Das Monitoring von Nebenanlagen wird oft als nicht wichtig erachtet - bis eine Pumpe oder ein Motor ausfällt und die Produktion steht.

Das Monitoring von Nebenanlagen wird oft als nicht wichtig erachtet - bis eine Pumpe oder ein Motor ausfällt und die Produktion steht. - Bild: Emerson

Den Zustand Ihrer kritischen Anlagenkomponenten zu kennen ist unerlässlich, um die Produktions- und Geschäftsziele zu erreichen. Michael Kühne, Supervisor Lifecycle Services Measurement Solutions D-A-CH bei Emerson Process Management, erklärt, wie Edge-Analytics-Geräte die Implementierung von Online-Überwachungssystemen vereinfachen.

Online-Zustandsüberwachungssysteme gibt es bereits seit vielen Jahren. Sie kommen in der Regel bei kritischen Assets innerhalb eines Betriebes zum Einsatz – wie zum Beispiel bei Kompressoren und Turbinen - und werden oftmals mit Schutzsystemen kombiniert, die die Ausrüstung sichern. Im Allgemeinen wird diese Technologie für Anwendungen, die sich auf Nebenanlagen wie Pumpen, Lüfter, Motoren und andere, weniger kritische Anlagenkomponenten beziehen, als zu komplex und teuer betrachtet. Diese "weniger kritischen" Assets können jedoch für die Effizienz des Herstellungsprozesses dennoch wichtig sein. 

Die Zustandsüberwachung von Anlagen wie Pumpen, Motoren und Lüftern verlässt sich traditionell auf manuell erfasste Schwingungsmessungen, die gegebenenfalls nur selten, etwa einmal pro Monat, durchgeführt werden. Die gelegentliche Momentaufnahme des Anlagenzustands ist jedoch nicht ideal, da möglicherweise zwischen den Messzeiten Probleme auftreten, die Schäden oder sogar unerwartete Ausfälle verursachen können.

Darüber hinaus kann diese Aufgabe, bei der Wartungstechniker mithilfe eines mobilen Gerätes Daten von jeder einzelnen Ausrüstungskomponente erfassen, durchaus mehrere Tage dauern. Dies führt häufig dazu, dass unnötig Zeit auf Maschinen verwendet wird, die einen einwandfreien Betriebszustand aufweisen. Da die Wartungsressourcen nicht selten überlastet sind und Zugriff sowie Verfügbarkeit standortbezogen neueren Einschränkungen unterliegen, kann dies unnötig Zeit kosten.

Obgleich Sichtprüfungen zu Ihrem Wartungsumfang gehören sollten, wären erhebliche geschäftliche Vorteile zu erzielen, wenn bei allen kritischen Anlagenkomponenten eine Online-Überwachung genutzt werden könnte. Dies könnte dazu beitragen, den Bedarf an manuellen Messungen zu senken, die Effizienz der Wartungsteams zu steigern sowie die Gesamtbetriebszeit und -leistung der Anlage zu erhöhen.

Neben dem Vorteil, nicht mehr auf Experten zur Datenanalyse angewiesen zu sein, erhalten Wartungsteams mithilfe dieses Konzepts unmittelbar Alarme beziehungsweise Zugriff auf einfache Gerätezustandsbewertungen und -berichte, wodurch sie ein besseres Verständnis hinsichtlich des Geräte- und Anlagenzustands entwickeln und eine entsprechende Priorisierung von Untersuchungs- und Abhilfemaßnahmen vornehmen können. Auf diese Weise werden die verfügbaren Ressourcen genau an der Stelle bereitgestellt, wo sie am effektivsten wirken, was sich wiederum optimal auf die Ressourcenrendite auswirkt.

 

Video: Motor- und Pumpenüberwachung

Predictive Maintenance durch die Zustandsüberwachung bei Pumpen und Motoren. - Inhalt: Emerson

Überwachungslösungen

Die Verfügbarkeit des Internets der Dinge (IIoT) im Industriesektor sowie kabelloser und Edge-Analytics-Lösungen hat die Kosten und Komplexität der Implementierung von Online-Überwachungslösungen deutlich gesenkt. Zudem können mehr Geräte als je zuvor überwacht werden. Wireless- und Edge-Analytics-Überwachungseinrichtungen bieten Anwendern relevante Informationen zur Zeit- und Zustandsüberwachung sowie vorkonfigurierte Analysen und verwertbare Warnmeldungen zur Unterstützung von effizienteren und vorausschauenden Wartungsstrategien. Dies hilft nicht nur bei der Problemerkennung, bevor Probleme eskalieren, sondern auch bei der Effizienzsteigerung von Wartungsteams. 

Wireless-Vibrationsmonitore mit integrierter präskriptiver Analytik liefern schnelle und präzise Diagnoseinformationen über WirelessHART-Netzwerke. Somit wird die Schwingungsüberwachung auf eine Vielzahl neuer Anwendungen ausgeweitet, insbesondere in schwer zugänglichen und abgelegenen Bereichen eines Standorts, wie beispielsweise in Kläranlagen, Tanklagern, Pumpen- und Verdichterstationen. Kompakte und robuste Edge-Analytics-Geräte, die Pervasive Sensing mit Edge-Analysen kombinieren, helfen zudem dabei, die Diskrepanz zwischen der Durchführung manueller Routineinspektionen und der kostengünstigeren Online-Datenerfassung zu schließen.

Diese Geräte nutzen Schwingungs- und Temperatureingänge herkömmlicher Sensoren sowie digitale und analoge Eingänge und verwenden vorkonfigurierte Analysevorlagen für die gängigsten Assetklassen. Daraus leiten sich leicht verständliche Zustandswerte ab, um das Personal vor sich verschlechternden bzw. kritischen Situationen zu warnen. Der Vorteil besteht darin, dass die Informationen jetzt für Mitarbeiter vor Ort verfügbar sind, ohne dass man auf Expertendienste für eine erste Interpretation der Daten angewiesen ist.

Bisher stellten Sensortechnologien für die Prozess- und Zustandsüberwachung in verschiedenen Anwendungen die einzige Lösung dar. Die Möglichkeit der Kombination dieser verschiedenen Datentypen kann hilfreich sein, um ein besseres Bild über den Zustand einer Maschine oder Anlage zu erhalten. Indem diese Informationen sicher verfügbar werden, können Mitarbeiter im operativen Bereich sowie im Bereich Zuverlässigkeit bei der Anlagenüberwachung mithelfen. Ermöglicht wird dies durch die sogenannte "Characterization Modules Technology" (CHARM). Hierbei werden Eingänge individuell als Vibrationseingang und als analoger bzw. digitaler Ein-/Ausgang gekennzeichnet. Vorteile sind ein vereinfachter Verkabelungsprozess und eine ganzheitliche Sicht auf das jeweilige Asset.

Diagnosen und komplexe Analysen erfolgen direkt an der Maschine, wobei Informationen zum Gesamtzustand der Anlage sowie Warnmeldungen an diejenigen Mitarbeiter gerichtet werden, die sie tatsächlich benötigen. Detaillierte Anlagenechtzeitinformationen bezüglich Auswuchtung, Ausrichtung, Lockerungen und Lageranalysen sind über das Mobilgerät des Anwenders zugänglich. Somit können das Instandhaltungspersonal und sonstige Unternehmensangehörige sofort erfassen, welche Maschinen und Geräte besondere Aufmerksamkeit erfordern. Sie sind so in der Lage, sich auf die Untersuchung und Instandsetzung dieser Anlagen zu konzentrieren, anstatt manuelle Messungen an einer Vielzahl von Maschinen vornehmen zu müssen, von denen sich viele in einem einwandfreien Zustand befinden, was unnötig Zeit kosten würde. 

Diese neuen IIoT- und Edge-Analytics-basierten Technologien sollen Rundgänge des Anlagenpersonals und eine manuelle Datenerfassung nicht komplett erübrigen. Man sollte sie sich vielmehr als ergänzende Technologien vorstellen, die – zugeschnitten auf die jeweiligen Assetklassen – zu einer effizienteren und effektiveren Wartungsstrategie beitragen können. Letztlich dienen sie dazu, Sie bei der Erreichung Ihrer Ziele hinsichtlich Effizienz, Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit zu unterstützen.

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