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PuK - Prozesstechnik & Komponenten 2021

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Digitalisierung

Digitalisierung Optimierung. Diese Einblicke werden sowohl auf der webbasierten Plattform des Anbieters als auch über benutzerdefinierte Warnmeldungen kommuniziert. Das verschafft dem Betreiber die nötige Transparenz, um maschinenbezogene Probleme zu lösen. Das System verschafft Einblicke in das spezifische Problem (insbesondere auch hinsichtlich dessen Schweregrads und Ausfallrisikos), identifiziert den spezifischen Standort und präsentiert mögliche Ursachen. Nicht zuletzt schlägt das System bestimmte Wartungsarbeiten vor, um Probleme zu lösen, bevor sie zu kostspieligen Ausfällen führen. GMH ist eine schlüsselfertige Lösung, mit der die Implementierung einer digitalen Lösung für den Maschinenzustand entfällt: Der Betreiber kann sich auf die Produktivität und nicht auf das Produkt konzentrieren. Mit GMH kann sich der Betreiber auf eine frühzeitige Erkennung von Risiken verlassen, da er genügend Zeit für die Planung von Arbeiten bzw. das Anfordern von Ersatzteilen hat. Zudem ist eine Überprüfung der durchgeführten Wartungsarbeiten möglich. Aufgrund der ständigen Beobachtung der Maschine oder Anlage lassen sich Störungen sofort bemerken und in den meisten Fällen ohne Ausfallzeiten beheben. Wartungsintervalle sowie das Ersatzteilmanagement sind somit wesentlich besser zu planen. Unternehmen können ihr Budget für die Wartung ihrer Maschinen und Anlagen verlässlich kalkulieren und dennoch flexibel reagieren. Darüber hinaus ist es durch die Bewertung der erhobenen Daten möglich, die Leistung der Maschinen und Anlagen permanent zu verbessern und so die Gesamtanlageneffektivität zu erhöhen. Abb. 3: Das ‚Diagnostics as a Service‘-Paket entlastet den Betreiber - Sicherheits-Updates, IoT-Management und Produktwartung als Dienstleistung. Abb. 4: ‚Machine Health‘ bietet dem Betreiber nicht allein Daten, sondern handlungsfähige Erkenntnisse. Abb. 5: ‚Machine Health‘ verbessert schon kurzfristig das Geschäftsergebnis des Betreibers. Praxis-Beispiel 1: Leben retten dank intelligenter Technik Ein führendes Lehr- und Forschungskrankenhaus musste sicherstellen, dass seine Maschinen jederzeit in Betrieb sind. Da das Kraftwerk auf dem Krankenhausgelände Strom für lebenswichtige Geräte liefert, durfte es dort auf keinen Fall zu einem Ausfall der Maschinen kommen. Früher hatte das Wartungsteam die Analyse der vorbeugenden Wartungsmaßnahmen an einen Drittanbieter vergeben. Doch die Ergebnisse waren zu vage und zu allgemein. ‚Machine Health‘ bot sich als bessere Lösung an. Dank der kontinuierlichen Überwachung ist das Wartungsteam des Krankenhauses nun in der Lage, zustandsabhängige Wartungsmaßnahmen voraus zuplanen, um sich entwickelnde Probleme proaktiv anzugehen und Ausfallzeiten zu vermeiden. Das Team erhält sowohl Informationen auf Aggregatsebene als auch auf Einrichtungsebene und kann sich so um die Aggregate kümmern, die sofortiger Aufmerksamkeit bedürfen. Auf diese Weise wird keine Zeit für unnötige vorbeugende Wartungsarbeiten verschwendet und unerwartete Ausfälle werden verhindert. Der ungestörte Betrieb der lebenswichtigen Anlage des Krankenhauses ist so garantiert. 20 PROZESSTECHNIK & KOMPONENTEN 2021

Digitalisierung Der stellvertretender Direktor des Krankenhaus-Kraftwerks sagt: „Machine Health erleichtert uns die Überwachung unserer kritischen Geräte ungemein. Es ist nur ein geringer Schulungsaufwand erforderlich, damit meine Techniker die Plattform nutzen und sich damit vertraut machen können. So können wir Probleme erkennen und diagnostizieren, bevor sie uns Kopfschmerzen bereiten.“ Schon innerhalb der ersten zwölf Monate nach der Umsetzung erkannten die intelligenten Algorithmen drei potentiell kritische Ausfälle in der Kaltwasser- und Dampf anlage – Ausfälle, die unerkannt zu Gesamtwartungskosten in Höhe von mehr als 700.000 € geführt hätten. Zusätzlich zu diesen Einsparungen führte die einfache Skalierbarkeit dazu, dass das Wartungsteam die Anzahl der überwachten Geräte von 44 auf 155 erhöhen konnte. Gleichzeitig sanken die Durchschnittskosten pro überwachtem Gerät um 75 %. Praxis-Beispiel 2: Wartungsarbeiten vorausplanen/Anlagenbetriebszeit erhöhen Der Kunde (Betreiber einer großen Produktionsanlage) hat in der Vergangenheit weltweit mit einem vorbeugenden Wartungsprogramm für die mechanischen Komponenten in seinen Anlagen gearbeitet. Dabei wurden vor allem einfache vorbeugende Wartungsmaßnahmen durchgeführt, wie regelmäßige Sichtprüfungen. Doch gewünscht war eine Lösung, die einerseits die volle Kontrolle und Transparenz über den Maschinenzustand sowie detaillierte Einblicke ermöglicht; andererseits sollte die Betriebszeit und Effizienz der Anlage erhöht werden. Im Rahmen eines Pilotprogramms wurde eine mobile Lösung von ‚Machine Health‘ für die kontinuierliche Diagnose kritischer Kompressoren implementiert. Für diese Kompressoren ist die Betriebszeit entscheidend, denn jegliche Ausfallzeit kann zu einem kostspieligen Stillstand der Produktionslinie führen. Nach der Installation dieser neuen Lösung ermittelten die Sensoren eine schwere Fehlfunktion. Die Diagnose stand schnell fest: ein verschlissenes Drucklager an der Hauptantriebswelle. Einfache Schwingungssensoren hätten diese Störung nicht erkannt, doch dank der frühzeitigen Diagnose konnte der Kunde sofort handeln (Reparaturkosten in Höhe von ca. 6.500 €) und dadurch einen Ausfall verhindern, der zum Austausch des Kompressors hätte führen können – mit Kosten in Höhe von geschätzt mehr als 222.000 €. Während der Reparatur wurde Verschleiß an einem anderen Lager erkannt. Da das Überwachungssystem volle Transparenz über den Zustand der Maschinen bietet, entschied der Betreiber, die Störung nicht sofort zu beheben. Stattdessen wurde der Austausch des Kompressors für den nächsten geplanten Stillstand angesetzt. Das sparte zusätzliche Reparaturkosten in Höhe von ca. 93.000 € ein. Praxis-Beispiel 3: Motorprüfstände: Kühlwasser pumpen unter 24/7-Überwachung Das vorausschauende Instandhaltungs-Konzept ‚Machine Health‘ (GMH) sorgt dafür, dass die Kühlwasser-Kreisläufe für die Motorprüfstände von BMW M kompromisslos verfügbar sind: Das System überwacht den Zustand der hier installierten Pumpen, reagiert auf kleinste Abweichungen und präsentiert detaillierte Analysen inklusive einer erfolgversprechenden Lösung für das sich anbahnende Problem. Dazu wurden bei den bereits installierten Pumpen (fünf einstufige Normpumpen der Baureihe NK und drei mehrstufige Hochdruckpumpen der Baureihe CR) nachträglich Sensoren und Empfänger installiert: Bei den NK-Pumpen sind jeweils vier Sensoren und Empfänger installiert, bei den CR-Pumpen sind es jeweils zwei Sensoren bzw. Empfänger. In Summe sind also 26 Sensoren bzw. Empfänger installiert. Als zentraler Parameter für die Auswertung und Analyse der für GMH genutzten KI-Algorithmen werden die Vibrationen der installierten Pumpen aufgenommen, daneben noch das Magnetfeld der Motoren und die Temperaturen der Kühlrippen am Motor. Beeindruckend für alle Beteiligte: Schon wenige Tage nach Inbetriebnahme lieferte GMH bereits erste Wartungs- und Handlungsempfehlungen. Denn eine wichtige Besonderheit von GMH ist, dass die genutzte Datenbank schon kurz nach der Installation der Sensoren und Empfänger Aussagen über den Zustand der Anlage treffen kann – die Algorithmen der künstlichen Intelligenz müssen also nicht wie sonst oft üblich erst angelernt werden; Tausende von hinterlegten Geräuscheund Vibrations-Muster können sofort mit den installierten Maschinen verglichen werden. Fazit: Mit der Wartungslösung ‚Machine Health‘ kann der Betreiber Probleme quasi schon beheben, bevor sie auftreten. Hochwertige Sensoren und smarte Algorithmen überwachen kritische Aggregate rund um die Uhr. Schon beim ersten Anzeichen eines Problems meldet sich das System mit einer detaillierten Analyse inklusive einer erfolgversprechenden Lösung für das sich anbahnende Problem. Der Betreiber kann Wartungsmaßnahmen gezielt terminieren (wenn es vom Betriebsablauf her am besten passt), er spart Kosten ein und vermeidet teure Ausfälle. Autor: Adalbert Weigler, Manager Business Development DACH, Grundfos GmbH, Erkrath, Deutschland ENERGIEWENDE MIT H 2 -TECHNOLOGIE KLINGER ® -Dichtungen sind dabei Germany KLINGER GmbH Rich.-Klinger-Straße 37 D-65510 Idstein T + 49 61 26 4016 - 0 F + 49 61 26 4016 - 11 mail @ klinger.de www.klinger.de PROZESSTECHNIK & KOMPONENTEN 2021 21

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