Probleme lösen, bevor sie entstehen
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Seit vielen Jahren bietet XERVON Instandhaltung im Rahmen einer zukunftsorientierten Instandhaltungsstrategie das Condition Monitoring an. Mit Hilfe geeigneter Überwachungsmethoden – beispielsweise Schwingungsanalysen und Körperschallmessungen – identifizieren die XERVON-Fachleute so verschlissene und defekte Teile in einer Prozessanlage, noch bevor es zu einem ungeplanten und meist kostenintensiven Ausfall der gesamten Anlage kommt. Jetzt gehen die Instandhaltungsexperten noch einen Schritt weiter: Durch die Einbindung der Messergebnisse in digitale Unternehmensnetzwerke eröffnen sie dem Kunden vielfältige neue Möglichkeiten, die gewonnenen Daten intelligent und nutzbringend zu verwenden.
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Die Auswertungsmodule des Systems
Ursache-Wirkungs-Diagramm als KVP-Tool
Stillstand minimieren, Verfügbarkeit steigern
Für einen professionellen Industriedienstleister wie die XERVON Instandhaltung GmbH gehört das sogenannte Condition Monitoring zur Kernkompetenz im breitgefächerten Leistungsspektrum. Die gezielte Messung und Analyse von Zustandsdaten ist eine äußerst hilfreiche und zielführende Methode, Stillstandszeiten von Prozessanlagen zu minimieren und die Gesamtverfügbarkeit der Anlagen des Kunden langfristig zu steigern.
Damit ein unvorhergesehener Produktionsstillstand so gut wie ausgeschlossen wird: Anlagenüberwachung mit Condition Monitoring von XERVON Instandhaltung
Bei der zustandsorientierten Instandhaltung mittels Schwingungsanalyse bzw. Körperschallmessung wird mit Hilfe eines Schwingungssensors der Schall an der Oberfläche der Maschine, der durch Wechselkräfte in der Maschine entsteht, gemessen. Dieser wird dann grafisch dargestellt und ausgewertet. Im Falle einer Unregelmäßigkeit an einem Bauteil können die XERVON-Instandhaltungsexperten den exakten Zustand bzw. die Fehlerursache gezielt ermitteln und dem Kunden dadurch eine zeitlich geplante Reparatur ermöglichen. Einzelne Maschinenelemente, wie z. B. Lager, Zahnräder, Wellen oder Riementriebe, werden dauerhaft überwacht und ihr Zustand wird dokumentiert. So lassen sich verschleißbedingte Teile aufspüren, noch bevor es zu einem Ausfall der kompletten Anlage kommt. Ein unvorhergesehener Produktionsstillstand ist daher so gut wie ausgeschlossen. Außerdem kann jedes Teil so lange wie möglich im Einsatz bleiben, da der Verschleiß zuverlässig überwacht wird und der Austausch betroffener Teile während eines ohnehin geplanten Stillstands vorgenommen wird.
Die Vorteile einer solchen Vorgehensweise liegen auf der Hand:
- Minimierung von ungeplanten, vermeidbaren, kostenintensiven Anlagenstillständen
- Optimierung des Ersatzteilmanagements (geringere Lagerbestände)
- Optimierung des Personaleinsatzes
- Verringerung der Zeit bei der Fehlersuche
- Erhöhung der Betriebs- und Mitarbeitersicherheit
- Erhöhung der Planbarkeit der Produktion
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Wichtige Voraussetzung für eine zuverlässige Analyse und gekonnte Interpretation der gewonnenen Messdaten ist allerdings ein entsprechendes fachtechnisches Know-how. XERVON Instandhaltung setzt dazu ausschließlich geschulte Fachleute ein, die über jahrelange Erfahrung im Umgang mit den Diagnosesystemen verfügen. „Es reicht nicht aus zu sagen, dass die Anlage mehr als üblich vibriert, nach dem Motto: Da könnte demnächst was passieren!“, erklärt Steven Brenner vom XERVON-Fachbereich Condition Monitoring. „Wir können anhand unserer Messungen die potenzielle Fehlerquelle exakt ermitteln, so dass in der Folge beispielsweise nicht ein ganzes Getriebe, sondern lediglich die Stufe 2 des Getriebes getauscht werden muss.
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Dank unseres Fachwissens sind wir in der Lage, für spezifische Anlagentypen konkrete Zustandsbereiche und damit einhergehend auch kritische Grenzwerte verlässlich zu erkennen und Alarmwerte festzulegen.“ Zur Definition von Grenzwerten und Analyse von Schadensverläufen steht der über Jahrzehnte gewonnene Erfahrungsschatz des gesamten XERVON-Netzwerks zur Verfügung. Die Ingenieure können auf Datenbanken mit Mess- und Vergleichsdaten von über 8.000 überwachten Maschinen zurückgreifen. So schaffen die aussagekräftigen Daten des von XERVON durchgeführten Condition Monitoring die Basis, beim Kunden einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess in Gang zu setzen (s. Grafik 1).
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Erhobene Daten des Systems
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Stichwort Industrie 4.0
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Mit der Entwicklung digitaler Online-Systeme hat die zustandsorientierte Instandhaltung einen weiteren Schritt in die Zukunft getan. Was mit digitaler Unterstützung heutzutage möglich ist, zeigt beispielsweise ein spezifisch angepasstes Online-System, das XERVON zurzeit bei einem großen deutschen Automobilzulieferer einführt. Das System ist so ausgelegt, dass neben der Datenerhebung eine große Vielfalt an Möglichkeiten zur Datensendung, -übertragung, -speicherung und -verarbeitung realisierbar ist. Dabei können Systemänderungen (z. B. die Änderung einer Messaufgabe) auch aus der Ferne via Online-Zugriff ortsunabhängig und schnell durchgeführt werden.
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Eines der übergeordneten Ziele dieses Systems ist es, instandhaltungsspezifische Daten in die Leitsysteme des Kunden (wie beispielsweise Instandhaltungsplanung und Steuerungssysteme (IPS)) effektiv zu integrieren, d. h. die richtigen, also nur die instandhaltungsrelevanten Informationen zur Verfügung zu stellen. Die größte Herausforderung liegt dabei wiederum in der Interpretation der erhobenen Daten, deren Weiterverarbeitung und anschließenden Bereitstellung an übergeordnete Planungssysteme.
Auch ein weiteres konkretes Einsatzbeispiel – in diesem Fall aus der kunststoffverarbeitenden Industrie – zeigt, wie gekonnt die XERVON-Instandhaltungsexperten die moderne Informations- und Kommunikationstechnik mit dem Produktionsprozess verzahnen, um eine fundierte Zustandsanalyse durchführen zu können. Bei einer Produktionsanlage haben die XERVON-Ingenieure die Überwachung eines Elektromotors, zweier Lager und vierer Pumpen mit Wälzlagern installiert. Die Herausforderung: Aussagekräftige Messdaten lassen sich nur in der zehn Sekunden dauernden Leerlaufzeit zwischen zwei Produktionsvorgängen gewinnen. Die intelligente Lösung: Mit Hilfe des Online-Systems lässt sich sehr präzise einstellen, unter welchen Maschinenbetriebszuständen die Messungen erfolgen sollen. Die XERVON-Ingenieure haben das Online-Überwachungssystem exakt so programmiert, dass die Prozessanlage selbst bei Eintritt in die Leerlaufphase das Signal zum Auslösen und anschließend auch zum Beenden der Messung gibt.
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Panel des Online-Systems an der CM-Box. Hier können Daten einzelner Sensoren eingesehen werden
Die Auswertungsmodule des Systems
Die intelligente Integration von Instandhaltungsdaten in die Planungs- und Steuerungssysteme der Kunden ist die Herausforderung für die Zukunft und sorgt für optimale Effektivität
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Instandhaltung mit System
Mit gezielten Condition Monitoring Maßnahmen schaffen die Experten eine detailgenaue Analyse der Anlagen zur kostensparenden und gezielten Instandhaltung und optimierter Verfügbarkeit
Vorteile von Online-Systemen
Sind die Daten einmal im Online-System vorhanden, sind die Grenzen weitgehend offen, wie sie weiterverwertet werden können. „Denkbar ist vieles“, weiß Steven Brenner. Er und seine Kollegen arbeiten intensiv an den neuen Möglichkeiten, die das Condition Monitoring für den Kunden noch nutzbringender machen. Angefangen bei umfangreichen Analysemöglichkeiten bis hin zu kundenspezifischen Visualisierungsoberflächen. Je nach Wunsch lassen sich Stunden-, Tages-, und Wochenberichte sowie umfangreiche Trendings der überwachten Bauteile erstellen. Sporadische Grenzwertüberschreitungen können identifiziert und langfristig behoben werden. Aber auch die Möglichkeit der automatischen Anlagenabschaltung bei spontaner Grenzwertüberschreitung ist umsetzbar. „Der Kunde legt fest, was er für seine Anlage wünscht, wir schaffen die Grundlagen dafür“, so Brenner.
Eine überzeugende Lösung ist auch die werksübergreifende, zentralisierte Auswertung von Anlagen und die anschließende Übertragung von Best Practices an alle gleichartigen Anlagen des Unternehmens. Beispiel: Ein Hersteller mit Zentrale in Deutschland überwacht an verschiedenen Standorten weltweit seine Prozessanlagen per Condition Monitoring. Alle gewonnenen Informationen und Messdaten werden online in einer einzigen Datenbank zusammengeführt und zentral mit einer entsprechenden Auswertungssoftware analysiert. Anschließend können dann als Rückfluss – wiederum über das digitale Netzwerk – Handlungsempfehlungen, Verbesserungsmaßnahmen etc. an die einzelnen Anlagen gegeben werden.
Ob umfangreiche Analysemöglichkeiten oder kundenspezifische Visualisierungsoberflächen: XERVON Instandhaltung arbeitet intensiv daran, Condition Monitoring noch nutzbringender für die Kunden zu gestalten