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.



  • CDOs vor allem in großen Unternehmen etabliert

    CDOs vor allem in großen Unternehmen etabliert

    Bezogen auf die Gesamtwirtschaft haben 19 Prozent der Unternehmen die Position eines Chief Digital Officers bzw. eines Leiters Digitalisierung geschaffen. Das geht aus einer Befragung des Digitalverbands Bitkom hervor.

    mehr lesen: CDOs vor allem in großen Unternehmen etabliert

  • Corona und die Folgen für die Wirtschaft in Deutschland

    Corona und die Folgen für die Wirtschaft in Deutschland

    Die Auswirkungen von COVID-19 auf unsere Gesellschaft und die Wirtschaft sind enorm und betreffen uns alle.

    mehr lesen: Corona und die Folgen für die Wirtschaft in Deutschland

  • AI-fähige Microlearning-Lösung für die Industrie 4.0

    AI-fähige Microlearning-Lösung für die Industrie 4.0

    Aveva und Axonify wollen gemeinsam eine KI-Microlearning-Lösung für die Industrie anbieten. Beide Unternehmen haben sich diesbezüglich auf eine strategische Partnerschaft geeinigt.

    mehr lesen: AI-fähige Microlearning-Lösung für die Industrie 4.0

  • Industry Show: Virtuelle Messe für alle Bereiche der Industrie

    Industry Show: Virtuelle Messe für alle Bereiche der Industrie

    Der TeDo Verlag veranstaltet ab dem 4. Mai eine virtuelle Messe rund um unsere Themen Automatisierung, Robotik und Energieverteilung, Schaltschrankbau, Industrielle IT, IIoT usw. Wir wollen so eine Lösung finden,…

    mehr lesen: Industry Show: Virtuelle Messe für alle Bereiche der Industrie

  • IoT-Geräte als Köder für Cyberangreifer

    IoT-Geräte als Köder für Cyberangreifer

    Attivo Networks hat seine auf der Deception-Technologie basierende ThreatDefend-Plattform in das Microsoft Azure Security Center integriert. Dadurch wird die Erkennungsrate und Reaktionszeit bei Angriffen auf den Microsoft-Dienst Azure IoT Edge…

    mehr lesen: IoT-Geräte als Köder für Cyberangreifer

  • Zoom-Nutzer verstärkt im Visier

    Zoom-Nutzer verstärkt im Visier

    Die Corona-Pandemie stellt uns alle vor große Herausforderungen – nicht nur im privaten Bereich, sondern auch beruflich. Unzählige Menschen weltweit arbeiten derzeit erstmals im Homeoffice.

    mehr lesen: Zoom-Nutzer verstärkt im Visier

  • Auftragseingang im Maschinenbau im Februar 2020

    Auftragseingang im Maschinenbau im Februar 2020

    Im Februar verfehlten die Auftragseingänge im deutschen Maschinenbau ihr Vorjahresniveau real um 4 Prozent. Während die Bestellungen der inländischen Kunden um 6 Prozent sanken, lagen die Auslandsorders um 3 Prozent…

    mehr lesen: Auftragseingang im Maschinenbau im Februar 2020

  • Neuer Vice President Americas bei Leuze

    Neuer Vice President Americas bei Leuze

    Sergio Resendiz (Bild) ist neuer Leuze-Vice President Americas und berichtet direkt an den CEO Ulrich Balbach.

    mehr lesen: Neuer Vice President Americas bei Leuze

  • Wenn der Roboter beim Prüfen hilft

    Wenn der Roboter beim Prüfen hilft

    Eine zentrale Anwendung beim Roboter-Einsatz ist die Kollaboration zwischen Mensch und Maschine – beispielsweise die Unterstützung bei für den Menschen belastenden Aufgaben. Welche Vorteile eine produktive Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) haben kann,…

    mehr lesen: Wenn der Roboter beim Prüfen hilft

  • Körperschall im Edge analysieren

    Körperschall im Edge analysieren

    Der Condition-Monitoring-Workshop ‚Smart Monitoring – Körperschallanalyse im Edge‘ (max. 20 Teilnehmer) von Systec Electronic zeigt, wie sich mit unterschiedlichen Technologien physikalische Eigenschaften von Maschinen und Anlagen erfassen und zusammenführen lassen.

    mehr lesen: Körperschall im Edge analysieren

  • PWC steigt bei Adamos ein

    PWC steigt bei Adamos ein

    Die Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PWC Deutschland beteiligt an der Adamos GmbH. Adamos verfolgt mit mehr als 30 Partnern das Ziel, ein Ökosystem zu etablieren, in dem gemeinsam durchgängige Lösungen für…

    mehr lesen: PWC steigt bei Adamos ein

  • Maschinen leasen statt kaufen

    Maschinen leasen statt kaufen

    Seit einigen Jahren erfreuen sich Leasingmodelle für Maschinen einer wachsenden Nachfrage. Doch welche Vorteile bietet dieses Modell für kleine und mittlere Handwerksbetriebe und wie kann man sich vor möglichen Schäden…

    mehr lesen: Maschinen leasen statt kaufen