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.



  • Palo Alto Networks und Siemens kooperieren

    Palo Alto Networks und Siemens kooperieren

    Palo Alto Networks hat Details zu einer Kooperation mit Siemens bekanntgegeben. Ziel der Zusammenarbeit ist es, Lösungen zur Absicherung unternehmenskritischer Netzwerken bereitzustellen, um die Risiken durch Cyberangriffe zu verringern.

    mehr lesen: Palo Alto Networks und Siemens kooperieren

  • Virtueller Browser schützt KRITIS vor Gefahren

    Virtueller Browser schützt KRITIS vor Gefahren

    35 Prozent aller Unternehmen, die zu den Kritischen Infrastrukturen (KRITIS) zählen, sind in den vergangenen zwölf Monaten Opfer eines Angriffs aus dem Internet geworden – mit zum Teil gravierenden Folgen…

    mehr lesen: Virtueller Browser schützt KRITIS vor Gefahren

  • Lazarus entwickelt Fähigkeiten für Supply-Chain-Angriffe

    Lazarus entwickelt Fähigkeiten für Supply-Chain-Angriffe

    Kaspersky-Forscher haben bei Lazarus verstärkte Angriffsfähigkeiten auf Lieferketten identifiziert. Des Weiteren setzt die Advanced-Persistent-Threat(APT)-Gruppe nun das plattformübergreifende MATA-Framework für Cyberspionage-Ziele ein.

    mehr lesen: Lazarus entwickelt Fähigkeiten für Supply-Chain-Angriffe

  • Quantenkommunikation über große Distanzen ermöglichen

    Quantenkommunikation über große Distanzen ermöglichen

    Die Digitalisierung schreitet voran, gleichzeitig braucht der wachsende Austausch sensibler Daten mehr Sicherheit. Ein Kommunikationsnetz, das auf den Gesetzen der Quantenphysik beruht, ist wegen der physikalisch garantierten Abhörsicherheit ein wichtiger…

    mehr lesen: Quantenkommunikation über große Distanzen ermöglichen

  • Höhere Standards für IoT Security ab 2024

    Höhere Standards für IoT Security ab 2024

    Das Internet der Dinge stellt eines der größten Risiken in der Informationstechnologie dar. Die EU-Kommission erhöht mit neuen Sicherheitsanforderungen deutlich den Druck auf Hersteller, Integratoren und Händler von IoT Geräten…

    mehr lesen: Höhere Standards für IoT Security ab 2024

  • Kaum wirksamer Schutz vor Cyberangriffen

    Kaum wirksamer Schutz vor Cyberangriffen

    55 Prozent der großen Unternehmen sind nicht in der Lage, Cyberangriffe schnell zu identifizieren, wirksam zu bekämpfen oder deren Auswirkungen schnell zu begrenzen. Dies geht einer Befragung der Unternehmensberatung Accenture…

    mehr lesen: Kaum wirksamer Schutz vor Cyberangriffen

  • VDMA und BKA vertiefen Zusammenarbeit

    VDMA und BKA vertiefen Zusammenarbeit

    Gemeinsam gegen Cybercrime VDMA und BKA vertiefen Zusammenarbeit Das Bundeskriminalamt (BKA) und der VDMA haben eine vertiefte Zusammenarbeit vereinbart. Durch gegenseitigen Erfahrungs- und Informationsaustausch soll erreicht werden, dass Cybercrime in…

    mehr lesen: VDMA und BKA vertiefen Zusammenarbeit

  • Industrial Transformation auf der Hannover Messe 2022

    Industrial Transformation auf der Hannover Messe 2022

    Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind die Schwerpunktthemen der Hannover Messe 2022. Damit will die Industriemesse Impulse für mehr Klimaschutz in Wirtschaft und Industrie setzen. Die Hannover Messe wird im April 2022…

    mehr lesen: Industrial Transformation auf der Hannover Messe 2022

  • Siemens und Merck kooperieren

    Siemens und Merck kooperieren

    Im Rahmen einer Partnerschaft wollen Siemens und Merck Vertrauen in Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) in industriellen Wertschöpfungsketten fördern.

    mehr lesen: Siemens und Merck kooperieren

  • Bitkom-Präsident Berg im Amt bestätigt

    Bitkom-Präsident Berg im Amt bestätigt

    Bitkom-Präsident Achim Berg wurde für weitere zwei Jahre im Amt bestätigt. Zudem wurde Sabine Bendiek (SAP) zur neuen Vizepräsidentin ernannt.

    mehr lesen: Bitkom-Präsident Berg im Amt bestätigt

  • KI-Spezialist Cognostics gehört nun Cloudflight

    KI-Spezialist Cognostics gehört nun Cloudflight

    Cloudflight übernimmt den KI-Software-Development-Spezialisten Cognostics. Anwender sollen dadurch unter anderem zusätzliche KI-Expertise im Bereich Softwareentwicklung für kognitive Systeme erhalten.

    mehr lesen: KI-Spezialist Cognostics gehört nun Cloudflight

  • Ifo-Institut beziffert Produktionsausfälle mit 40Mrd.€

    Ifo-Institut beziffert Produktionsausfälle mit 40Mrd.€

    Die deutsche Industrie hat derzeit mit Lieferengpässen zu kämpfen und laut Ifo Institut haben diese bereits zu Produktionsausfällen in Höhe von 40Mrd.€ geführt.

    mehr lesen: Ifo-Institut beziffert Produktionsausfälle mit 40Mrd.€