, SPS- oder Pro­zesssteuerungen finden sich auch ein Ethernet-Anschluss, eine Lkw-Beladefunktion sowie eine Dosierfunktion für Schieber und Abzugsbänder. Alle Optionen lassen sich auch später noch nachrüsten. Bis zu 30 Internetbandwaagen sind an einem einzigen Auswerte-/Bediengerät anschließbar.

Eine neue Generation von Wägesystemen bietet das Unternehmen Pfister Waagen Bilanciai im süddeutschen Affing-Mühlhausen an. Diese sind handelseichfähig nach der Genauigkeitsklasse 3 und zeichnen sich durch maßgebliche Verbesserungen wie Touchscreen-Monitor, freie Programmierbarkeit sowie Mehrsprachigkeit aus. Für eine einfache und fehlerfreie Bedienung soll der bedienerfreundliche Touchscreen-Monitor mit seinem großen Farbdisplay (26 cm) sorgen, der auf Fingerdruck reagiert. Die sprachgesteuerten Menüs unterstützen dabei die Bedienung. Da alle Windows-Zeichensätze darstellbar sind, können Kunden überall auf der Welt diese Wägeindikatoren in Ihrer Landessprache bedienen. Selbst die Darstellung von kyrillischen, chinesischen und arabischen Sprachen ist möglich. Umfangreiche Softwaremodule, die frei programmierbar sind, runden das Angebot ab. Der Wägeindikator DD1050 erlaubt den Anschluss von bis zu vier Waagen mit analogen oder digitalen Wägezellen. Das Modell DD2050 ist zudem - je nach Wunsch - mit Fahreridentifizierung über einen optischen, einen RFID (berührungslosen) oder einen Magnetleser ausgestattet. Die Transponder arbeiten mit Karten, Schlüssel oder via Barcodeleser. Verschiedene Anschlussmöglichkeiten werden angeboten wie serielle Schnittstellen, USB und Ethernet. Zudem gibt es Steckplätze für CF- und SD-Speicherkarten. Optional sind Profibus, WLAN und eine Audio-Spracherweiterung lieferbar. Eine Möglichkeit zur Fernwartung reduziert die Servicekosten.

Mit Unterstützung der neuen, intelligenten Wägetechnik kommt jeder Unternehmer dem Ziel sehr nahe, zu jeder Zeit alle relevanten Informationen einfach per Fingertipp zu erhalten. Damit lassen sich wichtige Entscheidungen in kurzer Zeit treffsicher vornehmen. Industrie 4.0 bietet eine große Chance, die es zu nutzen gilt.