«Взвешенная» надежность

Журнал "Складские технологии", №4 август 2005 г.

Электронные платформенные и балочные весы уже давно стали неизменным атрибутом складской деятельности, производственных процессов и торговых операций. Без взвешивания не обойтись при отгрузке весовых продуктов, расчете стоимости груза и его отправке, контроле целостности товара на паллетах, быстром подсчете количества товара исходя из веса одной единицы (штуки), а также множестве других операций.
В данной статье сделана попытка охватить весь спектр платформенных и балочных весов, используемых на современных складах. Мы намеренно исключили из обзора не только автомобильные (в силу специфики их применения), но и механические весы, поскольку низкая точность, громоздкость, большой вес, трудности при транспортировке и отсутствие возможности подключения к персональному компьютеру не позволяют им на равных конкурировать с электронными аналогами. Тем более что в последнее время «весомый» аргумент малой стоимости механических весов подрастерял былой актуальности - цены на недорогие модели электронных весов уже вплотную приблизились к ценам на механические.

Платформенные весы

По способу установки платформенные весы делятся на: 1) устанавливаемые на поверхности и 2) врезные, смонтированные в приямок на одном уровне с поверхностью пола или встроенные в рабочую поверхность стола.
В первом случае пользоваться весами удобнее, так как не требуется установка пандусов для заезда, что немало облегчает закатывание тележек. А отсутствующие боковые сдвиги положительно сказываются на надежности весов. Но прежде чем насладиться всеми достоинствами такого способа установки, потребуется купить и смонтировать каркас для крепежа весов, а также потрудиться над организацией дренажной системы. Кроме того, потребуется и периодическая чистка весов от накопившегося мусора. Хотя это процедура и не сложная, поскольку многие весы имеют одну или несколько откидывающихся крышек.
По конструктивным особенностям весы можно разделить на два больших типа. К первому относятся весы, которые предусматривают крепление весовой платформы на одном (центральном, типа Single Point) датчике. К преимуществам данного типа весов можно отнести низкую цену и простоту калибровки (отсутствует стадия юстировки - сведения веса по углам). Но преимущества эти тонким ручейком тонут в пучине недостатков, среди которых и ограничения по наибольшему пределу взвешивания (НПВ), а также размеру платформы, и большая высота самой платформы, и невозможность взвешивания тележек, и потенциально меньшая надежность из-за постоянно возникающих перекосов платформы при несимметричном расположении груза. У представленных на рынке весов, предназначенных для промышленного использования и фасовки, показатель НПВ находится в пределах от 500 г до 1,5 т, а размер платформы - от 21(21 см до 100(120 см. Чаще всего весы на одном датчике используют для взвешивания мешков, ящиков, бочек, штучных изделий.
Весы второго типа представляют собой металлическую платформу с установленными по углам датчиками веса. Предназначены они для закатывания на них разнообразных тележек. В сравнении с весами на центральном датчике такие весы обычно рассчитаны на значительно больший вес, а ограничения по размерам не играют существенной роли для их практического применения. Как правило, показатель НПВ у них варьируется от 100 кг до 6 т, а размеры платформы - от 600(600 мм до 2(2 м. Весы на четырех датчиках используют для взвешивания различных тележек с грузом, контейнеров, ящиков.

Балочные весы

Наибольшее распространение из балочных весов получили весы П-образного типа, применяемые для взвешивания грузов, находящихся на паллетах. Существуют и модификации для европаллет размером 1200(800 мм и так называемых финских расширенных паллет размером 1200(1000 мм. Взвешивание производят так: с помощью тележки-роклы (гидравлической тележки) паллету с грузом поднимают на высоту, достаточную для проведения паллеты над поверхностью весов (обычно это 7-8 см), а саму тележку заводят в проем между балками весов. После чего паллету опускают на весы и выкатывают из-под нее тележку. Выпускают весы и из двух раздельных балок, но также подключенных к одному терминалу, которые используются для взвешивания длинномерных грузов или грузов, перемещаемых на нестандартных поддонах.
Кроме перечисленных вариантов некоторые компании предлагают балочные весы других типов: Н-образные, в виде прямоугольника (О-образные) или треугольника. Стандартные П-образные балочные весы, в сравнении с сопоставимыми по размеру и НПВ платформенными, обойдутся дешевле примерно на 10-15%.
Если предполагается взвешивать в основном паллеты, то в пору придутся балочные П-образные весы. Если же основной процент взвешиваний составят тележки, различные грузы, перевозимые без поддонов, контейнеры или ящики, то выбор лучше остановить на весах платформенных.

Варианты исполнения

В последнее время становятся популярными балочные весы, смонтированные на тележках-роклах или вилах погрузчиков. Они позволяют совместить процесс перевозки паллет с их взвешиванием (в промежутках между перевозкой и подъемом/спуском паллеты). Это серьезно экономит время за счет исключения операций погрузки/разгрузки паллет на весы.
По такому же принципу работают и используются весы-тележки, представляющие собой платформенные весы на одном датчике с усиленной рамой на колесах. При необходимости взвешивания в разных частях склада или местах, удаленных от стационарного весового оборудования, такие «чуткие» тележки просто незаменимы. Все мобильные весы оснащаются собственными аккумуляторами или работают от аккумулятора погрузчика.
Не меньшим спросом пользуются и квадратные весы с пандусами для заезда, установленными с четырех сторон. Такое решение иногда помогает экономить время на разворотах тележек. Для взвешивания крупных негабаритных грузов можно объединить несколько платформенных весов, подключив их к одному терминалу или компьютеру. Это поможет существенно облегчить нахождение центра тяжести грузов, что немаловажно. Если же и такой вариант вас не устраивает, то многие компании готовы за дополнительную плату изготовить весы с необходимыми вам параметрами.

В борьбе за качество

При выборе весов прежде всего необходимо обращать внимание на показатели, обеспечивающие надежность их работы, так как в случае поломки склад может понести большие убытки от простоя.

Показатели надежности

Класс пылевлагозащиты. В соответствии с ГОСТ 14254-96 класс пылевлагозащиты кодируется аббревиатурой IP (International Protection) и следующим за ней двухзначным числом (применительно к весам). Первая цифра показывает защиту от пыли, вторая - защиту от влаги. Для работы в сухих отапливаемых помещениях подойдут практически любые весы. Если весы планируется мыть струей воды, то класс защиты уже должен быть не менее IP66. Работа же на открытых площадках или монтаж весов в приямок предъявляют куда более суровые требования к уровню защиты - не ниже IP67, а лучше - IP68.
Но класс пылевлагозащиты платформы и класс пылевлагозащиты весового терминала суть не одно и то же. Если терминалу уготованы тяжелые условия работы, то и его индекс защиты должен быть не менее 66. И не забывайте, что эксплуатация весов в условиях более жестких, чем это позволяет степень пылевлагозащиты, сильно увеличивает вероятность выхода их из строя до срока.
Рабочий температурный диапазон. Это температурный диапазон, в котором весы будут работать, но их точность может несколько отличаться от заявленной производителем. Более того, прежде чем отправлять весы в хладные дали или морозильные камеры, следует убедиться, что терминал сможет работать при необходимой температуре. Например, терминалы, использующие для индикации жидкокристаллические дисплеи, имеют нижний температурный предел всего в -10 °С.
Диапазон термокомпенсации. Это температурный диапазон, в котором погрешность измерения будет соответствовать заявленной. При подборе весов стоит обратить пристальное внимание именно на этот параметр. Желательно, чтобы большую часть времени весы эксплуатировались в пределах диапазона термокомпенсации.
Перегрузочная способность. Запас прочности, то есть возможность весов сохранять работоспособность после нагрузок, превышающих НПВ. Хорошим показателем является значение в 150% от НПВ.
Если весам уготована суровая доля, как то: влачить тяжкую ношу в одиночестве, не имея дублирующего соратника, то подбирать их надо с запасом по всем вышеперечисленным параметрам.
Материал платформы. На рынке представлены весы с исполнением платформы из конструкционной (стандартные весы) или нержавеющей стали (для тяжелых условий эксплуатации, частого использования, работы с пищевыми продуктами). Также есть предложения с гибридной весовой платформой, у которой рама сделана из конструкционной стали, а верх платформы - из нержавеющего листа. Некоторые модели весов, в большинстве своем на центральном датчике, предусматривают простое надевание поверх платформы крышки из нержавеющей стали.

Тип покрытия. В целях предотвращения коррозии на все поверхности из конструкционной стали наносят защитный слой. Таким чаще всего выступает порошковое покрытие или жидкая покраска. Порошковое покрытие долговечно, но легко скалывается при интенсивных механических воздействиях. Но основным его недостатком является большая сложность восстановления в случае повреждения. А вот жидкие краски обеспечивают приемлемый уровень защиты, легко обновляемы и позволяют наносить несколько слоев. Лучшим вариантом являются двухслойные покрытия на основе полиуретана, поскольку они сочетают в себе преимущества и порошкового покрытия, и жидкой краски.
Защита кабеля. Пропуск кабеля через шланг с жесткой оплеткой или металлорукав, а также установка скобы над местом выхода кабеля из платформы предотвращают его перебивание и выход весов из строя.
Тип и материал датчика. Датчик - упругий элемент, механическая деформация которого преобразуется в электрический сигнал. Не вдаваясь в подробности, можно отметить, что на сегодняшний день весы изготавливаются на основе датчиков одного из трех типов: пьезокварцевого, виброчастотного или тензорезисторного. Подавляющее большинство производителей весов используют последний тип - он характеризуется высокой линейностью выходного сигнала, точностью, относительной легкостью изготовления и простотой калибровки. Датчики могут изготавливаться из алюминия, высоколегированной стали или коррозионностойкой (нержавеющей) стали (перечислены в порядке увеличения надежности).
Гарантийный срок. Свидетельствует о надежности весов и ответственности производителя за свой товар.

Показатели точности

Прежде всего необходимо прояснить разницу между двумя понятиями. Дискретность измерения (d) - это минимальная величина, на которую может происходить изменение показаний весов, цена поверочного деления (e) - это условное значение, выраженное в единицах массы и характеризующее точность весов. Чаще всего d = e, но в целях мнимого увеличения точности некоторые компании уменьшают дискретность (d). На самом же деле точность весов зависит исключительно от цены поверочного деления (e).
Количество поверочных делений на диапазон. Практически все современные складские весы соответствуют III классу точности по ГОСТ 29329-92. Он регламентирует количество поверочных делений на диапазон от 500 до 10 000, а погрешность измерения в эксплуатации ±1ѕ3 е. В промышленных весах, представленных на рынке, количество поверочных делений на диапазон колеблется от 2000 до 7500. К примеру, различные модели весов, рассчитанные на взвешивание груза до одной тонны, могут иметь поверочное деление как 0,2 кг (5000 поверочных делений), так и 0,5 кг (2000 делений). Максимальная погрешность измерения в эксплуатации составит ±0,6 и ±1,5 кг соответственно.
Количество рабочих диапазонов. Двух- и трехдиапазонный режимы работы весов позволяют более точно взвешивать небольшие (в сравнении с НПВ) грузы. Например, весы с НПВ 1,5 т, работая в двухдиапазонном режиме, отображают вес груза до 600 кг с ценой поверочного деления 200 г, а груз в диапазоне от 600 до 1500 кг - с 500 г. Переключение диапазонов происходит автоматически. Таким образом, одни весы могут заменить собой как стандартные, так и более точные - на первом рабочем диапазоне. Использование двух- и трехдиапазонных весов экономит место на складе и уменьшает эксплуатационные расходы.

Показатели удобства

Высота платформы. Низкая высота (от поверхности) существенно облегчает закатывание тележек на весы и позволяет сократить длину пандусов. Некоторые производители выносят датчики на боковые ребра жесткости платформ для уменьшения их высоты.
Тип пандусов. Пандусы могут быть встроенными в платформу или приставными. Первый вариант встречается на весах, рассчитанных на небольшой вес и предназначенных для частых переносов. Если весы будут использоваться стационарно, то более удобен второй вариант, поскольку в этом случае наиболее полно используется полезная площадь весовой платформы, а тележки не устремляются с весов со скоростью пули. Приставные пандусы, как правило, прикручиваются к поверхности для исключения боковых сдвигов платформы при заезде/съезде тележки.
Мобильность. Стоит обратить внимание на этот параметр, если весы планируется перемещать по территории склада. Сколько бы человек не взвалили на свои плечи эту ответственность, а заодно и ношу, весы в любом случае должны быть легкими и оснащаться роликами и ручками. Боле того, малый вес снижает затраты на доставку весов заказчику.
Порой не лишним бывает заказать к весам дублирующее выносное табло. И не праздной блажи ради, а во имя заботы о клиенте! Это позволит клиентам самим контролировать процесс взвешивания, что в разы снижает вероятность возникновения конфликтных ситуаций.

Дополнительные функции весов

Конечно, различных полезных и не очень функций в современных весах намного больше, чем можно описать в рамках журнальной статьи. Мы же ограничимся перечислением тех, которые применяются в весах, предназначенных для эксплуатации на складе.
Учет веса тары. Функция, позволяющая определять чистый вес (нетто) груза, то есть без учета веса тары (брутто). На весах первоначально взвешивают тару или брутто-вес (пустые тележку, паллету, контейнер), затем тару с грузом. Весы автоматически вычислят вес нетто. Не менее удобно, когда терминал в любой момент позволяет переключать на экране вес нетто, брутто и самой тары. В некоторых моделях существует возможность задания известного веса тары вручную, без взвешивания.
Счетный режим. Взвешивается одно изделие (небольшая коробка или упаковка с товаром, метиз, деталь), затем их большое количество. На основании этих данных весы рассчитают количество взвешенных изделий. Возможен обратный порядок взвешивания. Видимо, говорить о том, что наличие этого режима может сильно ускорять приемку/отпуск товара, и не стоит.
Режим компаратора. На терминале весов задаются минимальная и максимальная границы допустимого веса. При взвешивании поштучно большого количества однотипной продукции (коробки с товаром, мешки) в случае перевеса или недовеса весы выдают соответствующее сообщение, и звучит предупреждающий сигнал. Как вариант, притом очень удобный, возможно оснащение табло весов двумя светодиодами - зеленым и красным. После взвешивания загорается один из них: зеленый сигнализирует о том, что вес находится в пределах диапазона, красный - вне его. Такой режим позволяет быстро проверить партию товара на целостность и отсутствие непроизводственных потерь.
Суммирование. При взвешивании происходит накопление и суммирование результатов, а в итоге определяется общий вес партии товара. Функция полезна при приемке/отпуске товара, а также перевешивании больших партий.
Усреднение и захват показаний. В ситуациях, когда в процессе взвешивания невозможно выяснить точный вес (на сильном ветру, при взвешивании жидкостей или животных), разумно увеличить время его определения, но при этом весы будут автоматически фиксировать показания, предотвращая их дальнейшие колебания. Во многих моделях также существует возможность ручной фиксации веса.
Автоматическая установка нуля. При включении весы текущую нагрузку (вес платформы с настилом или покрытием) принимают за ноль. Функция учета веса тары от этого никак не страдает.
Полезной может оказаться и функция сигнализации о перегрузке. Вообще говоря, при подключении к автоматизированной системе управления (АСУ) или просто к ПК количество доступных функций существенно увеличивается благодаря поставляемому каждым производителем специализированному программному обеспечению (ПО). Так, становится возможным управление процессом взвешивания с ПК. Передача данных осуществляется через COM- (RS-232c, RS-485) или USB-порт.
Получение данных о взвешивании любыми прикладными программами чаще всего осуществляется с использованием стандартной для Windows технологии обмена данными OLE. Например, при нажатии определенной кнопки в одной из этих программ осуществляется связь с весами, дальнейшая инициализация и получение от них значений веса без ввода его вручную.


Чаще всего используются следующие расширенные функции:
1. Ведение базы данных. По всем взвешенным позициям ведется база данных с регистрацией операторов и контролем их полномочий. По этой базе можно проследить все операции: кто, что и когда взвешивал.
2. Автоматическая вставка веса в приходные и расходные документы, документы перемещения.
3. Печать этикеток. Печать этикеток со штрихкодом или без него, содержащих вес, название, дату, время или любые другие реквизиты, необходимые для маркировки товара.
4. Генерация настраиваемых отчетов о количестве взвешенного груза за определенный период. Подсчет может производиться по типу груза, получателю или иным параметрам.
весы, встроенные в тележку-рампу

На практике


Простота конструкции платформенных весов, легкость в изготовлении, насыщенный рынок комплектующих для их производства обеспечили, с одной стороны, рост предложения и конкуренции среди производителей, с другой - осложнили задачу выбора качественного продукта, соответствующего конкретным прикладным задачам и условиям эксплуатации. Постараемся привести некоторые рекомендации и факты, которые помогут в решении этой задачи.
К настоящему моменту сложилась следующая практика. Нагрузочные платформы, вспомогательные и дополнительные металлические конструкции платформенных весов производятся в России, что снижает стоимость весов, - импортная платформа качества не повысит, но приведет к удорожанию весов примерно на треть. С точки зрения функциональности, качества и надежности конструкции нагрузочных платформ весов различных производителей отличаются незначительно и, как правило, обеспечивают работоспособность весов в течение нескольких лет. Основной фактор - электронные комплектующие, которые как раз в подавляющем большинстве - импортные. Существует довольно ограниченный перечень зарубежных компаний - производителей тензодатчиков и индикаторов, продукция которых эксплуатируется в России много лет и имеет устойчивую репутацию продукции высокого качества и надежности. Однако в последнее время в связи с размещением производств известных компаний в зонах с дешевой рабочей силой (Малайзия, Шри-Ланка, Китай) и быстрым ростом производственных компаний весоизмерительной техники в Китае ситуация изменилась. Постараемся привести здесь несколько простых советов, которые помогут потенциальному покупателю выбрать платформенные весы. При выборе весов поинтересуйтесь, внесена ли данная модель в Госреестр средств измерений, соответствует ли то, что вам предлагают, описанию типа средств измерений (в этом описании указаны как характеристики весов, так и электронные компоненты, которые могут быть установлены в весы, с указанием компаний-производителей), сколько лет работает на рынке компания-производитель, какова ее репутация, прошли ли весы первичную поверку, обеспечивается ли гарантийное и послегарантийное обслуживание весов, какое дополнительное оборудование может быть поставлено с весами (например, устройство крепления индикатора, въездные пандусы, конструкции для установки весов на уровне пола), какие функции обеспечиваются индикатором весов (передача данных о весе в компьютер, подключение дублирующего табло, режим подсчета количества образцов, процентный режим, режим сравнения с заданным весом и др.), есть ли весы в данный момент в наличии на складе компании-производителя (продавца). Чем больше положительных ответов вы получите - тем больше вероятность, что вы сделали правильный выбор.
На выбор модели весов влияет температура, влажность и запыленность внешней среды, в которой будут работать весы. Существует удобная характеристика для электроники, используемой в весах - индекс IPxx, который полностью определяет степень защиты устройства от пыли (первая цифра индекса, максимальное значение - 6) и влаги (вторая цифра, максимальное значение - 8). Если весы предполагается использовать на улице, обратите внимание также на рабочий диапазон температур тензодатчиков (эти данные можно получить из описания типа средств измерения, которое составляется при сертификации весов и выдается производителю) и материал, из которого изготовлены датчики - лучше, если в качестве такового использована нержавеющая сталь.
Аналогичные характеристики - класс защиты IP и диапазон рабочих температур - имеют индикаторы.
Помимо отображения значения веса на дисплее, индикаторы могут обеспечивать целый ряд дополнительных функциональных возможностей. Наиболее востребованные:

- передача значения веса на компьютер для учетных операций по движению товара и/или печати этикеток для маркировки товара с указанием значения веса;
- усреднение показаний веса при нестабильной нагрузке;
- передача значений веса на удаленное дублирующее табло.

Если необходимо передавать данные на компьютер, обратите внимание, что в стандартной комплектации большинство индикаторов имеет интерфейс RS232, допускающий устойчивую передачу данных при удалении индикатора от компьютера не более 15 м. Если заведомо предполагается большее удаление, необходимо установить в индикаторе интерфейс RS485. Во многие модели индикаторов может быть также установлена плата TCP/IP для передачи данных по сети Ethernet.
Помимо перечисленных функций, можно указать также наличие у индикатора счетного режима (подсчет количества одинаковых по весу образцов) и режима сравнения веса груза с заданными значениями (используется для дозирования вручную). Обратите также внимание на питание индикатора - оно может быть комбинированным (от сети и аккумулятора или только от сети. Если весы предполагается использовать в условиях слишком яркого освещения, обратите внимание на тип дисплея индикатора - в этом случае лучше подойдет вакуумно-люминесцентный или светодиодный дисплей.
Дополнительное оборудование может включать различные устройства для крепления индикатора, въездные пандусы для закатывания тележек на весы, опалубку для установки весов на уровне пола, узлы встройки датчиков, повышающие точность взвешивания при нестабильной нагрузке, дублирующее показания веса табло с различными размерами дисплея.
Подавляющее большинство моделей платформенных весов имеет средний класс точности, что обусловлено потребностями рынка весового оборудования и задачами, для которых используются платформенные весы (подробная информация, раскрывающая смысл термина «средний класс», приводится в описании типа средств измерения).

Андрей ПОЛОЙКО
Менеджер компании «Скейл-Кас»