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Condition Monitoring

Daten aus der Instandhaltung erfolgreich nutzen

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Auswirkungen des Condition Monitoring in der Praxis

In modernen Steuerungs- und Antriebssystemen fällt bereits ohne zusätzliche Sensorik eine Vielzahl von Daten an, die einen detaillierten Aufschluss über den Maschinenzustand erlauben. Die Herausforderung liegt in der Sammlung, strukturierten Speicherung, Aufbereitung und Verdichtung zustandsrelevanter Einzelwerte zu aussagekräftigen, einfach erfassbaren Informationen für Instandhaltungs- und Servicepersonal, aber auch Maschinenbediener. Zum einen dürfen die für die Erhebung von Zustandsdaten nötigen Tests das Fertigungsgeschehen nicht beeinträchtigen. Zum anderen muss die anfallende Datenflut so zu konkreten Informationen für die Instandhaltung, den Maschinenservice und wo nötig auch für den Bediener verdichtet werden, dass sie für die betriebliche Praxis verwertbar und wertvoll werden.

Das Know-how liegt in den Algorithmen

Als Zugang zum Condition Monitoring bietet Siemens die EPS Network Services an. Neben einer algorithmischen Auswertung der ermittelten Daten umfassen sie sowohl die Automatisierung der Testverfahren, als auch nötiger organisatorischer Abläufe zum Anstoßen des Instandhaltungs-Workflows, wie etwa die Benachrichtigung von Wartungs- und Servicetechnikern über E-Mail oder SMS – bis hin zur Integration übergeordneter Unternehmensysteme. Das erleichtert die Überwachung und vorbeugende Instandhaltung einer größeren Anzahl von Maschinen. Zudem unterstützen die Services bei der Analyse betriebswichtiger Kennzahlen wie der Overall Equipment Efficiency (OEE) – auch für die Optimierung der Total Cost of Ownership (TCO). Durch diese Verknüpfung von Condition Monitoring, zustandsorientierter präventiver Instandhaltung samt Workflow-Unterstützung lassen sich Planungssicherheit und Kostenkontrolle deutlich verbessern.

Lokale und online-basierte Services

Bisher war Condition Monitoring in derart praxisgerechter und strategisch nachhaltiger Ausprägung nur als Online-Service verfügbar. Inzwischen stellt der Konzern Condition Monitoring in zwei Varianten zur Verfügung: Einmal als Online-Dienst, bei dem Datenspeicherung und Auswertung in individuellen, nach aktuellem Stand der Datensichertsheitstechnik geschützten Bereichen zentraler Server erfolgen, und außerdem auch als rein lokale Installation beim Maschinenbetreiber.

Bei der Online-Variante werden die Rohdaten über eine gesicherte Datenverbindung zu zentralen Servern übertragen und dort aufbereitet und gespeichert. Vom Maschinenbetreiber autorisierte Fachkräfte der Instandhaltung, aber auch auf Wunsch Mitarbeiter des Maschinen- oder Steuerungsherstellers können online auf die Informationen zum Maschinenstatus zugreifen. Bei Fragen, die über die reine Instandhaltung hinausgehen, etwa bei Service und Diagnose, können so schnell und effizient auch externe Fachkräfte eingebunden werden.

In der lokalen, ‚EP-Satellite‘ genannten Variante, werden Datenhaltung und Funktionalität dagegen lokal gehostet. Sie laufen also auf Servern ab, die im Betreiberunternehmen aufgestellt sind. Damit können die Condition Monitoring-Algorithmen auch ohne Online-Anbindung genutzt werden. Diese Systemvariante ist von daher dann das Mittel der Wahl, wenn für das Betreiberunternehmen eine Online-Anbindung ihrer Produktionsmittel auch über gesicherte Netze nicht in Frage kommt.

Einbindung von Fremdsteuerungen über OPC-Interface

Die dabei verwendeten Testverfahren und ebenso die dabei erfassten Einzeldaten setzen auf die Funktionalität und Datenwelt der Siemens-Produkte für Werkzeugmaschinen auf. Diese nahtlose Integration in die CNC macht für Sinumerik-gesteuerte Maschinen den Aufbau eines effektiven Condition-Monitoring-Systems mit EP-Satellite oder mit den Online-Diensten einfach. Über die herstellerunabhängige OPC-Schnittstelle können jedoch auch Steuerungen von Drittanbietern sowie externe Sensorik in das Condition Monitoring eingebunden werden. Dadurch ist es möglich, alle relevanten Maschinen einer Produktionsstätte mit einem einzigen, einheitlichen Software-System sowie einheitlichen Arbeitsabläufen zu überwachen und instandhalterisch zu betreuen.

Wirksame Kostenkontrolle und -steuerung

Eine nach Stand der Technik auf hohe Wirtschaftlichkeit hin optimierte Fertigung muss Investitionen, Betriebs- und Instandhaltungskosten minimieren, Durchsatz und Fertigungsqualität maximieren und zuverlässig die dazu geforderte Verfügbarkeit und Präzision garantieren. Gleichzeitig sind belastbare Daten zu Durchsatz, Verfügbarkeit, Fertigungsqualität und Wartungsaufwand zur Verfügung zu stellen – für Kostenkontrolle, Fertigungsplanung und zum Nachweis der Teilequalität.

All diese Informationen fallen im Rahmen eines Condition Monitoring nach Stand der Technik an. Insbesondere in komplexeren Fertigungen ermöglicht ein Condition Monitoring einen erfolgsentscheidenden Zugang zu einer wirksamen Kostenkontrolle und -steuerung. Dabei weisen die aus dem Condition Monitoring gewonnenen Erkenntnisse häufig auf Verbesserungspotentiale hin. Werden sie in den Design-Prozess der Maschinen, der darauf gefertigten Produkte und in den Fertigungsprozess selbst zurückgespeist, können wichtige Wettbewerbsvorteile erschlossen werden – insbesondere, wenn Maschinenhersteller und Betreiber dabei kooperieren.


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