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20 elektronik journal 08/2015
Steckverbinder Zeitersparnis
www.elektronik-journal.de
Eine optimale Fertigung setzt voraus, dass man
die zur Verfügung stehende Produktionszeit
maximal ausnutzt. Das ist in der Getränke-
und Lebensmittelindustrie nicht anders als in ande-
ren Branchen. Aber gerade in der industriellen Her-
stellung und Verarbeitung von Lebensmitteln und
Getränken sind die Ausfallzeiten besonders hoch. In
vielen Produktionslinien überschreitet die jährliche
Ausfallzeit 400 Stunden, was wiedeum zu Lieferver-
zögerungen führt und nachfolgende Aufträge in
Rückstand geraten lässt.
Bis die Folgen einer Unterbrechung bereinigt sind,
muss das Management eingreifen, eine Planumstel-
lungen erfolgen oder es die Vertriebsleistungen ver-
ändert werden. Der mit Wartungs- oder Reparatur-
arbeiten verbundene Anlagenausfall kann – je nach
Auslastung – Kosten von 5000 bis 50.000 Euro pro
Stunde verursachen.
Leicht gesteckt statt fest verdrahtet
Immer, wenn es um Tempo und Zuverlässigkeit geht,
können gesteckte Verbindungen ihre Stärke gegen-
über fest verdrahteten Lösungen ausspielen. Über
Steckverbinder versorgte Endgeräte wie Motoren,
Frequenzumrichter, Heizgeräte und Lüftungen lassen
sich wesentlich schneller entkoppeln, austauschen
und/oder warten als vergleichbare fest verdrahtete
Geräte. Während man für das Schließen oder Lösen
eines Steckverbinders maximal 30 Sekunden benötigt,
dauert das Lösen und Wiederherstellen einer Fest-
verdrahtung durchschnittlich rund eine Stunde. Eine
Steckverbindung ist also um mehr als den Faktor 100
Zeit ist GeldSteckverbinder in der Lebensmittelindustrie
Minimale Ausfallzeiten sind in der Industrie ein entscheidender Faktor, so auch in der indus-
triellen Lebensmittelverarbeitung. Ungeplante Ausfälle, aber auch Wartungs-, Rüst- oder
Reinigungsarbeiten können hohe Ausfallkosten verursachen. Dabei ließen sich diese Kosten
schon mit Steckverbindern statt verdrahteten Verbindungen minimieren.
Autoren: Levon Altunyan, Florian Hackemeier
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Auch bei Robotern zum Verpacken
von Schokolade sorgen Steckver-
binder für höhere Flexibilität.
elektronik journal 08 / 2015 21www.elektronik-journal.de
schneller. Das lässt sich am Beispiel der Umrüstung
von Mischbehältern für unterschiedliche Endproduk-
te verdeutlichen. Mögliche Ausfallzeiten verkürzen
sich hier durch den Einsatz von Steckverbindern
wesentlich, im Extremfall um den oben genannten
Faktor. Auch die Ausfallzeiten durch Cleaning in Place
(CIP) und Cleaning of Place (COP), was in der Regel
das Trennen elektrischer Komponenten erforderlich
macht, lassen sich mithilfe von Steckverbindern ver-
kürzen. Wird zudem ständig Ersatz für eventuell aus-
fallende Geräte und Bauteile bereitgehalten, verrin-
gern sich die Ausfallzeiten auch dank modularisierter
Schnittstellen zusätzlich.
Vorkonfektioniert und getestet
Ein weiteres Mittel, um Stillstandzeiten zu reduzieren,
beispielsweise aufgrund von Verschleißreparaturen,
Umbau von Produktionslinien oder durch Inbetrieb-
nahme neuer Maschinen, sind vorkonfektionierte
Kabelstränge. Denn vorab montierte und komplett
getestete Kabelbäume weisen eine wesentlich gerin-
gere Fehlerquote auf als manuell verdrahtete Lösun-
gen. Jede Stunde Maschinenverfügbarkeit, die sich
durch den Einsatz von Steckverbindern gewinnen
lässt, bringt eine erhebliche Kostenreduktion mit sich.
Aufgrund erhöhter Hygieneanforderungen (wie für
FDA21 CFR §177 und EN-1672-2) war der Einsatz von
Steckverbindern in der Lebensmittelkontakt- und in
Speziell entwickelte Steckverbinder in Anlagen der in-
dustriellen Lebensmittelverarbeitung haben gegenüber
fest verdrahteten Verbindungen den Vorteil, dass die
Stillstandzeiten bei Reparatur- und Wartungsarbeiten
deutlich kürzer sind und damit verbunden auch wesent-
lich geringere Produktionsausfallkosten anfallen.
Eck-DATEN
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Anwendungen
Am Beispiel durchschnittlicher Ausfallkosten lässt sich das
Einsparungspotenzial veranschaulichen.
22 elektronik journal 08 / 2015
Steckverbinder Zeitersparnis
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der Spritzzone bisher teils umständlich und teils nicht
realisierbar – sowohl für Anlagenhersteller als auch
für Betreiber. Daher sind in der Vergangenheit die
Versuche, eine höhere Modularisierung in den Anla-
gen der Lebensmittelindustrie zu erreichen, oft an
den fehlenden passenden Steckverbinderlösungen
gescheitert.
Einhaltung der Hygienestandards
Nun hat Harting seine Industrie-Baureihe Han spe-
ziell für das Umfeld der Lebensmittelindustrie mit
den Food-and-Beverage-Steckverbindern (F+B) opti-
miert. Um den Hygieneanforderungen entgegenzu-
kommen, hält das patentierte Design insbesondere
große Radien ein und weist besonders glatte Ober-
flächen auf. Das verwendete Material ist ein PP-Kunst-
stoff, der resistent gegen Ecolab-zertifizierte Reini-
gungsmittel ist.
Bei der Auswahl der Reinigungsmittel für die Mate-
rialtests achtete Harting darauf, dass sie möglichst
viele verschiedene, reinigungsrelevante Bestandteile
enthalten, um so ein möglichst großes Spektrum der
in der Lebensmittelindustrie verwendeten Reiniger
abzudecken.
Resistenz gegen Reinigungsmittel
Die Steckverbinder der F+B-Reihe sind so konzipiert,
dass sich keine äußerlichen Schmutznester bilden
können. Ihr Design verhindert somit die Anhaftung
von Bakterien und die Kontaminierung von Anlagen.
Alle verwendeten Kunststoffe verfügen zudem über
eine FDA21-Zulassung. Die US-amerikanische FDA
(Food and Drug Administration) im Department of
Health and Human Services reglementiert den Import
und den Vertrieb von Produkten, die zur Herstellung
oder Bearbeitung von Lebensmitteln benötigt werden.
Für die Zulassung werden Produkte speziell auf
giftige Bestandteile untersucht, um das Risiko für den
Verbraucher zu minimieren. Alle weichen Produkt-
komponenten wie Dichtungen und Verschlussele-
mente sind in blauer Farbe ausgeführt, um das Detek-
tieren von Fremdkörpern mithilfe von Überwachungs-
kameras zu erleichtern, da die blaue Farbe bis auf
wenige Ausnahmen nicht auf natürliche Weise in
Lebensmitteln vorkommt. Die Schutzklassen IP67/
IP69K des Han-F+B-Steckverbinders bleiben auch bei
täglicher Reinigung mit aggressiven Reinigern und
hohen Drücken bestehen.
Bei den Steckverbindern der F+B-Serie liegt der
Fokus auf einer optimalen Abbildung der Kunden-
schnittstelle, da sie sich insbesondere durch die unter-
schiedlichen Möglichkeiten der Kontaktübertragung
auszeichnen. Zurzeit stehen 25 verschiedene Einsät-
ze für die Anbindung und Übertragung von Bussys-
temen, Signalen und Leistungen bis 40 A zur Verfü-
gung und RJ45-Schittstellen ermöglichen beispiels-
weise auch den Einsatz moderner Profinet-Architek-
turen. Der Anwender erreicht so eine hohe Flexibili-
tät bei der Auswahl der Verbindungskomponenten,
wodurch sich nicht nur Zeit, sondern auch viel Geld
einsparen lässt.
Ergänzend konfektioniert Harting auch Leitungen
und Schnittstellen entsprechend ihren spezifischen
Anforderungen vorab industriell. Dabei sind neben
Gehäusen, die am Schaltschrank fixiert werden, auch
Kabel-zu-Kabel-Lösungen mit Kupplungsgehäusen
möglich. (pet) ■
Autoren
Levon Altunyan
Marktmanager bei Harting Electric
in Espelkamp.
Florian Hackemeier
Produktmanager bei Harting
Electric in Espelkamp.
infoDIREKT 111ejl0815
Links: Die Wartungs-
zeiten in der Lebens-
mittelindustrie, bei-
spielsweise an einer
Käseverpackungsma-
schine, lassen sich
durch den Einsatz von
Steckverbindern er-
heblich reduzieren.
Rechts: Ein entspre-
chendes Design ver-
hindert die Anhaf-
tung von Schmutz
und Bakterien, was in
der Lebensmittelin-
dustrie besonders
wichtig ist.