Frühwarnsystem verhindert teuren Maschinenausfall
Die Leitmesse Motion, Drive & Automation (MDA) auf der diesjährigen Hannover Messe legt einen ihrer Schwerpunkte auf Condition Monitoring Systeme (CMS). Das könnte viele Messebesucher interessieren: Die Systeme spüren „online“ Ölverunreinigungen auf, diagnostizieren frühzeitig sich anbahnende Maschinenschäden, erkennen Qualitätsabweichungen in der Fertigung oder überwachen den kompletten Antriebsstrang von Windkraftanlagen.
„Die Forderung der Betreiber nach höherer Produktivität, Anlagenverfügbarkeit und Prozesssicherheit macht ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit von Maschinen notwendig. Daher ist es wichtig, den Zustand von Komponenten oder Systemen ständig zu überwachen, um Wartungsarbeiten gezielt zu planen und mögliche Ausfälle vermeiden zu können,“ umriss Peter-Michael Synek vom VDMA-Forum Mechatronik, Frankfurt, das Potenzial des Condition Monitoring: Das senke die Instandhaltungskosten und ergebe klare wirtschaftliche Vorteile für den Betreiber von Maschinen und Anlagen.
Auch die aktuelle Studie „Trendts“ von Aussteller Siemens Drive Technologies, Nürnberg-Mohrenbrunn, zeigt, dass in der industriellen Produktion die Erhöhung der Effizienz der Fertigungsabläufe zu einem noch wichtigeren Wettbewerbsfaktor als bisher wird. Dabei entstehen sich selbst regulierende und sich selbst überwachende CMS-Systeme: Zustandsberichte einzelner Fabrikkomponenten werden analysiert und interpretiert, bevor eine Reaktion, zum Beispiel eine Meldung an das Gesamtsystem, erfolgt.
Doch welche Innovationen können CMS-Anwender in diesem Jahr in Hannover erwarten? National Instruments, München, zeigt in Hannover Geräusch- und Schwingungsmodule für das Condition Monitoring, die an Beschleunigungsmesser und Mikrofone angebunden werden können. Einsatzgebiete liegen beispielsweise in der Produktionsprüfung, Maschinenüberwachung, Luft- und Raumfahrt oder im Automobilbereich. Hydag, Sulzbach, wiederum bietet Komponenten, Systeme sowie applikationsspezifische Serviceleistungen für Condition-Monitoring-Systeme in der Fluidtechnik. Dazu zählt etwa der Metallic-Contamination-Sensor MCS 1000 zur Detektion metallischer Feststoffverschmutzung.
Argo-Hytos, Kraichtal, ist auf der MDA mit Systemen für eine zuverlässige Beurteilung des Zustandes von Druck- und Schmiermedien vertreten: Beim mobilen Ölservicegerät UMPC 045 überwacht ein integrierter Partikelmonitor die Ölreinheit. Mit Dynamic Sensor Control (DSC) bietet der Sensorspezialist und Networking-Anbieter Balluff, Neuhausen, eine völlig neue und gleichzeitig kostengünstige Möglichkeit, Qualitätsabweichungen des Fertigungsprozesses in Echtzeit indirekt über die Sensorik erkennen zu können. Einsatzgebiete sind hochdynamische Maschinen, wie sie in der Druck- und Papierindustrie eingesetzt werden.
Und Bosch Rexroth, Lohr, stellt ein skalierbares Condition-Monitoring-System vor, das direkt in die Steuerung der Maschine integriert ist, was aktive Tests direkt an der Maschine ermöglicht: Damit werden Testzustände reproduzierbar, und Systemreaktionen lassen sich über die gesamte Lebensdauer der Maschine vergleichen. Die Prüftechnik Condition Monitoring GmbH, München, kombiniert für eine umfassende Instandhaltung die Erfassung von Maschinenzuständen mit der konsequenten Anwendung von FMEA-Ansätzen (Failure Mode and Effects Analysis) und Betrachtungen der Life Cycle Costs. In der Praxis führe dies zu erhöhter Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Maschinen und Anlagen bei verbesserter Instandhaltbarkeit und Sicherheit, so die Entwickler bei Condition Monitoring. Für die Umsetzung dieser Strategie zeigt das Unternehmen zur Überwachung und Diagnose von Maschinenzuständen unter anderem die CMS-Software Omnitrend sowie die Messgeräteplattform Vibxpert.
Ein weiteres Trendthema in Hannover ist die Überwachung von Windkraftanlagen: Aussteller Bachmann-Electronic, Feldkirch, steuert dazu Condition-Monitoring-Systeme bei, welche den zuverlässigen Betrieb und die vorausschauende Wartung von Energieerzeugungsanlagen wie etwa Windturbinen sichern sollen, sagte Bachmann-Electronic-Chef Bernhard Zangerl.
Daneben biete man auch Softwarelösungen zur transparenten und effizienten Vernetzung dezentraler Energieerzeuger an. Hierzu gehöre auch deren Einbindung in die übergeordneten Monitoringsysteme der Energieversorger. Zukünftig würden auch Teile des Energienetzmanagements vollständig in das Bachmann M1-Automatisierungssystem integriert sein. M1 misst dazu direkt an der Sammelschiene. Das Ziel: „Ein stabiler Betrieb des Verteilnetzes ist eine wichtige Voraussetzung, um etwa ein Netz, das aus dezentralen Kleinkraftwerken aufgebaut ist, zu beherrschen,“ betonte Zangerl.
Auch das neue „WiPros“ vom Aussteller FAG, Schweinfurt, ist ein Onlineüberwachungssystem, das speziell für die Bedürfnisse der Windkraft konzipiert wurde. Mit ihm können neben dem kompletten Antriebsstrang (Hauptlager, Getriebe, Kupplung, Generator) auch die Turmschwingungen oder Schwingungseffekte der Rotorblätter überwacht werden. Der Mutterkonzern Schaeffler, Schweinfurt, hat einen Schmierfettsensor inklusive Auswerteelektronik entwickelt, mit dem im Wälzlager bei laufendem Betrieb der Zustand des Fettes analysiert werden kann, bevor es zu Schädigungen im Wälzlager kommt. Zudem lässt sich der Schmierstoffsensor über eine Schnittstelle mit einem automatischen Schmiersystem verbinden. Durch den neuen Schmierfettsensor erfolgt der Schwenk von der zeit- zur bedarfsgesteuerten Nachschmierung, heißt es dazu bei FAG.
Aussteller Brüel & Kjær Vibro, Darmstadt, startet in Hannover mit seinem neuen VDAU-6000-System. Das Zustandsüberwachungssystem für die Überwachung von Rotationen umfasst nach Firmenangaben unter anderem die Messung der Drehzahl, Vektormessungen, Messungen der Zahneingriffs-, Schaufelpassier- und Lagerfehlerfrequenzen. Zudem haben Brüel & Kjær Vibro und mit dem schwedischen Unternehmen Arise Windpower einen Rahmenvertrag zur Fernüberwachung von Windkraftanlagen geschlossen. „Es geht dabei um Diagnosedienste, die zu einer erhöhten Verfügbarkeit der Windkraftanlagen von Arise beitragen“, fügte Torben Ekvall, Geschäftsführer von Brüel & Kjær Vibro, hinzu. EDGAR LANGE
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