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food TECHNOLOGIE 5/2022

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Food Technologie, Magazin für Inhaltsstoffe, Herstellung und Verpackung ist die Fachpublikation für Führungskräfte im deutschsprachigen Raum, sowie einigen Ländern Osteuropas. In praxisorientierten Fachbeiträgen, Kurzartikeln und Meldungen berichten wir über Roh- und Zusatzstoffe, ihre Anwendungen und Märkte, Herstellungstechnologie, Verfahrenstechnik sowie Verpackungstechnologien und -material.

VERFAHRENSTECHNIK ·

VERFAHRENSTECHNIK · MESS- UND WÄGETECHNOLOGIE Bild 3: Zuverlässigkeitsmethode Bild 4: Monte-Carlo-Methode de für jeden Gerätetyp angewendet werden, wenn das entsprechende Modell (spezifische Zuverlässigkeitskurven) angewendet wird. Monte-Carlo-Simulation erlaubt Anpassung an den Gerätezustand Die zweite Methode basiert auf der sogenannten Monte-Carlo Simulation. Die Methode nutzt die bereits vorliegenden letzten beiden Kalibrierergebnisse und die dort festgestellte Messunsicherheit für eine Messstelle und simuliert mögliche Drifts. Als Ergebnis der Simulation wird eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion (empirical probability density function, EPDF) erzeugt, die zeigt, wann die Messwertverschiebung den erlaubten Fehler (maxium permissible error, MPE) überschreitet (Bild 4). Je kritischer die Messstelle ist, desto niedriger sollte der Wert für das überschrittene Signifikanzlevel α sein. Dieser Wert kann direkt über den Kalibrierzeitpunkt beeinflusst werden. Wird früher kalibriert, sinkt α, bei späterer Kalibrierung steigt die Wahrscheinlichkeit, dass die Aktionsgrenze überschritten wird. Das empfohlene Intervall t(α) spiegelt den voraussichtlichen Zeitraum wider, in dem der Fehler mit dem gewählten Vertrauensniveau in der Toleranz verbleibt. Die Methode berücksichtigt Faktoren für zusätzliche Informationen (Messunsicherheit, bisherige Kalibrierwerte) und passt sich effektiv der „messtechnischen Gesundheit“ jedes Instruments individuell an, ohne auf große Statistiken zurückgreifen zu müssen. Durch die Aufnahme zusätzlicher Eingangsdaten reagiert sie schneller auf Änderungen der Geräteperformance als andere Methoden. Ihr Nachteil besteht darin, dass sie mehr Informationen erfordert, was zu zusätzlichen Betriebskosten führen kann. Risiko und Kosten fast halbiert Bisher durchgeführte Simulationen der oben beschriebenen Verfahren und zahlreiche Praxistests unter realen Bedingungen haben gezeigt, dass im Vergleich zu festen Kalibrierintervallen das Prozessrisiko um 46 Prozent und die Kosten um 53 Prozent gesenkt werden konnten. Allerdings steigt mit variable Intervallen die Komplexität des Kalibriermanagements und der Terminplanung für die Kalibrierungen. Feste (z. B. jährliche) Kalibrierungen lassen sich leichter organisieren und verwalten als flexible. Auf einen Zeitraum verteilte Kalibrierungen erfordern zusätzliche Anstrengungen, um sie in praktische Kalibrierkampagnen zu gruppieren, die sich an Produktionsstillständen oder Wartungsplänen orientieren. Dies bedeutet, dass berechnete Intervalle nicht „wie sie sind“ angewendet werden sollten und dass Intervalle auf der Grundlage von Prozessverfügbarkeit, Umgebungsbedingungen und praktische Überlegungen wie die Einbausituation von Messgeräten gemittelt werden müssen. In der Praxis unterscheiden sich die berechneten Intervalle daher oft von denen, die angewendet werden. Endress+Hauser begleitet den Optimierungsprozess vollumfänglich. In der Regel wird mit einem Workshop begonnen, in dem der bestehende Kalibrierprozess inklusiver vorhandener Kalibrierintervalle detailliert beschrieben und analysiert werden. Dies beinhaltet auch Methoden und Verfahren zur Definition von Gerätekritikalitäten, MPE und anderer Eingangsvariablen, die sich auf die Genauigkeit neuer Intervalle auswirken werden und damit auf den gesamten Kalibrieroptimierungsplan. Wurden bereits Geräte durch den Service des Herstellers kalibriert, werden mit Hilfe der beschriebenen Methoden neue, optimierte Intervalle berechnet und diese dann gemeinsam mit dem Betreiber an operative Vorgaben wie z. B. Anlagenstillstände praxistauglich angepasst. Dieser Zyklus wiederholt sich bei Bedarf nach jeder Kalibrierkampagne, immer in enger Abstimmung mit dem Betreiber. Sämtliche Kalibrierergebnisse, berechnete und umgesetzte Intervalle sowie alle weiteren relevanten Daten werden in Dashboards transparent zur Verfügung gestellt und bieten die Basis für eine Reduzierung der Kalibrierkosten bei gleichzeitiger Reduzierung des Risikos, außerhalb von Gerätetoleranzen zu liegen. Autoren: Dr. Dimitri Vaissière, Expert Data Scientist, Endress+Hauser (Deutschland) AG+Co. KG Gary Dreyer, Produktmanager Optimization Services, Endress+Hauser (Deutschland) AG+Co. KG Thomas Kaufmann, Product Manager Sales Marketing Services, Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG SPS 2022: Halle 4A, Stand 145 Weitere Informationen: www.de.endress.com Bildquelle: Endress+Hauser 18 foodTECHNOLOGIE 5 · 2022 NOVEMBER

Sensorserie PAD20 Pumpentechnik für hygienische Medien So fördern Sie hygienische Medien effektiv Luft- und Gasblasenerkennung in der Lebensmittelindustrie Einsparung von Ressourcen und Erhöhung der Lebensmittelsicherheit Mit der neuen Sensorserie PAD20 bietet Baumer eine innovative Lösung für ein bisher ungelöstes Problem: Die Erkennung von Luft- und Gasblasen im Prozessmedium. Ausgezeichnet mit dem Molkerei-Technik-Preis 2021 in der Kategorie Umwelt und Nachhaltigkeit detektiert der Sensor selbst geringste Luft- und Gaseinschlüsse und vermeidet so unter anderem das Trockenlaufen von Pumpen und damit verbundene Anlagenausfälle. Bei zahlreichen in der Praxis erprobten Anwendungen ermöglicht der Einsatz des Sensors somit eine Steigerung der Anlageneffektivität bei höchster Prozesssicherheit und Qualität. Innovation für vielfältige Industrieund Hygieneanwendungen Julian Budde, Produktmanager für Prozesssensoren bei Baumer ist vom Erfolg des auf der drinktec vorgestellten Sensors überzeugt: „Luft- und Gaseinschlüsse in Prozessmedien führen zu Anlagenausfällen, Wartungsarbeiten und einer verminderten Produktqualität. Sie sind damit eine grosse Herausforderung für ganz unterschiedliche Branchen. Eine intelligente Detektion dieser Einschlüsse ist die smarte Lösung von Baumer.” Entwickelt wurde der PAD20 von Baumer für einen Kunden aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Dieser wollte beim Behälterwechsel verhindern, dass seine Anlagen leer und die Pumpen trocken laufen. Gleichzeitig sollte die in den Transportbehältern vorhandene Fruchtmischung komplett entleert werden um den Ressourceneinsatz zu optimieren. Ein Problem, für das es bisher keine Lösung gab. Durch den Einsatz des PAD20 werden kleinste Luft-und Gasblasen bei der Dosage von Fruchtzubereitung erkannt und so der optimale Zeitpunkt für den Containerwechsel bestimmt. Medienunabhängig detektiert der Sensor Flüssigkeiten mit einer Dielektrizitätskonstante grösser 1,5 und ermöglicht somit maximale Flexibilität. Über die individuelle Festlegung von zwei Schaltbereichen haben Anwender die Möglichkeit, den Sensor optimal auf die Bedürfnisse des Prozesses einzustellen. Das smarte Sensorprinzip des PAD20 sichert Anwendern laut Julian Budde „über weite Einsatzgebiete hinweg eine hohe Prozess- und Produktqualität”. SPS 2022: Halle 4A, Stand 345 Weitere Informationen: www.baumer.com Bildquelle: Baumer Die Wahl der richtigen Pumpe optimiert die Prozesse und erhält die Qualität Ihrer sensiblen Medien. NETZSCH hat sich konsequent darauf ausgerichtet, Sie: objektiv zu beraten mit der exakt passenden Pumpentechnologie zu unterstützen schließlich mit unserem Service über die gesamte Lebensdauer der Pumpe zu begleiten. Jede Technologie bietet für Sie spezifische Vorteile. Die Produktfamilie der NETZSCH Hygiene-Verdrängerpumpen Weitere Informationen: NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH Geretsrieder Str.1, D - 84478 Waldkraiburg Tel.: +49 8638 63 0 info.nps@netzsch.com www.pumps-systems.netzsch.com

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