Mit seinen Wägemodulen der Novego-Reihe war Minebea Intec in den letzten Jahren nachhaltig erfolgreich. Seit der Markteinführung vor zwei Jahren haben sich die hochpräzisen Lösungen mit hygienegerechtem Design unter anderem in Anwendungsbereichen wie der Pharma- und Lebensmittelindustrie fest etabliert. Woher kommt die Idee für eine innovative Produktentwicklung wie diese und welche Schritte sind für den Erfolg entscheidend?
Der Schlüssel zu einem guten Marketing liegt darin, die Probleme und Herausforderungen Ihrer Kunden zu erkennen und ihnen entsprechende Lösungen anzubieten. Aus diesem Grund legt das Verkaufsteam von Minebea Intec traditionell höchste Priorität auf ein umfassendes Verständnis der Systeme, in denen die Produkte von Minebea Intec zum Einsatz kommen, und auf einen engen Dialog mit den Anwendern der Technologie. Als einer der weltweit führenden Hersteller von industrieller Wäge- und Inspektionstechnik für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, die chemische, pharmazeutische, Kunststoff- und Kosmetikproduktion und viele andere Branchen bietet Minebea Intec ein einzigartiges Produkt- und Serviceportfolio für die vielfältigen Anwendungen in diesen Industriesegmenten.
Das präzise Wägen einer Vielzahl von Materialien gehört zu den Schwerpunkten des Unternehmens. Das Angebot umfasst verschiedene Ausführungen von Wägezellen und Waagen, die seit vielen Jahren einen großen Beitrag zum Erfolg von Minebea Intec leisten. Die Mitarbeiter des Unternehmens sahen die positive Entwicklung in diesem Produktbereich jedoch nicht als Ausrede, sich auf ihren Lorbeeren auszuruhen. Im Gegenteil, wie Holger Nichelmann, Produktmanager bei Minebea Intec, erklärt: "In vielen Gesprächen mit unseren Kunden haben wir festgestellt, dass sich die Anforderungen unserer Kunden an die praktische Anwendung unserer Wägesysteme, die langfristig zu einer einfacheren Handhabung und präziseren Messergebnissen führen können, ständig ändern und verschärfen".
Alle eingesetzten Komponenten müssen strenge Hygienestandards erfüllen, insbesondere in Anwendungsbereichen wie der Lebensmittel-, Pharma- und Prozessindustrie. Das ist nur eine Grundvoraussetzung, aber nicht selten sind es die mechanischen Belastungen, die den Kunden vor Herausforderungen stellen können. Das Verständnis für technische Details wie maximale Hublasten oder horizontale Scherkräfte ist daher entscheidend für die erfolgreiche Umsetzung von Wägelösungen, und in bestimmten Regionen müssen sogar seismische Kräfte berücksichtigt werden, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Auch bei der Konstruktion von Systemen werden oft Fehler gemacht: Ab einer bestimmten Behältergröße ist die Anpassung von Konstruktionen mit vier Beinen und den entsprechenden Zwangsläufern ein großes Problem, das in der Vergangenheit nicht immer gelöst werden konnte.
Ein häufiger Wunsch der Anwender war die einfache Höhenverstellung der Wägesysteme, damit sie sich leichter an die Bedingungen in der jeweiligen Anlage anpassen lassen. Viele Kunden erwähnten auch die Notwendigkeit einer einfachen Winkeleinstellmöglichkeit der Wägezellen, um Bodenunebenheiten auszugleichen, die oft aus Reinigungsgründen geneigt sind. Neben weiteren Verbesserungsvorschlägen erhielt Produktmanager Nichelmann auch Rückmeldungen aus dem Vertrieb, dass der Einfluss von Scherkräften auf die Messgenauigkeit von Wägeprozessen reduziert werden sollte. "Diese Kräfte können beim Einschalten rotierender Rührwerke oder durch Windkräfte erzeugt werden und zu Messungenauigkeiten führen, die wiederum in erster Linie in der Lebensmittel- und Arzneimittelherstellung, aber auch in anderen Anwendungsbereichen zu inakzeptablen Fehlern und verminderter Effizienz führen können", betont Nichelmann.
Das internationale Vertriebsteam von Minebea Intec sammelte Kundenwünsche dieser Art und leitete sie an das Produktmanagement weiter. "Wir haben diese Wünsche dann im Detail und in enger Zusammenarbeit mit dem Vertrieb und der hauseigenen Entwicklungsabteilung analysiert und darauf aufbauend eine völlig neue Generation von Wägemodulen konzipiert. Mitte 2018 präsentierte das Unternehmen das Ergebnis: Die Wägemodule der Novego-Reihe verfügen über einige innovative Features, die perfekt auf die Bedürfnisse der täglichen Praxis zugeschnitten sind.
Präzise positionierter Dehnungsmessstreifen
Laut Klaus Vayhinger war es für die Entwicklungsabteilung von Minebea Intec eine besondere Herausforderung, geeignete Lösungen für die Umsetzung aller Kundenwünsche zu finden. Zu Vayhingers Aufgaben im Unternehmen gehört die Entwicklung neuartiger Wägezellen. Im Falle von Novego mussten zunächst einige grundsätzliche Überlegungen berücksichtigt werden, erinnert sich der Entwickler: "Die Novego-Familie basiert auf einer 'Tellerfedergeometrie', die in diesem Sektor als Standard betrachtet werden kann. Frühere Versionen waren jedoch empfindlich gegenüber Scherkräften, und das Prinzip ist typischerweise nicht sehr genau, wenn es in Wägezellen implementiert wird. Wir hatten bereits in der Vergangenheit bei Minebea Intec Produkte mit Tellerfedern entwickelt. Unsere Aufgabe bestand darin, darauf aufzubauen und die erzielbare Genauigkeit deutlich zu verbessern und gleichzeitig die Geometrie so zu verändern, dass Scherkräfte aufgenommen werden, ohne die Messung zu beeinflussen".
Eine mögliche Lösung könnte laut Vayhinger in der optimierten Verwendung von Dehnungsmessstreifen liegen. Vor diesem Hintergrund machte sich das Entwicklerteam von Minebea Intec daran, die Fähigkeiten von Dehnungsmessstreifen mit Hilfe komplexer Berechnungen nach der Finite-Elemente-Methode (FEM) wesentlich eingehender zu untersuchen. "Zuerst haben wir die Ideen auf theoretischer Ebene bewertet und dann mechanische Prototypen der vielversprechenderen Ansätze gebaut und intensiven Tests unterzogen. Um Theorie und Praxis in Einklang zu bringen, haben wir das Modell für die FEM-Berechnungen iterativ immer weiter verfeinert, bis das Ergebnis unseren Erwartungen entsprach. Die Erhöhung der Anzahl der Dehnungsmessstreifen auf dem Messkörper und deren hochpräzise Positionierung waren zwei wichtige Schritte bei der Entwicklung der neuen Wägemodule Novego.
Vayhinger und sein Team griffen auch auf ihr umfangreiches Fachwissen zurück, um einige konstruktive Lösungen für die gewünschten Details wie Höhen- und Winkeleinstellmöglichkeiten sowie die ebenso wichtige Frage des Hebeschutzes zu finden, die zu den zahlreichen Alleinstellungsmerkmalen von Novego gehören. "Parallel zur eigentlichen Entwicklung der Wägemodule mussten wir auch Lösungen für die Serienfertigung dieser neuen Produktgeneration entwickeln, um sie später wirtschaftlich und mit hohem Qualitätsstandard produzieren zu können", betont Vayhinger.
Hervorragendes Kunden-Feedback
Uwe Kummetz, Area Sales Manager Process OEM von Minebea Intec, ist sich sicher, dass sich diese Anstrengungen gelohnt haben: "Wir haben hervorragendes Feedback von Kunden erhalten, die Novego bereits einsetzen. Diese Anwender nennen den reduzierten Aufwand für die Installation dieser innovativen und einfachen Lösung als ein wesentliches Kriterium, was besonders beim Bau von Anlagen mit großen Behältern deutlich wird. Bei derartigen Konstruktionen schließt Novego Fehler bei der Ausrichtung der integrierten Constrainer von vornherein aus". Ein weiterer Vorteil, so Kummetz, ist laut Kummetz die Ausführung der Hubsicherung an den neuen Wägemodulen: Auch aus hygienischer Sicht ist der derzeitige Marktstandard mit einem Gewindebolzen für Prozessbehälter bei weitem keine optimale Lösung", so Kummetz. Aus diesem Grund werden auch einige externe Lösungen mit hohem mechanischem Aufwand konstruiert; dieser zusätzliche Aufwand entfällt beim Einsatz von Novego".
Bei der Entwicklung des neuen Produkts berücksichtigte Minebea Intec auch die hohen Anforderungen der Praxis in Bezug auf einfache Reinigungsmöglichkeiten, hermetische Abdichtung der Messkammer, die geforderte hohe Korrosionsbeständigkeit und die für viele Anwendungen entscheidenden Schutzklassen IP68 und IP69. Für diese vielfältigen Zielsetzungen haben die Entwickler alle Register gezogen: So haben sie beispielsweise für die Wägetechnik einen brandneuen korrosionsbeständigen Stahl verwendet und konnten so eine äußerst gelungene Lösung konzipieren, die auch noch gut aussieht: "Das Design ist unter hygienischen und konstruktiven Gesichtspunkten ein wichtiges Thema. Aber jeder Kunde will nicht nur ein funktionales Produkt, sondern auch ein gutes Aussehen. Das abgerundete Design der Wägemodule Novego ist für diese Anforderungen perfekt geeignet", fasst Kummetz zusammen, wie sich die Kunden fühlen.
Positive Erfahrungen aus der Nutzung
Einige ausgewählte Kunden von Minebea Intec konnten während der Entwicklungsphase praktische Erfahrungen mit Prototypen von Novego sammeln, die einige wichtige Erkenntnisse für die endgültige Optimierung lieferten. Die neue Generation von Wägemodulen ist inzwischen in vielen Anwendungen erfolgreich im Einsatz. So wurde z.B. die italienische Firma Logica Progetti von einem grossen Pharmaunternehmen beauftragt, ein Projekt für einen mobilen Behälter mit 350 Liter Fassungsvermögen für die Herstellung von pharmazeutischen Sirupen zu planen und umzusetzen. Die gesamte Anwendung und damit das Wägesystem erforderte eine präzise, zuverlässige, hygienische und sichere Lösung, die mit Hilfe von drei Wägemodulen Novego der Genauigkeitsklasse C3 mit einer Kapazität von je 500 kg sowie diversem Zubehör wie Adapterplatten, Stellfüßen für die Rahmenmontage, einem Kabelanschlusskasten aus Edelstahl und einem Gewichtsanzeigegerät X3 von Minebea Intec erfolgreich umgesetzt wurde. Livio Cornelli, Geschäftsführer von Logica Progetti, und Valerio Spino, Eigentümer von Logica Progetti, waren mit dem Ergebnis sehr zufrieden: "Der Behälter wurde auf drei Edelstahlstützen installiert und mit Kompressionswägemodulen Novego sowie einer Kippsicherung ausgestattet. Unser mobiles Wägesystem gewährleistet somit eine optimale Messgenauigkeit auch beim Einsatz des Magnetrührers, nimmt mühelos seitliche Kräfte auf und ermöglicht dank seines hygienischen Designs auch eine schnelle und effiziente Reinigung ohne Rückstände für optimale Sterilität". Cornelli und Spino sehen auch die Tatsache, dass das technische Personal von Minebea Intec die Abnahme und Verifizierung bei Logica Progetti und beim Endkunden durchgeführt hat, als einen weiteren Grund, den Kauf einer Novego sehr zu empfehlen.
Die hohe Präzision und Flexibilität von Novego waren auch ausschlaggebende Kriterien für die Wahl von Minebea Intec als Lieferant der Wägelösung in einer weiteren Anwendung in der pharmazeutischen Industrie. Bei der Planung des Baus einer Anlage zur Herstellung flüssiger Pharmazeutika im Königreich Bahrain stand der Anlagenbauer Pharmatec vor einem besonders anspruchsvollen Problem: Es galt, Kleinstmengen aus Behältern mit mehreren Tonnen Fassungsvermögen millimetergenau zu dosieren. Zudem musste eine zuverlässige Reproduzierbarkeit der Messergebnisse gewährleistet sein, denn selbst kleinste Abweichungen bei der Herstellung von Arzneimitteln können sich nachteilig auf die Gesundheit auswirken.
Die Pharmatec GmbH gehört zur Robert Bosch Packaging Technology GmbH und ist das Kompetenzzentrum für pharmazeutische Prozesssysteme in der Gruppe. Das Unternehmen gehört zu den Technologieführern im Bereich des Anlagenbaus für die Herstellung von flüssigen Stoffen und Medikamenten. Pharmatec betonte die Schlüsselrolle, die die Wägemodule Novego von Minebea Intec bei der Bewältigung dieser schwierigen Herausforderung spielen: "Neben der vollständigen Wägesicherheit und der Bedeutung, dass die Wägelösung reproduzierbare Ergebnisse liefern kann, war die Einhaltung der Hygienic Design-Richtlinien eine Grundvoraussetzung für diese Anwendung. Eine ungünstig positionierte Pumpe trug ebenfalls zu den Herausforderungen bei der Konstruktion bei. Hier kam die integrierte stufenlose Höhenverstellung der Wägemodule Novego von bis zu 8 cm zum Einsatz, mit der sich die Einbauhöhe problemlos an die aktuellen Anforderungen anpassen lässt". Mit der erfolgreichen Implementierung von sechs Behälterwaagen in den Produktionsprozess konnte dem Kundenwunsch nach hoher Prozesssicherheit und Präzision gemäß der von der OIML festgelegten Genauigkeitsklasse C3 entsprochen werden. Die Fähigkeit von Novego, Scherkräften standzuhalten, der integrierte Montagesatz bestehend aus 360°-Zwangsführung, Hub- und Kippschutz sowie das hygienische Design zur Gewährleistung effizienter Reinigungsprozesse und die hohe Beständigkeit gegen Reinigungsmittel und Korrosion waren wichtige Entscheidungskriterien für Pharmatec. "Minebea Intec unterstützte den gesamten Designprozess sowie die Installation und Kalibrierung. Wir sind überzeugt, dass wir mit den Komponenten von Minebea Intec eine äußerst präzise und langlebige Wiegelösung für unsere Prozessbehälter gefunden haben. Das Wägemodul Novego war einfach die perfekte Lösung für uns", fasst Pharmatec zusammen.
Nach Ansicht von Novego-Produktmanager Holger Nichelmann hat sich die Arbeit bei der Entwicklung der neuen Generation von Wägezellen mehr als bezahlt gemacht: "In vielen Bereichen stellen neue Ideen nur kleine Verbesserungen oder Optimierungen dar. Das ist bei Novego nicht der Fall - hier hat Minebea Intec eine echte Innovation und ein völlig neues Konzept in der Prozessbehälterwägung geschaffen. Wir haben zu 100% positives Feedback von unseren Kunden erhalten, worüber wir uns natürlich sehr freuen". Dennoch, so Nichelmann, gebe es bereits Ideen, wie das Wägemodul verbessert werden könnte: "Novego hat derzeit eine maximale Kapazität von 2 Tonnen. Dies deckt nur einen kleinen Teil der möglichen Anwendungen ab, daher überlegen wir, wie wir dieses einzigartige Prinzip weiter entwickeln und die Konstruktion für höhere mechanische Kräfte anpassen können. Die Erfolgsgeschichte von Novego ist also noch lange nicht zu Ende.
