Motion, Drives & Automation

Digitalisierung, Vernetzung und Kommunikation der Instandhaltung

| Redakteur: Katharina Juschkat

In der vernetzten Produktion ist die vorausschauende Wartung ein wichtiger Baustein
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In der vernetzten Produktion ist die vorausschauende Wartung ein wichtiger Baustein (Bild: Hannover Messe)

Das Thema Predictive Maintenance ist hochaktuell und wird auf der kommenden Motion, Drives & Automation der Hannover Messe eine zentrale Rolle spielen. Mit der intelligenten Instandhaltung sollen Komponenten nur dann ausgewechselt werden, wenn es wirklich nötig ist oder der passende Zeitpunkt gekommen ist.

Die vorausschauenden Wartung – oder Predictive Maintenance – ist ein aktuelles Thema und ist Teil der kommenden Motion, Drives & Automation, kurz MDA, die im Rahmen der Hannover Messe stattfindet. Die Anwender von Maschinen und Fahrzeugen wollen nicht warten, bis eine Komponente ausfällt, sie möchten diese aber auch nicht auf Verdacht auswechseln. Das müssen sie auch nicht, denn Unternehmen der Antriebs- und Fluidtechnik haben Systeme entwickelt, mit denen zum Beispiel Wälzlager, Getriebe, Elektromotoren, Hydraulikpumpen sowie Druckluftflüssigkeiten kontinuierlich überwacht werden können.

Ergebnisse der Zustandsüberwachung intelligent auswerten

„In der vernetzten Produktion und in der Industrie-4.0-Umgebung ist die vorausschauende Wartung ein wichtiger Baustein. Intelligente Komponenten können mittels Sensorik die Daten in Echtzeit aufnehmen und an ein Auswertesystem übertragen”, sagt Peter Synek, stellvertretender Geschäftsführer Fachverband Fluidtechnik im VDMA.

Diese Möglichkeit ist zunächst einmal nichts Neues: „Condition Monitoring”, die Zustandsüberwachung, war schon ein zentrales Thema vergangener MDA-Messen. Neu sind die Erkenntnisse, die sich aus der Zustandsüberwachung ziehen lassen. Intelligent ausgewertet, erlauben die in Echtzeit gewonnenen Daten den Service oder Austausch von Komponenten zum exakt richtigen Zeitpunkt – ohne vorgegebene Wartungsintervalle und bevor sie ausfallen.

Kontinuierlich Daten überwachen und auswerten lassen

Wie das funktionieren soll, lässt sich an Wälzlagern demonstrieren. Führungsgrößen sind hier Schwingung, Temperatur und Drehzahl. Sie werden kontinuierlich erfasst und ausgewertet, sodass Unregelmäßigkeiten detektiert und ihre Auswirkung auf die Lagerlebensdauer errechnet werden. Gleichzeitig können „Heißläufer” per Temperaturüberwachung ermittelt werden. Diesen Service bietet Schaeffler zum Beispiel für Wälzlager von Windkraftanlagen und Schienenfahrzeugen. Die Daten werden in der firmeneigenen Cloud ausgewertet und zur Verfügung gestellt. Der Anwender muss also nicht mehr Kenntnisse über die Auswertung von Sensordaten haben.

Diese Micro-Services der datenbasierten Instandhaltung sind aktuell stark nachgefragt. Bei hydraulischen Antrieben lassen sich zum Beispiel Partikelzähler in Predictive-Maintenance-Systeme einbinden. Parker hat ein solches System entwickelt. Stefan Nilgen von Parker Hannifin erklärt: „Mit unserem ,Total-System-Health-Management‘ erfassen wir die Daten des Systems inklusive der Peripherie, analysieren sie und werten sie aus, um entsprechende Maßnahmen ergreifen zu können. So haben wir die Gesamtproduktivität sowie die Kosten komplexer Systeme im Blick und können vorbeugende Maßnahmen jeder Art vornehmen. So können Korrekturmaßnahmen überflüssig bzw. so planbar werden, dass Ausfälle vermieden werden.”

„Odin” soll 99 % aller Fehler erkennen

Bei Bosch Rexroth heißt das Tool zur vorausschauenden Wartung „Odin” und wird ebenfalls auf der Hannover Messe gezeigt. Die Abkürzung steht für „Online Diagnostic Network” und bezieht neben der Sensorik und Cloud-basierten Anwendungen auch die Methodik des Machine Learning ein, um vorausschauend Wartungsmaßnahmen auszuführen. Tapio Torikka, verantwortlich für die Entwicklung des Systems, erklärt: „Ein Experte, der eine Anlage mit traditionellen Mitteln überwacht, erkennt einen Fehler mit einer Wahrscheinlichkeit von 43 %. Unser System hat eine Fehlererkennungsrate von 99 %.”

Die vorausschauende Wartung gewinnt durch Big Data und weitere Themen der Industrie 4.0 an Dynamik: Es wird einfacher, relevante Daten zu sammeln und zu verarbeiten. Unterstützt wird dieser Trend durch Kooperationen: Aventics und der Sensorspezialist IFM arbeiten künftig zusammen, um Betriebsdaten beispielsweise von Pneumatikzylindern unabhängig von der Maschinensteuerung online zu überwachen und zu analysieren. Schaeffler und IBM haben eine strategische Partnerschaft mit dem Ziel geschlossen, Antriebe in kritischen Anwendungen wie Windkraftanlagen und Zügen kontinuierlich zu überwachen und die gewonnenen Erkenntnisse per Machine Learning zu optimieren.

Derartige Systeme werden unter dem Oberbegriff „Predictive Analytics” diskutiert. Besucher der MDA, die sich für diese Entwicklung interessieren, könenn auch die parallel stattfindenden Messen Industrial Automation und Digital Factory besuchen. Dort werden Unternehmen der IT-Industrie ihre Vorstellungen von Industrie 4.0 und dem Industrial Internet of Things präsentieren und die vorbeugende Instandhaltung einbeziehen. (kj)

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