Prozessmonitoring V-Zug

Projekt

Im Zuge der Umgestaltung des Areals der V-Zug (vertikale Produktion) wird der Landbedarf der Produktion stark verkleinert und die freiwerdenden Flächen werden der Büro- und Wohnnutzung zugeführt. Die Umnutzung des Areals ist ein Prozess von mehreren Jahren, nach und nach werden die bestehenden Industriebauten durch Neubauten ersetzt. Im Zuge der Produktionsoptimierung der V-Zug wurde eine Servo-Transferpresse beschafft und diese wird nun mitten in urbaner Umgebung betrieben. Eine zweite Presse soll in naher Zukunft beschafft werden.

Problemstellung

Die Servo Transferpresse bewegt eine Masse (Stössel) von über 100 Tonnen vertikal im Takt. Durch die grossen Bewegungen des Stössels werden Schwingungen in die Umgebung emittiert, welche die umliegenden Gebäude zu spürbaren Schwingungen anregen können. Da es sich im Wesentlichen um tieffrequente Schwingungen mit Frequenzen unter 6 Hz handelt, können einerseits die Gebäude in der Umgebung zu resonanten Kippschwingungen angeregt werden und andererseits können auf den Deckenfeldern der Gebäude die vertikalen Schwingungen für den Nutzer spürbar sein. Die emittierten Schwingungen sind stark abhängig von den Bewegungen des Stössels, welche für einzelne Produktionsprozesse immer wieder neu definiert werden sollen.

Leistungen ZC Ziegler Consultants AG

Um die Pressenbetrieb zu überwachen wurden an mehreren Standorten auf dem Areal Beschleunigungssensoren aufgestellt. Die Sensoren sind durch das Kommunikationsnetz der V-Zug untereinander vernetzt und zeichnen dann Daten auf, wenn die Presse in Betrieb ist. Die Daten sind zeitlich synchronisiert, werden zentral gesammelt und quasi in Echtzeit verarbeitet. Aus den Bewegungen des Pressentisches werden die Fundamentkräfte ermittelt und mit Grenzwerten verglichen. Zudem werden aus den Messdaten der in der Umgebung der Presse von auf Bodenplatten installierten Sensoren Prognosen für die zu erwartenden Schwingungen in virtuellen Gebäuden mit unterschiedlichen dynamischen Eigenschaften berechnet und mit Grenzwerten verglichen. Zudem werden in heute bestehenden Gebäuden die durch den Pressenbetrieb erzeugten Erschütterungen erfasst und mit Grenzwerten verglichen. Die Resultate der Analyse des Monitorings werden einerseits direkt bei der Presse visualisiert so dass der Betreiber ggf. reagieren kann aber auch in Form von automatisch generierten Tagesberichten dokumentiert und archiviert.