Antriebe per Condition Monitoring im Blick halten

At the Factory Female Mechanical Engineer Designs 3D Engine on
Bild: ©Gorodenkoff/stock.adobe.com / Keba Industrial Automation GmbH

Condition Monitoring von Anlagen erkennt kritische Ereignisse und Betriebszustände mit hohem Verschleißpotential. Ereignisse und resultierende Fehler werden klassifiziert und bewertet. Kritische Ereignisse oder unerwünschte Betriebszustände sollen unmittelbar beseitigt werden, um Folgeschäden abzuwenden. Ausfallzeiten werden reduziert, da Servicetechniker, Ersatzteile und Logistik zielgerichtet bereitgestellt werden können. Dabei lässt sich Condition Monitoring der Antriebstechnik oft ohne zusätzliche IT-Infrastruktur einrichten, wenn KeDrive D3 Antriebsregler verwendet werden. Der Automatisierer Keba erarbeitet dann mit dem Anlagen- und Maschinenbauer ein Datenmodell für individuelle Anwendungsfälle. Der abgeleitete Gesundheitszustand der Anlage wird in einem browserbasierten Dashboard via Grafana dargestellt.

Sensoren und zusätzliche IT-Infrastruktur

Das Condition Monitoring-System besteht aus Hardware, Software und dieser Data-Modeling-Dienstleistung. Das Fundament des Systems beruht auf der Erkenntnis, dass schadhafte Komponenten im Motor- und Antriebsstrang physikalisch feststellbare Anomalien aufweisen, bevor sie ausfallen. Diese Anomalien können sich über Temperatur, Geräuschentwicklung oder Vibrationen bemerkbar machen. Daher zieht das System Vibrationsfrequenzen und Temperaturwerte heran, um Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand des Antriebsstrangs ziehen zu können. Es können aber auch bei Bedarf Werte wie Drehmoment oder Motorstrom gemessen werden. Für eine Aussage über den Gesundheitszustand muss zuerst ein Wertebereich für den Normalzustand bzw. für einen Schlechtbereich definiert werden. Das wird durch ein Datenmodell erreicht, das individuell für jede Anwendung bzw. Maschinenserienmodell erstellt werden muss. Für diesen Zweck hat Keba historische Daten gesammelt, etwa aus den Erfahrungen der eigenen Servicetechniker, aus Testständen und Versuchen.

Die Ampeldarstellung der gemessen Werte zeigt an, wo die Werte in den Toleranzgrenzen liegen oder stark oder sogar kritisch außerhalb liegen.
Die Ampeldarstellung der gemessen Werte zeigt an, wo die Werte in den Toleranzgrenzen liegen oder stark oder sogar kritisch außerhalb liegen. – Bild: Keba Industrial Automation GmbH

Planetengetriebe drei Monate ‚gequält‘

Für eine Reihe von praktischen Tests stellte der Getriebehersteller Neugart seine Planetengetriebe zur Verfügung. Die übliche Lebensdauer dieser PLE-Planetengetriebe beträgt ca. 20.000 bis 30.000 Stunden. Vor den Tests im Überlastbereich, die schneller zu Verschleißerscheinungen der Getriebe führen sollten, wurden Daten im Normalbetrieb (15Nm) gesammelt. Hierfür wurden zudem externe Vibrationssensoren verwendet, um die Daten der Messung mit jenen der sensorlosen Drive-based Condition Monitoring-Variante vergleichen zu können. Nachdem sich das Getriebe eingelaufen hatte, konnte festgestellt werden, dass die Daten der sensorlosen Drive-based-Methode mit den externen Vibrationssensormessungen korrelieren. Im nächsten Schritt wurde die Dauerfestigkeit des Getriebes in einem kontinuierlichen Überlastbetrieb mit 18Nm getestet, also mit 20 Prozent Überlast. Doch selbst nach der zwei Monate dauernden Testphase zeigte das Getriebe noch immer keinerlei Verschleißerscheinungen. Also wurde die Überlast auf 30 Prozent erhöht, um es an seine Grenzen zu bringen. Nach einem weiteren Monat zeigten sich nun erste signifikante Verschleißerscheinungen, die sich mittels Vibrationsfrequenzbandmessung messen ließen. Die so erfassten Daten lassen sich zu Condition Monitoring-Schwellwerten verarbeiten.

Digitalsystem als Geschäftsmodell

Je früher Anomalien erkannt werden können, desto schneller können Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand gezogen werden. Das Produkt von Keba ermöglicht es, Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand des Antriebsstrangs zu ziehen. Schadhafte oder sich Ihrer Lebensdauer nähernden Komponenten vorab zu detektieren, bringt viele Vorteile mit sich. Da für die Messdatenerfassung, Verarbeitung und Speicherung keine Einbindung in die Cloud nötig ist, kommt es zu keiner Kompromittierung sensibler Maschinendaten oder Schnittstellenproblemen mit der bestehenden IT-Infrastruktur. So kann das Produkt des Automatisieres durchaus als Anregung dienen, sich mit dem Aufbau eines entsprechenden Systems im Werk – oder der Integration in die eigenen Produkte – zu befassen.

Grafik Ablauf
Bild: Keba Industrial Automation GmbH
Dietmal Berlesreiter Keba
Bild: Keba Industrial Automation GmbH

Autor:

Dietmar Berlesreiter ist
Strategic Product Manager Industrial Automation bei
der Keba Industrial Automation GmbH.



  • Selbstlernende Optimierung für hybride Bearbeitung

    Selbstlernende Optimierung für hybride Bearbeitung

    Open Mind beteiligt sich am Verbundprojekt ’CICAM – Computational Intelligence for Computer-aided Manufacturing’ des Instituts für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften an der Technischen Universität München und Spanflug Technologies. Das Forschungsprojekt hat…

    mehr lesen: Selbstlernende Optimierung für hybride Bearbeitung

  • PWC-Maschinenbaubarometer: Verunsicherung weiterhin hoch

    PWC-Maschinenbaubarometer: Verunsicherung weiterhin hoch

    Das aktuelle Maschinenbaubarometer von PWC zeigt zwar, dass die Anzahl derjenigen, die optimistisch auf die Entwicklung der deutschen und weltweiten Konjunktur blicken, im Vergleich zum Vorquartal gestiegen ist. Allerdings liegt…

    mehr lesen: PWC-Maschinenbaubarometer: Verunsicherung weiterhin hoch

  • Wie sicher ist Open Source Software?

    Wie sicher ist Open Source Software?

    Anfang April hat ein Microsoft-Ingenieur einen Hackerangriff auf die Linux Software in letzter Minute vereitelt. Dies warf die Frage auf, wie es um die Sicherheit von Open Source Software (OSS)…

    mehr lesen: Wie sicher ist Open Source Software?

  • MVTec sieht geistiges Eigentum verletzt

    MVTec sieht geistiges Eigentum verletzt

    Taiwanesische Behörden haben ein Strafverfahren gegen Kameralinsen-Hersteller Largan eingeleitet. Gegenstand des Verfahrens ist die unrechtmäßige Nutzung der Softwareprodukte von MVTec Software.

    mehr lesen: MVTec sieht geistiges Eigentum verletzt

  • Mit Edge AI Datenschutz und Energieeffizienz verbessern

    Mit Edge AI Datenschutz und Energieeffizienz verbessern

    In einem aktuellen Whitepaper gibt die Plattform einen Überblick über Stärken und Schwächen von Edge AI und diskutiert Optionen, wie die Technologie in die Anwendung gebracht werden kann.

    mehr lesen: Mit Edge AI Datenschutz und Energieeffizienz verbessern

  • Schneider Electric als weltweit nachhaltigstes Unternehmen ausgezeichnet

    Schneider Electric als weltweit nachhaltigstes Unternehmen ausgezeichnet

    Time Magazine und Statista haben Schneider Electric als nachhaltigstes Unternehmen der Welt ausgezeichnet. Der Technologie-Konzern setzte sich in der Rangliste an die Spitze einer Auswahl von 500 Unternehmen aus 30…

    mehr lesen: Schneider Electric als weltweit nachhaltigstes Unternehmen ausgezeichnet

  • SpiraTec integriert Tochterunternehmen

    SpiraTec integriert Tochterunternehmen

    Die Industrial Solutions M&B, eine 100-prozentige Tochterfirma der SpiraTec AG, ist zum 28. Juni 2024 mit der Muttergesellschaft verschmolzen.

    mehr lesen: SpiraTec integriert Tochterunternehmen

  • Wenn aus Schrott neuer Stahl wird

    Wenn aus Schrott neuer Stahl wird

    Mit über 2,2Mio.t verarbeitetem Schrott pro Jahr ist die Swiss Steel Group einer der größten Recycling-Betriebe Europas. Für seinen ’Green Steel’, also Stahl aus recyceltem Material, arbeitet das Unternehmen an…

    mehr lesen: Wenn aus Schrott neuer Stahl wird

  • Wie AnoWatch Abweichungen erkennt

    Wie AnoWatch Abweichungen erkennt

    Das am Fraunhofer IWU entwickelte System AnoWatch hilft, Fehler auf Karosserieteilen zu erkennen. Das Besondere: Das System wird mit fehlerfreien Bauteilen angelernt.

    mehr lesen: Wie AnoWatch Abweichungen erkennt

  • Neuer CEO für Bentley Systems

    Neuer CEO für Bentley Systems

    Bentley Systems hat einen neuen CEO. Mit Nicholas Cumins übernimmt erstmals eine Führungskraft, die nicht aus der Bentley-Familie stammt, die Geschicke des CAD-Spezialisten.

    mehr lesen: Neuer CEO für Bentley Systems

  • Eplan feiert 40-jähriges Firmenjubiläum

    Eplan feiert 40-jähriges Firmenjubiläum

    1984 wurde das Elektro-Engineering aus der Taufe gehoben und damit auch die Software, die dem Unternehmen Eplan seinen Namen gab. Das 40-jährige Bestehen wurde nun mit einer Veranstaltung im Nationalen…

    mehr lesen: Eplan feiert 40-jähriges Firmenjubiläum

  • Inneo und Klietsch gehen Partnerschaft ein

    Inneo und Klietsch gehen Partnerschaft ein

    Nach mehreren Jahrzehnten der Zusammenarbeit gehen Inneo und die Ingenieurgemeinschaft Klietsch eine strategische Partnerschaft ein.

    mehr lesen: Inneo und Klietsch gehen Partnerschaft ein