Mit Hilfe von Smart Data kann eine Absauganlage noch effektiver betrieben werden

Mit Hilfe von Smart Data kann eine Absauganlage noch effektiver betrieben werden. - Bild: Kärcher

| von Stefan Weinzierl

Dass eine stationäre Absauganlage feinste Stäube aus dem Fertigungsprozess heraushält und so für Qualität und Sicherheit am Werkstück und in der Luft steigert, ist inzwischen hinlänglich bekannt. Vollautomatische Lösungen decken den kompletten Ablauf vom Anfallen der Späne oder Staubpartikel bis zum Recycler ab.

Es kommt lediglich darauf an, alle Parameter auf die jeweiligen Anforderungen abzustimmen. Im Kommen sind nun Datenmanagementsysteme, die Kennzahlen für die Anlagen liefern, eine Fernwartung der Absaugung ermöglichen und bei Störfällen sowohl Anlagenbetreiber als auch Hersteller sofort informieren, um Produktionsausfälle zu vermeiden.

Absauganlage per Daten effektiver machen

Smart Data ist eines der maßgeblichen Elemente modernen Prozessmanagements, von der Kommune über die Industrie bis hin zum Endkunden. An immer mehr Stellen liefert die kluge Auswertung erhobener Daten Möglichkeiten, bedarfsorientiert zu handeln und vom stumpfen Abarbeiten abzuweichen.

Stichworte sind zum Beispiel Wartung on Demand, wobei der tatsächliche Lebenszyklus eines Bauteils über seinen Austausch entscheidet und nicht ein vorgegebener Zeitraum, oder die Reinigung von Objekten entlang der tatsächlich entstandenen Verschmutzungen und nicht nach Reinigungsplan.

Datenmanagementsysteme liefern die Kennzahlen für die Absauganlagen, ermöglichen eine Fernwartung und informieren bei Störfällen sowohl Anlagenbetreiber als auch Hersteller sofort, um Produktionsausfälle zu vermeiden
Datenmanagementsysteme liefern die Kennzahlen für die Absauganlagen, ermöglichen eine Fernwartung und informieren bei Störfällen sowohl Anlagenbetreiber als auch Hersteller sofort, um Produktionsausfälle zu vermeiden. - Bild: Kärcher

Im Bereich vollautomatisierter Absauganlagen geht es vor allem darum, dass sie reibungslos arbeiten und lückenlos verfügbar sind. Über Datenmanagementsysteme lässt sich in Echtzeit lückenlos überwachen, ob die Absaugung ordnungsgemäß läuft und wo gegebenenfalls Parameter verändert werden müssen, um eine bessere Leistung zu erzielen. Kontinuierlich werden Maschinenzustand, Betriebsaufzeichnung, Turbinentemperatur, Filterzustand und bei mobil genutzten Anlagen der jeweilige Standort erfasst.

Als Frühwarnsystem genutzt, lässt sich erkennen, ob bestimmte Bauteile gewartet oder ausgetauscht werden müssen, um Störfälle sowie Folgeschäden zu vermeiden. Sollte es dennoch zu einer Störung kommen, haben Betreiber zudem die Möglichkeit, diese über eine App direkt auf Smartphone oder PC angezeigt zu bekommen. Nach Freigabe kann der Anlagenhersteller sofort eingreifen und die Störung beheben. Maschinenstillstände werden somit vermieden beziehungsweise so kurz wie möglich gehalten. Ausfallzeiten haben sich in der Praxis auf diese Weise um bis zu 60 Prozent reduzieren lassen.

Auch finanzielle Belastungen durch Maschinenschäden werden durch die kontinuierliche Überwachung reduziert. So schaltet sich die Anlage beispielsweise automatisch ab, wenn der Grenzwert für die Motortemperatur überschritten wird. Die Reparatur kann daher erfolgen, bevor ein gravierender Motorschaden auftritt.

Relevante Parameter für die Absaugtechnik

Ob Holz- oder Metallverarbeitung, Lebensmittel- oder Pharmaindustrie: Die in vielen Fertigungsprozessen anfallenden Stäube oder Späne können gesundheitsschädlich sein, das Risiko von Bränden oder Staubexplosionen erhöhen, die Arbeit am Werkstück behindern und Bearbeitungsmaschinen verschmutzen und damit schädigen. Damit die Absauganlage den Bearbeitungsraum und das Werkstück schnell und effizient reinigen kann gilt es, auf drei wesentliche Aspekte zu achten.

Mit Blick auf die Filterleistung muss die jeweilige Staubklasse berücksichtigt werden. Die Spanne reicht von L für unbedenkliche Stäube über M für allgemein gesundheitsgefährdende Stäube bis hin zur Staubklasse H. Darunter fallen Partikel, die in der Luge nicht abgebaut werden und häufig krebserregend sein können. Je nach Staubklasse gelten besondere Anforderungen an Filter, Entleerung und Entsorgung.

Was die Bauart des Saugers betrifft, stehen die europaweit gültigen ATEX-Leitlinien im Fokus. Oftmals handelt es sich im Bereich Entstaubung um Zone 22. Das bedeutet, dass im Normalbetrieb eine explosionsfähige Atmosphäre – also eine Wolke aus brennbarem Staub – nur selten oder kurzzeitig auftritt. Für die eingesetzten Anlagen gelten entsprechende Vorgaben. Besondere Schutzmaßnahmen gemäß Zone 21 oder 20 können erforderlich sein, wenn die Wahrscheinlichkeit für eine explosionsgefährliche Atmosphäre im Normalbetrieb hoch ist.

Letztlich müssen alle relevanten Parameter der Absauganlage aufeinander abgestimmt werden. Die Saugleistung muss zur Beschaffenheit des Saugguts passen, zur Menge an Material pro Zeiteinheit sowie zur Länge der Saugleitung. Das Volumen des Auffangbehälters variiert mit dem spezifischen Gewicht der Späne. Ein Sammelbehälter mit einem Volumen von 100 Litern wiegt, mit Guss-Spänen gefüllt, 400 Kilogramm und ist manuell nur mühsam zu entleeren.

Wie Vollautomatisierung aussieht, und ab wann sie sich lohnt

Absauganlagen gibt es als mobile Saugeinheiten oder zentral installierte Absaugung, diese wiederum teil- und vollautomatisiert. Um unproduktive Abläufe und den dafür notwendigen Personaleinsatz weitestgehend zu eliminieren, sind vollautomatisierte Anlagen die beste Variante. Sie sind in den Fertigungsprozess integriert und erfordern kaum manuelle Eingriffe.

Im Bereich vollautomatisierter Absauganlagen geht es vor allem darum, dass sie reibungslos arbeiten und lückenlos verfügbar sind. Über Datenmanagementsysteme lässt sich in Echtzeit lückenlos überwachen, ob die Sauganlage ordnungsgemäß läuft und wo gegebenenfalls Parameter verändert werden müssen, um eine bessere Leistung zu erzielen.
Im Bereich vollautomatisierter Absauganlagen geht es vor allem darum, dass sie reibungslos arbeiten und lückenlos verfügbar sind. Über Datenmanagementsysteme lässt sich in Echtzeit lückenlos überwachen, ob die Sauganlage ordnungsgemäß läuft und wo gegebenenfalls Parameter verändert werden müssen, um eine bessere Leistung zu erzielen. - Bild: Kärcher

In der Metallverarbeitung beispielsweise nimmt die Absauganlage Späne und Kühlschmierstoffe direkt an den Bearbeitungsmaschinen auf. Über Rohrleitungen gelangt das aufgesaugte Material zu einem zentralen Container, alle Maschinen bleiben ohne Unterbrechung in Betrieb.

Da die Absauganlage über eine kontinuierliche Entleerung verfügt, ist eine Austragung der Späne in den zentralen Container möglich, ohne die Turbine abstellen zu müssen. Ein Spänezerkleinerer kann zusätzlich vorgeschaltet werden, um Störungen zu vermeiden, da die Anlage nur noch kleine, transportfähige Stücke aufnehmen muss. Auch sind Zentrifugen erhältlich, die Kühlschmierstoffe von Metallspänen trennen.

Die getrockneten Metallreste können in einer Spänepresse brikettiert werden, um das Volumen zu reduzieren und in der Wiederverwertung somit bessere Verkaufspreise zu erzielen. Der separierte Schmierstoff lässt sich umweltverträglich wieder in den Arbeitsprozess einbringen oder an einen Recycler übergeben.

In Kombination mit einem modernen Datenmanagementsystem hat der Betreiber der Absauganlage die Möglichkeit, relevante Daten auch aus der Distanz kontinuierlich zu überwachen und bei Bedarf einzugreifen. Je nach Saugmaschine kann beispielsweise ein Filter verstopfen, was anhand der Echtzeitdaten frühzeitig erkannt und behoben werden kann. Je stärker die Absauganlage in den Fertigungsablauf integriert wird, desto mehr lohnt sich die kontinuierliche Erfassung und Kontrolle der Abläufe via Smart Data – denn eine Störung der Absaugung führt ansonsten automatisch zu einem Produktionsstillstand.

Der höhere Invest in die Technik amortisiert sich über die Laufzeit der Absauganlagen überall dort sehr schnell, wo größere Fertigungslinien eine große Menge an Spänen erzeugen und Zykluszeiten sowie Stückzahlen eine zentrale Rolle spielen. Idealerweise sind in einer Fertigungslinie mehrere Maschinen hintereinander geschaltet, bei denen das gleiche Material abfällt – diese Kombination macht das Thema Recycling deutlich einfacher und lukrativer.

Absauganlagen in Pharma- und Lebensmittelindustrie

Jede Branche hat eigene Anforderungen an Absauganlagen, da verschiedene Besonderheiten berücksichtigt werden müssen. In der Pharmaindustrie steht der Mitarbeiterschutz noch mehr im Vordergrund als in anderen Bereichen, da viele Substanzen stark gesundheitsgefährdend sind

Bei der Prozessüberwachung in Echtzeit ist zum Beispiel Wartung on Demand ein Stichwort, wobei der tatsächliche Lebenszyklus eines Bauteils über seinen Austausch entscheidet und nicht ein vorgegebener Zeitraum.
Bei der Prozessüberwachung in Echtzeit ist zum Beispiel Wartung on Demand ein Stichwort, wobei der tatsächliche Lebenszyklus eines Bauteils über seinen Austausch entscheidet und nicht ein vorgegebener Zeitraum. - Kärcher

Angestellte dürfen also beispielsweise beim Entleeren eines Sammelbehälters nicht mit den Partikeln in Berührung kommen und müssen Schutzausrüstung tragen. Der Filterwechsel sollte nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden.

Ebenso wichtig ist die Prozesssicherheit, um Kreuzkontaminationen zu verhindern – Wirkstoff A darf nach der Umstellung auf eine neue Charge nicht in den Produktionsprozess von Wirkstoff B gelangen. Überdies hat auch die Möglichkeit, die Absauganlage selbst zu reinigen, einen sehr hohen Stellenwert.

In der Lebensmittelindustrie wiederum stehen Hygieneanforderungen im Fokus. Das bedeutet, dass die Absauganlagen leicht zu desinfizieren sein müssen, also eine glatte Oberfläche wie zum Beispiel Edelstahl aufweisen. So stellen sie selbst kein Hygienerisiko dar und sorgen gleichzeitig dafür, dass es im Produktionsumfeld keinerlei störende Partikel gibt. Prozesssicherheit und Produktqualität können damit konstant auf hohem Niveau gehalten werden.

Liegen Feinstäube vor, wie in der Produktion von Mehl oder Milchpulver oder auch in Großbäckereien, ist das Thema Explosionsschutz relevant. Eine wirksame Entstaubung stellt sicher, dass für Mensch und Maschinen keine Gefahr durch Mehlstaubexplosion besteht.

Wird zusätzlich ein Datenmanagementsystem zur Prozessüberwachung eingesetzt, ist das unter anderem ein Plus an Sicherheit: Die Motortemperatur der Absauganlage wird lückenlos überwacht und erlaubt Rückschlüsse darauf, ob die Saugleitungen frei oder verstopft sind. So lässt sich im Bedarfsfall schnell handeln, wodurch vermieden wird, dass die Absauganlage zu wenig Luft durchsetzt und es zu Problemen im Fertigungsablauf kommt.

Diese kurze Reise durch unterschiedliche Fertigungswelten zeigt, dass das Thema Absaugung überall relevant ist und die Integration eines klugen Datenmanagements eine kontinuierliche Prozessüberwachung ermöglicht. Noch mehr Sicherheit und Effizienz sind die Folge.

Kärcher