Dieser Artikel umfasst folgende Themen:
- Worin das Condition Monitoring besteht und seine Rolle als Industrie 4.0-Geschäftsmodell
- Wie das Condition Monitoring in Greenfield-Anlagen angewendet wird
- Die Vorteile von Condition Monitoring
In der Vergangenheit wurden konventionelle vorbeugende Wartungstechniken angewandt, um Maschinenstillstände und Produktivitätsverluste, die mit ungeplanten Ausfällen einhergehen, zu reduzieren. Die Einführung der Industrie 4.0 im Jahr 2011 kam mit optimierten Industrielösungen, um die Maschinenverfügbarkeit zu gewährleisten und Ausfallzeiten zu vermeiden. Vorausschauende Wartung und Condition Monitoring sind zentrale Bestandteile der Industrie 4.0, die mit proaktiven Maßnahmen Ausfällen vorbeugen.
Was ist Condition Monitoring?
Während der ersten industriellen Revolution gingen Aufsichtspersonen durch die Fabrikhalle und beobachteten stündlich die Bediener und die von ihnen verwendeten Maschinen, um den ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Diese Beobachtungstaktiken wurden im Allgemeinen durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Arbeit fortgesetzt wurde, aber mit einer kleinen Besonderheit. Anstatt die Arbeit der Bediener zu beobachten, wurde die Aufsichtsperson damit beauftragt, die Maschinenleistung zu inspizieren, um mögliche Ausfälle zu erkennen, bevor sie auftreten.
Das Condition Monitoring lehnt sich an die frühen Überwachungsprozesse an, beinhaltet aber eine zusätzliche Dosis an Digitalisierung und Datenanalyse, um den Maschinenzustand in Echtzeit zu ermitteln und die Ausfallraten genau vorherzusagen. Formal ist das Condition Monitoring definiert als der Prozess der Überwachung eines Parameters einer Maschine, um Veränderungen zu entdecken, die auf einen Fehler oder Defekt hinweisen.
Der Parameter könnte die Vibration oder die Temperatur sein, wobei signifikante Abweichungen ein bevorstehendes Problem identifizieren könnten. So können z. B. die Schwingungsdaten einer Drehmaschine oder einer anderen Maschine, die ein Drehwerkzeug verwendet, dabei helfen, signifikante Änderungen in der Maschineneinrichtung während des Betriebs zu erkennen. In einem Szenario, in dem historische Vergleichsdaten vorhanden sind, weisen Schwingungen, die den Vergleichswert überschreiten, auf einen Defekt oder einen zugrunde liegenden Zustand hin, der die Leistung beeinträchtigt.
Das Condition Monitoring umfasst auch die Überwachung der Leistung der Anlagen in der unmittelbaren Umgebung. Die aus dem Überwachungsprozess gewonnenen Daten oder Informationen können auf verschiedene Weise verwendet werden. Der Maschinenanwender kann die erfassten Daten nutzen, um eine förderliche Umgebung zu schaffen, die die Produktivität garantiert, während der Maschinenhersteller die Daten nutzt, um verbesserte Versionen der Maschine zu erstellen.
Condition Monitoring, seine industriellen Lösungen und Industrie 4.0
Die intelligente Fabrik setzt auf Datensammlung, Automatisierung und die Fähigkeit, datengesteuerte Informationen in Echtzeit zu treffen. Condition Monitoring unterstützt mehrere Industrie 4.0-Konzepte, wie z. B. vorausschauende Wartung, Bestimmung der Maschinenauslastung und datengesteuerte Produktivitätsoptimierung, um nur einige zu nennen.
Die kontinuierliche Überwachung von Maschinendaten zur Verschleißerkennung ist ein wichtiger Aspekt der vorausschauenden Wartung, da sie historische Daten liefert. Die vorausschauende Wartung stützt sich auf historische Daten, um vorherzusagen, wann der nächste Maschinen- oder Teileausfall zu erwarten ist. Das vorhergesagte Auftreten wird dann genutzt, um Wartungs- und Teileaustauschpläne zu erstellen, die unerwartete Ausfälle verhindern.
Heute setzen mehr als 79 % der Anlagen auf vorausschauende Wartung, um Ausfallzeiten zu reduzieren. Laut Deloitte führt die erfolgreiche Anwendung von vorausschauender Wartung zu einer Produktivitätssteigerung von ca. 25 % und zu einer Reduzierung der Anlagenausfälle um 70 %. All dies wird durch die Daten erreicht, die durch Zustandsmanagement-Initiativen erfasst werden.
Die Datenerfassungstechnologien, die zur Umsetzung des Condition Monitorings eingesetzt werden, unterstützen auch die Umsetzung intelligenter Richtlinien. Industrielle Lösungen für das Condition Monitoring wie IIoT, intelligente Geräte und Sensoren sind datenproduzierende Quellen, die auch über Edge-Computing-Funktionen verfügen. Die Fähigkeit, Daten an der Edge zu berechnen, stellt sicher, dass diese Lösungen in größere Industrie-4.0-Frameworks integriert werden können. Intelligente Industrielösungen ermöglichen auch die Erfassung von Daten und die Vernetzung von Altanlagen mit veralteten Kommunikationstechnologien.
Das Condition Monitoring in der Fabrikhalle erhöht die Sicherheit und gibt dem Anlagenbetreiber die Möglichkeit, spezifische Vorschriften umzusetzen. Ein solches Beispiel ist die Notwendigkeit, die Zustände von Stromkästen kontinuierlich zu überwachen, um die vom Versicherungsdienstleister vorgegebene Sicherheitsquote zu erfüllen. Anstatt Personal zur intervallmäßigen Überwachung der Anlagen einzusetzen, kann ein einfacher Sensor installiert werden, der thermische Daten in Echtzeit aufzeichnet und so den Zustand der verschiedenen Anlagen in der Fabrikhalle überwacht. Diese Sensoren sind mit Benachrichtigungssystemen integriert, die Alarme an zentralisierte Überwachungsplattformen senden können, wodurch die allgemeine Sicherheit und Gesundheit der Arbeiter gewährleistet und wichtige Sicherheitsmaßnahmen in der Fabrik automatisiert werden.
Die Vorteile von Condition Monitoring
Die wichtigsten Vorteile der Implementierung von Technologie oder der digitalen Transformation industrieller Prozesse sind die Förderung einer sicheren Arbeitsumgebung und die Steigerung der Produktivität. Das Condition Monitoring erfüllt diese beiden wichtigen Kriterien, indem es sicherstellt, dass die Geräte mit ihrer optimalen Kapazität arbeiten.
Die erfolgreiche Vorhersage von Anlagenausfällen schützt den Fabrikbetreiber auch vor unerwarteten Stillständen, die zu Gewinneinbußen führen können. Nehmen Sie zum Beispiel den Einsatz von Gabelstaplern, die berüchtigt dafür sind, tausende von Unfällen in der Fabrikhalle zu verursachen. Die Überwachung des Zustands eines Gabelstaplers reduziert Unfälle, die durch schlechtes Brems- oder Betriebsverhalten innerhalb einer belegten Fabrikhalle entstehen.
Condition Monitoring ist ein proaktiver Ansatz für Wartung und Instandhaltung mit der Fähigkeit, die Kosten zu reduzieren, die in Industrieunternehmen für die Instandhaltung anfallen. Laut einem Mckinsey Report erhöht die Anwendung von vorausschauender Wartung die Lebensdauer von Anlagen um bis zu 40 %. Das bedeutet, dass die Produktionsstätte einen deutlich höheren finanziellen Ertrag aus den Produktionsmaschinen erhält.
Schlussfolgerung
Condition Monitoring bietet industrielle Lösungen zur Vermeidung von Ausfallzeiten, zur Optimierung der Produktivität und zur Verbesserung der Sicherheit in der Fabrik. Die Anwendung des Condition Monitoring ist abhängig von der digitalen Transformation der Fabrikhalle und zeigt einen weiteren wichtigen Bereich auf, in dem auf Technologien der digitalen Transformation gesetzt werden kann.
