Zustandsüberwachung Keine heiße Luft: Condition Monitoring reduziert Instandhaltungskosten bei Industrieventilatoren

Bestimmen in vielen Produktionsumgebungen noch immer Bauchgefühl und Vermutungen die Instandhaltungsstrategien, steht mit Condition Monitoring eine datenbasierte Alternative längst bereit. Doch wie funktioniert das eigentlich? Und wie kann man starten?

Betreiber von Industrieventilatoren wollen sich anbahnende Probleme proaktiv erkennen und beheben, anstatt zu reagieren, wenn es bereits zu spät ist. Bisher war das in der Regel nicht möglich, da keine historischen Daten zur Schwingung, Beschleunigung, Drehzahl oder Volumenstrom vorlagen, die dem Instandhaltungsteam halfen, kritische Veränderungen zu erkennen und zu bewerten.

Oft kümmern sich auch externe Dienstleister oder die Ventilatoren-Hersteller um die Wartung und Instandhaltung von Industrieventilatoren. Aber auch Externe sind darauf angewiesen, zuverlässige Daten zum Schwingverhalten einzusehen, um den Gesundheitsstatus der Ventilatoren zu beurteilen. Zurzeit geht das nur vor Ort. Viele zeitaufwändige und kostspielige Service Einsätze sind die Folge.

Außerdem waren Condition Monitoring Lösungen bisher zu teuer, sodass Instandhalter darauf angewiesen waren mit mobilen Messgeräten regelmäßig zu testen, ob sich Lagerschäden bemerkbar machen. Diese regelmäßigen Messungen kosten den Anlagenbetreiber viel Zeit, insbesondere in abgelegenen Bereichen. Im schlimmsten Fall werden Schäden, die zwischen den turnusmäßig durchgeführten Messungen auftreten, zu spät erkannt und es kommt zu Ausfällen mit hohen Folgekosten.

Wie funktioniert Condition Monitoring für Industrieventilatoren?

Moderne Cloud-Lösungen ermöglichen es Anlagenbetreibern, Industrieventilatoren kostengünstig und rund um die Uhr zu überwachen. Hierzu sammelt ein Feldcomputer Sensordaten vor Ort, analysiert sie und sendet sie einmal pro Minute in die Cloud. So hat der Anwender einen einheitlichen Überblick und kann anhand von Trendanalysen kritische Veränderungen früh erkennen und reagieren, bevor es zu Ausfällen kommt.

Interne Instandhaltungsteams und externe Dienstleister können in Problemfällen automatisiert benachrichtigt werden, haben sofort Zugriff zu den gesammelten Sensordaten und können mit der Problemdiagnose beginnen. Dabei spielt die Erfahrung der Instandhaltungs- beziehungsweise Service-Mitarbeiter nach wie vor eine große Rolle. Denn nur wenn der Normalzustand der Anlage bekannt ist, können Schwellwerte definiert werden, bei deren Überschreitung ein automatisierter Alarm versendet wird. An dieser Stelle kann der Experte aufgrund einer belastbaren Datenbasis entscheiden, ob der Ventilator sofort abgestellt werden muss oder bis zum nächsten geplanten Stillstand weiterlaufen kann.

Wie finde ich die richtigen Sensoren fürs Condition Monitoring?

Heute gibt es eine große Anzahl von erschwinglichen Sensoren, um gezielt aussagekräftige Daten zu sammeln. Beispielsweise können an einem Ventilator sowohl Schwingungssensorik als auch Drehzahlmesser angebracht werden. So kann man beide Daten in Relation zueinander bringen und Informationen über die Gesundheit des industriellen Ventilators erhalten. Auch Temperatur und Luftfeuchte können wichtige Indikatoren sein und durch Sensorik gezielt gemessen werden.

IO-Link ist ein Sensorstandard, der dabei hilft, passende Sensoren für die eigene Condition-Monitoring-Lösung ohne großen Aufwand zu finden und zu integrieren. Betreiber von Ventilatoren können aus über 20.000 verschiedenen Sensoren wählen. Durch das simple Verbinden der Sensoren mit Condition-Monitoring-Systemen, die IO-Link unterstützen, ist jeder Sensor sofort einsatzbereit und sendet Daten, die einfach zu verstehen und zu verwerten sind. Dafür sorgt die IODD (Input Output Device Description), eine Art Ausweis des Sensors. Anhand dessen kann jedes System identifizieren, welche Art von Daten ein jeweiliger Sensor sendet und welche Einstellungen auf dem Gerät vorgenommen werden können.

Zum Beispiel kann ein System bei einem Temperatursensor direkt erkennen, dass die Einheiten in Grad Celcius ausgegeben werden, und ordnet jedem Sensorwert einen Zeitstempel zu. Außerdem kann der Anwender ohne Programmierkenntnisse die Parameter des Sensors einstellen, also beispielsweise die Einheit von Celsius auf Fahrenheit abändern.

Condition Monitoring als Grundlage für Preventive und Predictive Maintenance

Bereits heute werden Ventilatoren oft mittels Schwingungssensorik überwacht. Bei der Überschreitung eines Schwellwertes wird dann in der Regel ein lokaler Alarm ausgelöst, der dem Anlagenbediener oder Instandhalter signalisiert, dass etwas nicht stimmt. Diese Vorgehensweise kann unter anderem dabei unterstützen, Lagerschäden zu erkennen. Sie hilft allerdings nicht dabei, diese Schäden vorherzusehen. Nur wer über die Lebensdauer eines Ventilators konstant Daten sammelt, kann anhand von Trends Verschleiße erkennen und sich anbahnende Schäden identifizieren. Die gesammelten Daten bieten dabei die Grundlage für die präventive und die prädiktive Instandhaltung der Ventilatoren.

Welche Vorteile bieten cloudbasierte Condition-Monitoring-Lösungen?

Cloud-Software, auch als Software as a Service (SaaS) bekannt, zeichnet sich dadurch aus, dass das Programm nicht auf der Serverarchitektur beim Kunden vor Ort, sondern auf den Servern eines Cloud-Anbieters läuft. Das hat den Vorteil, dass sich der Kunde nicht um die Wartung und Instandhaltung der Server kümmern muss und per Knopfdruck zusätzliche Rechenkapazität zur Verfügung steht. Das spart Kosten für teure Server und viel Zeit.

Oft gelten lokal beim Anlagenbetreiber gespeicherte Daten im Vergleich zu cloudgespeicherten als sicherer gegenüber externen Zugriffen. Die Erfahrung der letzten Jahre hat allerdings Gegenteiliges gezeigt. Insbesondere mittelständische Unternehmen werden immer wieder Opfer von Hackerangriffen, da sie oft nicht die notwendige Expertise haben, ihre Server und IT-Infrastruktur nach den neusten Standards zu schützen. Cloud-Anbieter wie Amazon mit AWS und Microsoft mit Azure investieren hingegen jährlich mehrere Hundert Millionen Euro in die Sicherheit Ihrer Cloud-Lösungen und gelten somit als Experten auf diesem Feld.

Trotzdem sollten Unternehmen bei der Auswahl der Condition-Monitoring-Lösung unbedingt darauf achten, dass die Server des Cloudanbieters in der EU stehen. So ist gewährleistet, dass die gültigen Datenschutzgesetze befolgt werden.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass cloudbasierte Condition-Monitoring-Lösungen Fachkräfte bei Ihrer Arbeit unterstützen können, indem sie Anomalien früh erkennen und zeitraubende regelmäßige manuelle Messungen ersetzen. Zudem erhöht ihr Einsatz die Ausfallsicherheit und bietet eine Datengrundlage, die dabei hilft, die richtigen Entscheidungen zu treffen.

Condition Monitoring: Customized für Ihren Anwendungsfall

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