Getriebe So funktioniert die digitale Getriebeüberwachung in einer Ringspinnmaschine

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SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Lenord, Bauer & Co. GmbH

WITTENSTEIN alpha GmbH

Die digitale Getriebeüberwachung ermöglicht Condition Monitoring im Antriebsstrang, bietet aber auch Vorteile bei Prototypen-Tests und in der frühen Serienphase. Ein Hersteller von Ringspinnanlagen optimiert so das gesamte Maschinenverhalten.

Mit SPN-Drive Monitoring bietet SPN Schwaben Präzision aus Nördlingen für ihre Kunden individuelle Lösungen für die Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) kundenspezifischer SPN-Getriebelösungen. Neben der Zustandsüberwachung, die das Erkennen von Prozessänderungen im Antriebsstrang möglich macht, kann durch eine nachgelagerte Analyse eine Vorhersage über den Zeitpunkt der nächsten notwendigen Wartung getroffen werden (Predictive Maintenance). Durch den Einsatz eines Monitoring-Systems ist es möglich kontinuierlich digitale Informationen über die Maschine zu sammeln und den Weg zur Einführung eines digitalen Zwillings zu bereiten.

Kundenspezifisch automatisierte Lösung für die Faserverarbeitung

Die Saurer Gruppe nutzt die digitale Getriebeüberwachung bereits in einer ihrer Ringspinnmaschinen. Das Unternehmen entwickelt und fertigt Maschinen und Komponenten zur Garnherstellung. Das Traditionsunternehmen ist Anbieter von Komplettlösungen für Spinnereien und Zwirnereien. Saurer Technologies ist spezialisiert auf die Herstellung von intelligenten und wirtschaftlichen Zwirn- und Kabliermaschinen. Saurer Spinning Solutions bietet kundenspezifisch automatisierte Lösungen für die Stapelfaserverarbeitung vom Ballen zum Garn an. Dabei ist das Unternehmen der einzige Anbieter von allen fünf End-Spinnverfahren für Stapelfaser.

Moderne Ringspinnanlagen müssen nicht nur eine hohe Garnqualität, sondern auch hohe Produktivität, Flexibilität und einen hohen Automatisierungsgrad ermöglichen. Sensorik unterstützt dabei als Grundlagen für eine sinnvolle Datengenerierung in der Produktion. Das gilt auch für Sensoren in mechanischen Komponenten wie beispielsweise in Getrieben. Sind die Sensoren direkt am Getriebe angebracht, spart dies Nachrüstarbeiten. Der Betreiber kann sicher sein, dass die einzelnen Komponenten ideal aufeinander abgestimmt sind. Die Visualisierung der individuellen Messgrößen erfolgt über ein Dashboard.

Gemeinsam mit der Saurer Gruppe entwickelte die SPN Schwaben Präzision ein Getriebe, das den hohen Qualitätsansprüchen der neuesten Generation an Ringspinnmaschinen, der ZR 72XL, entspricht. Nach langer und umfassender Prüfung der Getriebe im Testsystem bei der SPN Schwaben Präzision schloss eine Feldtestüberwachung vor Ort nach Einbau in die Maschine an, um die Ergebnisse zu validieren und weitere Erkenntnisse zu gewinnen.

Digitale Getriebeüberwachung im Einsatz bei Prototypen-Tests

SPN-Drive Monitoring eignet sich sehr gut für den Einsatz bei Prototypen-Tests und in der frühen Serienphase, um damit die Lastdaten und das Maschinen- und Getriebeverhalten im Feldversuch exakt zu ermitteln und zu überwachen. Basierend auf den Ergebnissen eines Prototypentests, können die Wartungsvorgaben oder auch das Getriebe selbst weiter optimiert und präzise angepasst werden. Der Einsatz von Monitoring-Systemen ist auch in kritischen Anwendungen sinnvoll, um etwaige Maschinenausfälle rechtzeitig erkennen zu können.

Das Leistungspaket umfasste sowohl die Sensorik, die speziell auf das Getriebe und die Anforderungen abgestimmt wurde, als auch die Mess- und Übertragungstechnik (Monitoring Box als Edge-Device). Die Übertragung der erfassten Messdaten an eine Cloud, mit entsprechender Verarbeitung, Filterung, Archivierung und Visualisierung in einem Dashboard ist ebenso Bestandteil des Leistungspakets.

Die Vorteile des Einsatzes von SPN-Drive-Monitoring im Überblick:

• Auswahl geeigneter Sensorik, die speziell auf das Getriebe abgestimmt wird

• Einsatz eines modularen Monitoringsystems, angepasst an die kundenindividuellen Anforderungen

• Integration und Einbau von smarter Sensorik direkt in den Antriebsstrang

• Verarbeitung, Filterung und Archivierung der Messdaten

• Bereitstellung der Messdaten und Auswertungen über individuell konfigurierte Dashboards

• Alarmierung bei starken Abweichungen vom Soll-Zustand.

Kenntnisse zur eingesetzten Antriebstechnik direkt aus dem Feld

Für Saurer bedeutete das, dass der Automatisierer weitgreifende Kenntnisse seines Kernprozesses, der Antriebstechnik, direkt aus dem Feld gewinnen kann. Diese Überwachung ist auch, obwohl die Maschine sich bereits vor Ort beim Kunden im Einsatz befindet, aus der Ferne problemlos möglich. Unterschiedliche Produktionsverfahren und unterschiedliche Produkte, die auf der Maschine eingesetzt werden, können unterschiedliche Auswirkungen auf die Antriebstechnik haben. Dadurch können zusätzlich Schlüsse für Verbesserungen in der Automatisierung gezogen werden. Durch die kontinuierliche Aufzeichnung und Sammlung von Daten kann das Langzeitverhalten betrachtet werden.

„Wir arbeiten präzise und intensiv mit unseren Kunden an optimalen Lösungen. Dafür ist es wichtig, dass wir die Anforderungen bis ins Detail kennen und die Umgebungseinflüsse bekannt sind, in der die Anwendung eingesetzt wird. Denn nur so können wir für jeden Antriebsfall die richtige Lösung anbieten“, erklärt Rainer Hertle, technischer Geschäftsführer der SPN Schwaben Präzision. Und weiter: „Die Überwachung der Systeme wird für unsere Kunden immer wichtiger, um auch außerhalb von Standardlösungen, unschlagbar robust und langlebige Lösungen, Wartungszyklen und Komponentenwechsel exakt planen zu können. Deshalb setzen wir unter anderem auch auf digitale Lösungen, die zu Weiterentwicklungen und langer Nutzung unserer Getriebe beitragen können. Dafür haben wir unterschiedliche Varianten erarbeitet, die mit einem Selection Tool auf unserer Website für unterschiedliche Anforderungen schnell konfiguriert werden können.“

Das SPN-Drive Monitoring Selection Tool ist auf der SPN-Webseite zu finden. In wenigen Schritten erhält man einen Lösungsvorschlag, passend zu den individuellen Anforderungen an eine digitale Getriebeüberwachung.

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