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Predictive Maintenance - Vorausschauende Wartungstechniken

Predictive Maintenance, vorausschauende oder auch zustandsorientierte Wartung, gewinnt immer mehr an Bedeutung und ist eine Kernkomponente von Industrie 4.0. Mittels Sensorik werden Maschinendaten erfasst, um so Wartungsinformationen zu bekommen. Ziel ist es, die Maschinen und Anlagen proaktiv zu warten und Störungszeiten zu minimieren. Im Optimalfall lassen sich Störungen vorhersagen, bevor es zu Auswirkungen oder Ausfällen kommt.

Um verlässliche Vorhersagen für die vorausschauende Wartung zu treffen, ist es erforderlich, eine große Menge von Daten zu erfassen, zu speichern, mit bestehenden Daten zu vergleichen und zu analysieren. Die erfassten Messwerte und Diagnosedaten werden von den Maschinen über Netzwerke an eigene Server, Servicezentralen oder direkt an die Hersteller übermittelt. Um Predictive Maintenance effizient zu betreiben, sind drei Arbeitsschritte erforderlich.

Das Erfassen, Digitalisieren und Übermitteln von Daten, das Speichern, Analysieren und Bewerten der erhobenen Daten sowie das Errechnen von Eintrittswahrscheinlichkeiten für bestimmte Ereignisse.

 Predictive Maintenance unterscheidet sich deutlich von den herkömmlichen Wartungsansätzen.

Die traditionelle reaktive Wartung kann Maschinenausfälle nicht proaktiv verhindern und hat erhebliche Ausfallzeiten zur Folge. Unter Umständen sind benötigte Ersatzteile erst nach Störeintritt und erfolgter Analyse bestellbar.

Die präventive Wartung versucht genau wie die Predictive Maintenance Ausfallzeiten zu vermeiden. Allerdings werden bei der präventiven Wartung nach festgelegten Intervallen Verschleißteile ausgetauscht. Unter Umständen werden dadurch Teile ausgetauscht, die noch einwandfrei funktionieren und noch über lange Zeiträume korrekt funktioniert hätten. Für die Optimierung der Kosten und das wirksame Verhindern von Störungen ist es extrem wichtig, den optimalen Zeitpunkt für die jeweilige präventive Wartungsmaßnahme zu finden. Sie sollte nicht zu früh aber auch nicht zu spät erfolgen. Predictive Maintenance errechnet den optimalen Zeitpunkt der Wartungsmaßnahme selbst.

Da wir uns schon seit vielen Jahren mit dem Thema beschäftigen, bieten wir unseren Kunden verschiedene Lösungsmöglichkeiten an. Für die komplette Maschinendiagnose verwenden wir von der Firma ifm das System Octavis (Bild 3). Hierbei werden über Sensoren die Maschinendaten in einer Elektronik erfasst. Die Werte können mittels Kontaktes überwacht werden oder auch über eine Profinetschnittstelle direkt in ein Leitsystem eingebunden werden.

Eine weitere Möglichkeit der Überwachung von Motoren besteht beim Einsatz eines Frequenzumrichters. Für Danfoss Frequenzumrichter der Serien FC 302 (Bild 1) gibt es eine Software, mit deren Hilfe eine Zustandsüberwachung des angeschlossenen Motors erfolgen kann. Ein angeschlossener Sensor meldet die Schwingungssignale an den Frequenzumrichter. Zusätzlich erkennt der Frequenzumrichter Überlast, Übertemperatur und überwacht die Isolation der Wicklung.

Ganz aktuell setzen wir eine sogenannte Smart Box ein (Bild 2). Diese wird an einen Motor montiert und erfasst alle relevanten Daten wie Überlast, Isolationsprobleme, Unwucht, Kippfuss, Lagerschäden und thermische Überlast. Die Daten werden in einer Software ausgewertet und dann bei einem Fehler eine entsprechende Meldung abgesetzt.

Eine weitere bewährte Methode ist die mobile Schwingungsanalyse. Hier setzen wir auf das Messsystem von Status Pro. In einem festgelegten Zyklus werden die Antriebe an festgelegten Messpunkten z. B. alle 8 Wochen gemessen. Darauf folgt die Analyse in welchem Zustand sich die Lager befinden.

 

 

 

Welche der Lösungen für die jeweiligen Anwendungen am besten geeignet sind, muss von Fall zu Fall und je nach Anforderung entschieden werden.

 

Bild 1 Bild 2                          Bild 3

 

Gegenüber den herkömmlichen Maintenance-Ansätzen wie der präventiven oder reaktiven Wartung, bietet die Predictive Maintenance eine Vielzahl Vorteile. Aufgrund der Kenntnis des aktuellen Zustands der Maschine oder Anlage lassen sich ungeplante Maschinenausfälle vermeiden und Außendiensteinsätze von Servicemitarbeitern optimieren. Wartungs- und Serviceintervalle sowie das Ersatzteilemanagement sind wesentlich besser planbar. Darüber hinaus ist es durch die Analyse der gesammelten Daten möglich, die Leistung der Maschinen zu verbessern und eine höhere Produktivität zu erzielen.

Zum Thema Predictive Maintenance gehört auch die Elektro-Thermografie. Dabei werden Schwachstellen in Anlagen frühzeitig erkannt, bevor es zu Schmorstellen oder gar Bränden kommt. Unsere VdS zertifizierten Sachverständigen beraten Sie gerne.

 

Autor : Peter Jung, 2.07.2019

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