Wie Schwingungsanalysen die Lebensdauer von Anlagen verlängern und Ausfälle verhindern
Alle Maschinen fallen irgendwann aus. Die Frage ist nicht ob, sondern wann. Erfahrene Wartungsteams wissen jedoch, dass Schwingungsmuster ihnen Hinweise darauf geben können, wann eine Maschine repariert werden muss. Das Ziel der Messung und Analyse von Schwingungsmustern ist nicht, Schwingungen vollständig zu eliminieren, da alle Maschinen mit rotierenden Teilen vibrieren. Stattdessen Zustandsüberwachung kann Änderungen in normalen Vibrationsmustern erkennen, die viel über den Zustand der Maschine aussagen.
Vibrationsdaten können auf Zustandsänderungen hinweisen – Probleme, die zu vorzeitigem Komponentenverschleiß führen können. Durch die Erfassung und Analyse dieser Daten können Wartungsfachleute potenzielle Fehlerquellen identifizieren und diese beheben, bevor es zu Ausfallzeiten oder Schäden kommt.
Funktionsweise der Schwingungsanalyse
Schwingungsmessgeräte – ob drahtlose Schwingungssensoren oder tragbare Schwingungsanalysatoren –, die an Maschinenlagern eingesetzt werden, können die Schwingungsfrequenzen von der rotierenden Welle bis zur Maschinenoberfläche messen. Diese Daten werden dann vom Gerät an eine Software übermittelt, die es Wartungsteams ermöglicht, Anlagen aus der Ferne zu überwachen. Durch die Reduzierung der Fahrten zu Maschinen in schwer zugänglichen oder potenziell gefährlichen Bereichen bleiben die Teams sicherer und haben mehr Zeit für wichtige Aufgaben.
Wenn die Daten einen Fehler anzeigen, entscheiden die Wartungsteams, ob weitere Tests zur Datenerfassung durchgeführt oder eine Reparatur geplant wird. Tragbare Schwingungsmessgeräte können entweder im Rahmen der routenbasierten Wartung oder zur Erfassung zusätzlicher Daten von bestimmten Maschinen eingesetzt werden. Bei Reparaturentscheidungen sollten die Historie der Anlage, ihre Kritikalität und die Schwere des Fehlers berücksichtigt werden.
Es gibt eine Vielzahl von Werkzeugen, die für die unterschiedlichsten Anlagentypen und Budgets geeignet sind. Einige Sensoren erfassen häufig detaillierte Messungen und liefern umfangreiche Daten. Screening-Sensoren erstellen schnelle Schnappschüsse von weniger Daten. Die modernen Handgeräte sind so intuitiv zu bedienen, dass selbst Techniker ohne Erfahrung schnell genaue und wiederholbare Messungen durchführen können.
Fluke Reliability bietet eine Reihe von maschinenmontierten und tragbaren Schwingungsmessgeräten an, die den Anforderungen jedes Teams gerecht werden. Die Fluke 3563 Analyse-Vibrationssensor ist ein leistungsstarker drahtloser Sensor, der eine Schwingungsüberwachung und -analyse rund um die Uhr ermöglicht. Er generiert automatisch Warnmeldungen, wenn der Zustand einer Anlage bestimmte Grenzwerte überschreitet. Der Vibscanner 2 ist ein intuitives Handschwingungsmessgerät, das mit seinem dreiachsigen Sensor schnell Daten über drei Achsen erfasst. Und die VibXpert II ist ein tragbares All-in-One-System zur effektiven Schwingungsüberwachung, das auch zum betrieblichen Auswuchten eingesetzt werden kann.
Die Schwingungsanalyse ist für eine effektive zustandsorientierte Wartungsstrategie unerlässlich
Herkömmliche kalenderbasierte Wartungspläne führen Aktionen basierend auf einem Zeitrahmen oder festgelegten Terminen durch – oder warten sogar auf einen Ausfall, bevor sie repariert werden (auch bekannt als „Run to Failure“). Dieser Ansatz ist kostspielig und ineffektiv.
Die zustandsorientierte Instandhaltung ist deutlich umfassender und verlängert die Lebensdauer einer Anlage. Gleichzeitig spart sie wertvolle Zeit und Geld. Sie nutzt Techniken wie Schwingungsüberwachung und -analyse, um Hinweise auf den Zustand und die Leistung einer Maschine zu erhalten. Ändert sich der Zustand einer Maschine, müssen Wartungsteams entscheiden, wie und wann sie reagieren. Die Schwingungsanalyse erleichtert dies.
Durch die Kombination von Schwingungssensoren mit cloudbasierter Analysesoftware können Wartungstechniker von überall und von jedem mobilen Gerät aus auf Schwingungsdaten zugreifen. Analysesoftware kann Schwingungsdaten von Anlagen im Laufe der Zeit verfolgen und Trends ermitteln. Dadurch lassen sich Fehler leichter erkennen und die Entscheidungsfindung verbessern. Wartungsteams können die erfassten Schwingungsdaten besser auswerten und bei Bedarf die effektivsten Korrekturmaßnahmen festlegen.
Die Schwingungsüberwachung ist eine skalierbare Methode zur Datenerfassung von zahlreichen Anlagen. Mit Schwingungssensoren, die die Anlagen rund um die Uhr überwachen, erhalten Wartungsteams einen klaren Überblick über deren Zustand und sparen gleichzeitig Zeit für manuelle Messungen. Die Schwingungsüberwachung entlastet die Teams und ermöglicht ihnen, sich auf die Anlagen zu konzentrieren, die ihre Aufmerksamkeit erfordern.
Schwingungsanalyse kann vier Arten von Fehlern aufdecken
Die Schwingungsanalyse ist seit Jahrzehnten etablierte Praxis. Daher gibt es robuste Algorithmen zur Identifizierung und Diagnose von Maschinenfehlern. Das Lesen und Erkennen dieser Muster erfordert umfangreiche Schulung und Erfahrung. 90 % der Maschinenfehler lassen sich jedoch in vier gängige Kategorien einteilen: Fehlausrichtung, Unwucht, Lockerheit und Lagerverschleiß. Mithilfe der Schwingungsanalyse können Sie diese Fehler schnell identifizieren und beheben, bevor sie zu größeren Problemen werden oder zu ungeplanten Ausfallzeiten führen. Wenn sich Fehlermuster abzeichnen, können potenzielle Fehler frühzeitig erkannt werden.
1. Fehlausrichtung
Wenn die Maschinenwellen nicht richtig ausgerichtet sind, führt die erhöhte Kraft zu höheren mechanischen Belastungen, Energieverschwendung und beschleunigtem Komponentenverschleiß. Im schlimmsten Fall Wellenfehlstellung Zu den möglichen Szenarien zählen gerissene oder gebrochene Wellen, die ein potenzielles Sicherheitsrisiko darstellen und das Wartungspersonal gefährden.
2. Ungleichgewicht
Ungleichmäßiges Gewicht auf einer Welle führt zu verstärkten Vibrationen, wenn sich das unausgeglichene Gewicht um die Maschinenachse dreht. Dies kann zu erhöhtem Lager- und Dichtungsverschleiß, Energieverschwendung und verminderter Produktivität führen.
3. Lockerheit
Eine Welle, ein Fundament oder eine Komponente kann sich lösen. Dies kann zu potenziell zerstörerischen Vibrationen führen und den Verschleiß von Lagern und Dichtungen erhöhen. Lockerheit kann auch zu einem unpassenden Sitz zwischen Komponenten, losen Schrauben oder Problemen mit der Grundplatte führen.
4. Lagerverschleiß
Übermäßige Belastungen, mangelnde Schmierung oder falsche Montage führen zu Lagerverschleiß und schließlich zum Ausfall. Lagerrollen, die über eine verschlissene oder beschädigte Stelle laufen, können Vibrationen verursachen, ebenso wie ein defekter Antriebsriemen.
Schwingungsanalyse verhindert Ausfälle und ungeplante Ausfallzeiten
Die Überprüfung von Anlagen auf Schwingungsanomalien minimiert unnötige kalenderbasierte Wartungsmaßnahmen. Durch die Erfassung von Schwingungsdaten im Laufe der Zeit können Wartungsteams Fehler im Voraus erkennen und diagnostizieren – das reduziert Unsicherheit und Wartungskosten. Da geplante Wartungsaktivitäten weniger Risiken bergen als dringende, reaktive Reparaturen, können Sie ungeplante Ausfallzeiten reduzieren und die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter verbessern.
Frühwarnungen ermöglichen es den Teams, sich auf die Maschinen zu konzentrieren, die ihre Aufmerksamkeit benötigen, und den besten Zeitpunkt für die Behebung von Störungen zu planen. Die Abkehr von einer reaktiven Wartungsstrategie hilft den Teams, ihren Zeit- und Energieaufwand zu optimieren und die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit ihrer Anlagen zu erhöhen.
Die zugrundeliegenden Ursachen von Vibrationen können die Lebensdauer von Geräten und Komponenten verkürzen. Das Erkennen und Beheben drohender Fehler, bevor sie Schäden verursachen, ermöglicht es, Anlagen länger in optimalem Zustand zu halten. Präzise Echtzeitinformationen über den Anlagenzustand reduzieren Produktionsausfälle und verbessern die Genauigkeit von Produktivitätsprognosen. Planung und Bestandsführung können optimiert werden. All dies wirkt sich direkt positiv auf das Geschäftsergebnis aus.
