Alte Maschine mit modern nachgerüsteten Sensoren – Retrofit ermöglicht die Digitalisierung bestehender Anlagen für eine vorausschauende Wartung
Quelle: KI generiertes Bild
Blog-Serie Teil 3: Retrofit in der Instandhaltung – Innovative Sensorik für die vorbeugende Instandhaltung
Die Mechanik ist noch o.k., die Elektro- und Steuerungstechnik aber keineswegs auf dem neuesten Stand oder gar schon abgekündigt. Oder: Eine neue Software integriert und optimiert die Steuerung von verschiedenen Anlagenkomponenten. Das sind typische Fälle für einen lohnenswerten Retrofit.
Der Anwender spart damit nicht nur Kosten. Er verbessert auch die CO2-Bilanz des Unternehmens, weil sich die Lebensdauer der „Hardware“ im Betrieb verlängert. Und wenn die Beteiligten ein solches Projekt klug angehen, ist der Erfolg zusätzlich anhand von diversen KPIs deutlich messbar – z.B. in Bezug auf Durchsatz, Energieeffizienz oder Produktqualität, bei vergleichsweise geringem Invest.
Solche Projekte sind gerade dann gefragt, wenn die wirtschaftlichen Perspektiven eher verhalten und die Budgets beschränkt sind. Deshalb stellen wir hier, im Sinne der „Best Practice“, drei aktuelle Beispiele vor – aus ganz unterschiedlichen Bereichen der Industrie. Alle drei wurden im Rahmen eines „Call for Projects“ zum Thema „Retrofit – Maschinen- und Anlagenmodernisierung“ von Unternehmen aus der Branche eingereicht.
KI-Sensoren helfen bei der Planung von Wartungsarbeiten
SSV hat einen „Retrofit-KI-Sensor“ entwickelt: einen hoch sensiblen Vibrationssensor, der Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit in jeweils drei Achsen erfasst. Dabei kommt ein adaptives Maschine-Learning-Modell zum Einsatz, das bei der Installation an das Vibrationsdatenbild des jeweiligen Einsatzes angepasst wird. Mit diesem Verfahren lassen sich Anomalien in den Daten erkennen, die z.B. aus einer Unwucht resultieren.
Mit diesem Sensor kann jede Maschine oder Anlage eine intelligente Datenschnittstelle erhalten, die kontinuierlich den Betriebszustand erfasst. Er liefert, so der Hersteller, präzisere Ergebnisse als konventionelle Sensorik und ermöglicht eine daten- und zustandsabhängige Wartungsplanung.
Quelle: SSV SoftwareSystems
Förderanlagen und Roboter überwachen – mit energieautarker Sensorik
Mit rund 2.500 Mitarbeitern fertigt die ETO GRUPPE elektromagnetische Antriebskomponenten für unterschiedliche industrielle Anwendungen, von Landmaschinen bis zur Medizintechnik. In der Produktion in Stockach/ Bodensee haben die Verantwortlichen zwei Einsatzfelder für innovative Sensorik im Dienste der vorbeugenden Instandhaltung identifiziert: die Antriebe von Fördertechnik zur Maschinenverkettung und die Getriebe von Scara-Robotern, die häufiger ausfielen und schlecht zugänglich sind.
Zunächst wurden mehrere dieser beiden Antriebe mit Sensoren zur Überwachung von Vibration, Beschleunigung und Temperatur ausgestattet. Die von endiio hergestellten Sensoren zeichnen sich u.a. dadurch aus, dass sie kabellos arbeiten: Sie übertragen die Signale per Funk an ein Gateway und generieren die Energie, die sie benötigen, vor Ort per „Energy Harvesting“ (photoelektrisch und thermisch).
Das Ergebnis: In beiden Anwendungsfällen führt die kontinuierliche Überwachung von Band- und Roboterantrieben auf Unregelmäßigkeiten zu höherer Verfügbarkeit. Die Predictive-Maintenance-Lösung mit energieautarker Sensorik bewährt sich somit in der Praxis.
Vibrationssensor am Winkelgetriebe eines Förderbandantriebs
Quelle: ETO MAGNETIC GmbH
Kabellose Überwachung von Anlagen der Papierfabrikation
Das dritte Anwendungsbeispiel für Retrofit-Sensorik stammt vom Sensorhersteller endiio selbst und beschreibt einen Heavy-duty-Einsatzfall in der Papierindustrie. Feuchte, hohe Temperaturen und hohe Drücke beeinträchtigen die Lebensdauer der Maschinenkomponenten, hinzu kommen chemische Belastungen in der Nasspartie. „Klassische“ Sensorik zur Zustandsüberwachung wäre hier schnell überfordert, nicht hingegen die drahtlosen Sensoren von endiio. Sie erkennen frühzeitig Anomalien, erfassen Temperaturen bis 120 °C und werten die Ergebnisse KI-gestützt aus. Außerdem benötigen sie weder Kabel noch Batterie. Damit eignen sie sich bestens für die ungünstigen Umgebungsbedingungen der Papierproduktion. Der Anwender ist vollständig zufrieden mit ihnen.
Vibrationssensor an einer Stoffauflaufpumpe einer Papiermaschine
Quelle: endiio Engineering GmbH
Kluger Retrofit: Echtzeitüberwachung von Wasserstrahlschneidanlagen
Durch eine Nachrüstung von vorhandenen novajet-Wasserstrahlschneidanlagen mit Vibrationssensoren, einem Edge Controller und einem Schwingungsanalysesystem von inhub können die Anlagen kontinuierlich in Echtzeitüberwacht werden. Damit hat der Anwender die Möglichkeit, Verschleiß frühzeitig zu erkennen und eine optimale Fahrweise der Anlage sicherzustellen.
Vibrationssensor an einer Stoffauflaufpumpe einer Papiermaschine
Quelle: endiio Engineering GmbH
Wenn die Sensorik den Unterschied macht
Nachgerüstete Vibrationssensorik, eine dauerhafte Überwachung von Prozessparametern und deren „kluge“ Auswertung: Das sind die Gemeinsamkeiten dieser vier Predictive Maintenance-Projekte. Die Sensoren ermöglichen „den Blick in den Prozess“. Sie erkennen Unregelmäßigkeiten und veranlassen, dass der Anwender den Ursachen auf den Grund gehen und Ausfälle vermeiden kann. Das klappt nochmals besser, wenn KI beteiligt ist. Diese und weitere Beispiele wird der Besucher der maintenance auf der Messe kennenlernen.