Wartungs-Messung

Zustandsüberwachung ist eine der besten Wartungstechniken, um die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Betriebseffizienz zu steigern. Sie ist zudem ein Schlüsselelement jeder vorausschauenden Wartungsstrategie.

Moderne digitale Tools erleichtern die Implementierung und Skalierung eines zustandsorientierten Wartungsprogramms. Dieser Artikel erläutert, was zustandsorientierte Überwachung ist und wie ein Zustandsüberwachungssystem in der Praxis funktioniert. Wir beschreiben außerdem die besten Geräte zur Zustandsüberwachung und zeigen ein Beispiel für die praktische Anwendung der Maschinenzustandsüberwachung.

Was ist Zustandsüberwachung?

Zustandsüberwachung ist eine proaktive Wartungsstrategie, die den Zustand von Anlagen kontinuierlich überwacht, sodass Wartungsteams neuen Maschinenausfällen zuvorkommen. Dabei werden Sensoren eingesetzt, um bestimmte Maschinenparameter – wie Vibrationen und Temperatur – zu überwachen und abnormale Muster zu erkennen.

Schon geringe Veränderungen der Schwingungspegel einer Anlage können auf einen neuen Defekt hinweisen. Je früher dieser erkannt wird, desto einfacher lässt er sich beheben.

Die Zustandsüberwachung von Anlagen ist kein neuer Ansatz. Digitale Tools wie drahtlose Sensoren und Analysesoftware haben jedoch die Reichweite von Zustandsüberwachungsprogrammen erweitert. Viele Unternehmen nutzen heute Tools der künstlichen Intelligenz (KI), um die Zustandsüberwachung auf die nächste Stufe zu heben.

Wie funktioniert Zustandsüberwachung? 

Bei der Zustandsüberwachung werden Sensoren an oder in Maschinen eingesetzt, um wichtige Indikatoren für den Anlagenzustand zu überwachen. Durch die Überwachung von Faktoren wie Vibrationen oder Temperatur einer Anlage können Techniker frühe Anzeichen eines sich anbahnenden Fehlers erkennen.

Jede Maschine weist ein Grundschwingungsmuster auf. Abweichungen von diesem Muster können beispielsweise auf eine lose Welle oder einen Lagerschaden hinweisen. Deshalb sind Schwingungsdaten ein so nützliches Werkzeug; sie können Techniker auf Fehler aufmerksam machen, die für das menschliche Auge noch nicht erkennbar sind. 

Künstliche Intelligenz kann heute Daten, die von Zustandsüberwachungssensoren erfasst werden, selbstständig analysieren. Viele davon können Maschinendefekte erfolgreich diagnostizieren. Die besten KI-Tools können zudem die Dringlichkeit eines Fehlers bestimmen und Empfehlungen zur Behebung geben.

Ausrüstung zur Zustandsüberwachung  

Geräte zur Zustandsüberwachung lassen sich in drei Kategorien einteilen: Hardware zum Erfassen von Daten zum Anlagenzustand, Software zum Analysieren dieser Daten und menschliche Experten, die den Nutzen der Daten ermitteln und über deren Verwendung entscheiden.

Hardware

Früher nutzten Techniker einfache Werkzeuge wie Stöcke oder Schraubendreher, um die Vibrationen einer Maschine zu überprüfen. Heute setzen die meisten Unternehmen auf drahtlose Zustandsüberwachungssensoren, die Vibrationen und Temperaturen kontinuierlich erfassen. Die besten Sensoren erfassen Daten während des Maschinenbetriebs und übertragen diese in Echtzeit zur Analyse in die Cloud.

Software

Die meisten Organisationen nutzen heute ein computergestütztes Wartungsmanagementsystem (CMMS), um ihre Anlagenzustandsdaten zu speichern und zu analysieren. Ein CMMS, wie eWartung, kann automatisch Arbeitsaufträge basierend auf Anlagenzustandsdaten eines Zustandsüberwachungssensors generieren. Es kann außerdem Daten verfolgen, Trends abbilden und ausführliche Berichte erstellen. Ein gutes CMMS organisiert außerdem Ihre Wartungsaufzeichnungen, sodass Audits und Compliance ein Kinderspiel sind.

Heutzutage integrieren immer mehr Teams KI-Tools in ihre Lösungen zur Schwingungsüberwachung. Tools wie Azima DLI Sie können Hunderte verschiedener Maschinen- und Anlagenfehler diagnostizieren. Sie können außerdem die Ursachen von Defekten ermitteln und detaillierte Berichte mit Schritt-für-Schritt-Anleitungen für Wartungsteams erstellen, die diese bei Reparaturen befolgen müssen.

Menschliche Expertise

Unabhängig von der Weiterentwicklung der digitalen Technologie ist die Einbindung menschlicher Experten nach wie vor unerlässlich. Manche Anlagen beschäftigen Experten für Zustandsüberwachung zur Datenanalyse, während andere Fernüberwachungsdienste nutzen, um den Zustand ihrer Anlage zu überwachen und Wartungsstrategien zu entwickeln.

Arten der Zustandsüberwachung  

Zu den gängigsten Arten der Zustandsüberwachung zählen:

• Schwingungsüberwachung: Verfolgt die Vibrationspegel einer Anlage, üblicherweise mithilfe eines drahtlosen Sensors, der Daten in die Cloud überträgt. Veränderungen im Vibrationsmuster können auf Fehler wie Unwucht, Lockerheit und verbogene Wellen hinweisen.
• Akustische Überwachung: Erfasst und überwacht mittels Mikrofonen die Schallemissionen von Maschinen, Bauteilen und Gebäuden. Veränderungen der Schallwellen können auf Lecks in Gasleitungen oder Pumpen sowie auf defekte Dichtungen hinweisen.
• Ultraschallüberwachung: Verfolgt hochfrequente, für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbare Geräusche von Anlagen und Komponenten. Die Ultraschallüberwachung kann Lagerfehler und Lecks lokalisieren.
• Ölanalyse: Testet Schmierstoffe, um den Zustand der Anlage zu beurteilen. Veränderungen der Ölqualität können auf vorzeitigen Verschleiß der Anlage oder auf Verunreinigungen hinweisen, die einen Motor beschädigen können.
• Temperaturüberwachung: Verwendet Wärmebildkameras zur Beurteilung des Zustands und der Leistung von Anlagen, insbesondere von HLK- und HLK/R-Systemen. Mithilfe von Wärmebildkameras lassen sich Probleme wie Lecks, Isolierungsprobleme und fehlerhafte Dichtungen identifizieren.
• Überwachung der Stromqualität: Misst elektrische Rohdaten, um Spannungs-, Strom- und Lastprobleme zu erkennen und die Sicherheit der Wartungsteams zu gewährleisten.

Jede Anlage hat ihre individuellen Anforderungen. Die Erstellung einer Anlagenhierarchie ist hilfreich, um zu bestimmen, welche Maschinen überwacht werden sollten und welche Arten der Zustandsüberwachung für Ihre Anlage am besten geeignet sind.

Beispiel für Zustandsüberwachung  

Das Valley Queen Cheese Company, in der Stadt Milbank im Bundesstaat South Dakota gelegen, ist ein hervorragendes Beispiel für die praktische Zustandsüberwachung.

Valley Queen entschied sich für ein Schwingungsüberwachungsprogramm, um sein wichtigstes Betriebsmittel zu schützen – ein großes Gebläse, das den für den Produkttransport im Werk benötigten Luftstrom erzeugt. Fällt das Gebläse aus, fällt die gesamte Anlage aus, was die Gefahr erhöht, dass der Käse im Bottich verdirbt.

Das Unternehmen installierte drahtlose Sensoren an Schneckenlagern, einem Elektromotor und Stehlagern, die mit dem Radialventilator des Gebläses verbunden sind. Mithilfe der Datenanalyse mit eMaint konnte das Team auftretende Fehler am Gebläse erkennen, Ausfälle vermeiden und die Produktionslinie am Laufen halten.

Zustandsüberwachungstechniken  

Zu den Techniken der Zustandsüberwachung gehören:

• Vibration Analyse
• Thermografische Analyse
• Stromqualitätsanalyse
• Ultraschallanalyse
• Ölqualitätsanalyse
• Akustische Analyse

Es kann schwierig sein, die richtigen Zustandsüberwachungstechniken für Ihre Anlage zu finden. Lassen Sie sich zunächst von den Experten von Prüftechnik beraten. Unser Technikerteam steht Ihnen jederzeit für Fragen rund um die Zustandsüberwachung zur Verfügung – von der Implementierung über die Fehlerbehebung bis hin zur Fernüberwachung. Kontaktieren Sie uns hier.