Echtzeitmessung der Reinigerkonzentration

Neben den oben genannten kostengünstigen, manuellen Konzentrationsüberwachungsmethoden gibt es innovative automatische, digitale Verfahren. Nur mit derartigen Methoden kann eine kontinuierliche Echtzeit-Überwachung sichergestellt werden. Ein solches Messmodul brachte Zestron vor Jahren mit dem Zestron Eye auf den Markt, welches mittlerweile bei namhaften EMS-Dienstleistern weltweit erfolgreich im Einsatz ist.

Bild 3: Das Messsystem besteht aus einem Sensor für die Konzentrations- und Temperaturmessung des Reinigers und einem Controller, der die Messdaten an den Anwender wiedergibt.

Bild 3: Das Messsystem besteht aus einem Sensor für die Konzentrations- und Temperaturmessung des Reinigers und einem Controller, der die Messdaten an den Anwender wiedergibt. Zestron

Nach einer umfangreichen Testphase in der eigenen Produktion fiel auch die Entscheidung bei KSR auf dieses Messsystem. Es besteht aus einem Sensor für die Konzentrations- und Temperaturmessung des Reinigers und einem Controller, der die Messdaten an den Anwender wiedergibt. Geraten die Parameter außerhalb des definierten Prozessfensters, kann so unmittelbar eingegriffen werden. Die Messung basiert auf einem speziellen akustischen Messprinzip, bei dem drei Parameter gleichzeitig gemessen werden. Daher wird eine höhere Messgenauigkeit und -stabilität, im Vergleich zu herkömmlichen Ultraschall- oder optischen Messverfahren erzielt. Durch die Ethernet-Schnittstelle des Geräts konnte bei KSR eine Verbindung mit dem Firmennetzwerk hergestellt werden, was einen Fernzugriff auf die Daten ermöglicht. Die Messdaten werden außerdem lückenlos dokumentiert und können bis zu zwei Jahre gespeichert werden, womit eine Rückverfolgbarkeit sichergestellt ist.

Bild 4: Durchführung der Konzentrationsmessung mit einem Test-Kit, basierend auf dem Phasentrennungsverfahren.

Bild 4: Durchführung der Konzentrationsmessung mit einem Test-Kit, basierend auf dem Phasentrennungsverfahren. Zestron

Aufgrund der Vorteile wie der zuverlässigen Echtzeit-Messung, der sofortigen Eingriffsmöglichkeit sowie der Einsparung von Arbeitszeit durch manuelle Probenentnahme und folglich auch Kostenersparnis, ist KSR mit dem optimierten Prozess sehr zufrieden. Überschlägt man die anfallenden Kosten für die manuelle Konzentrationsmessung, bedingt durch Arbeitsaufwand und Analysenmaterial, und stellt diese den Anschaffungskosten des Messsystems gegenüber, so hat sich die Investition bereits nach weniger als zwei Jahren amortisiert. Darüber hinaus ist der Prozess nun transparenter und kann exakter analysiert werden als es unter Verwendung der manuellen Messmethoden der Fall war und sorgt durch ständige Aufzeichnung der Messwerte zu jeder Zeit für die notwendige Traceabillity. Des Weiteren bietet die einfache Integration des Sensors nun die Möglichkeit, die Konzentration direkt vor den Sprühstöcken zu erfassen, wodurch auftretende Fehler durch Entmischungseffekte des Reinigers weitestgehend ausgeschlossen werden können. Da Konzentrationsschwankungen jetzt in Echtzeit detektiert werden, kann schneller reagiert werden, wodurch Unstabilitäten des Prozesses, resultierender Arbeitsaufwand und Prozessausfälle deutlich geringer ausfallen. Aufgrund der oben genannten zahlreichen Vorteile wurde im Rahmen einer Produktionserweiterung mittlerweile ein zweites Messmodul installiert.

Bild 5: Konzept einer Inline-Reinigungsanlage.

Bild 5: Konzept einer Inline-Reinigungsanlage. Zestron

Ausblick

Eine weitere Möglichkeit der Optimierung des Reinigungsprozesses wäre der Einbau einer automatischen Dosiereinheit von Reiniger und VE-Wasser, welche die Reinigerkonzentration stets konstant hält, ohne manuellen Eingriff. Hierbei liefert das Messmodul durch Verbindung mit der SPS der Reinigungsanlage die nötigen Parameter/Eingriffsgrenzen, um entsprechend Ventile und Dosierpumpen anzusteuern. Eine solche Variante würde den manuellen Aufwand in der Produktion bei KSR weiter verringern, da hierbei nicht nur die manuelle Konzentrationsmessung, sondern auch die manuelle Nachdosierung entfallen würde (Bild 7).

Die Erwartungen von KSR an ein Echtzeit-Messsystem zur Konzentrationsüberwachung wurden vollständig erfüllt. Die Vielzahl von Vorteilen, die sich nicht nur in reduzierten Kosten sondern auch in erhöhter Traceability zeigen, helfen dem Automobilzulieferer, die hohen internen Qualitätsstandards als auch die Kundenanforderungen zu erfüllen. Die Messeinheit wurde in zwei Inline-Reinigungsanlagen integriert und leistet nun seit mehr als zwei Jahren einen stetigen Beitrag zur Gewährleistung von tadellosen Reinigungsergebnissen, welche für nachfolgende Fertigungsschritte unabdingbar sind.

Bild 7: Skizze der vollautomatischen Dosiereinheit mit integriertem Messsystem.

Bild 7: Skizze der vollautomatischen Dosiereinheit mit integriertem Messsystem. Zestron

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