Überwachungskonzept für eine Rohmehlmühle mit den Messstellen 1-3 = Motor, Lager, Schwinggeschwindigkeit, 4-11 = Getriebe, Kegelrad- und Planetenstufe, 12 = Drehmomentüberwachung, der Pfeil zeigt die optionale Motorstrommessung. Bild: Prüftechnik

Risikoanalyse anhand von Kennzahlen

Als Beispiel dient ein Zementwerk: Der Produktionsprozess gliedert sich in die Hauptbereiche Rohmaterialgewinnung, Rohmaterialaufbereitung, Brennvorgang, Mahlung und Verpackung. In jedem Produktionsschritt arbeiten Maschinen, deren Betrieb unterschiedlich kritisch für die Abläufe ist. Eine Einteilung der Maschinen unter Berücksichtigung von FMEA-Ansätzen kann dabei dem folgenden Schema folgen:

  • Gefährdungskennzahl (GFKZ) I: Beschreibt die Gefährlichkeit von ungeplanten Stillständen oder Störungen für Leib und Leben
  • Gefährdungskennzahl (GFKZ) II: Drückt die Gefährlichkeit eines ungeplanten Stillstandes oder einer Störung für die Umwelt aus
  • Produktionsausfallkennzahl (PAKZ): Dient dem Abschätzen der monetären Folgen von ungeplanten Stillständen oder Aggergatstörungen
  • Ausfallrisikokennzahl (ARKZ): Beschreibt Ausfallsgeschwindigkeit und Ausfallshäufigkeit einer Maschine oder eines Aggregates
  • Ersatzteilverfügbarkeitskennzahl (EVKZ): Berücksichtigt die Wiederbeschaffungszeit für wichtige Ersatzteile des Aggregates

Für den Anlagenbetreiber stellt sich aber auch nach gezieltem Abwägen der Risiken die Frage, ob er mit mobilen Datensammlern arbeitet oder ein fest installiertes Condition Monitoring-System einsetzt. In diesem Fall hilft die ARKZ bei der Entscheidungsfindung: Liegt diese bei ‚hoch‘, empfiehlt sich eine Online-Überwachung. Eine Technik allein kann aber nicht alle Bedürfnisse der Zustandsüberwachung erfüllen. Das zeigt das Beispiel einer Rohmehlmühle: Verschiedene Techniken werden schon bei der Online-Überwachung verwendet. Diese sind noch durch regelmäßige Untersuchung des Schmieröls und beispielsweise die thermographische Inspektion von elektrischen Kontakten in den Schaltschränken zu ergänzen. Auch die visuelle Inspektion der Anlagen hat immer noch ihre Berechtigung, um ein komplettes Bild über den Maschinenzustand zu bekommen.

Tabellarische Ermittlung von Risikokennzahlen für Produktionsprozesse am Beispiel eines Zementwerkes.

Vom Messwert zur Wartungsstrategie

Allerdings ist es mit der Anschaffung von Geräten und Systemen zum Beispiel für die Schwingungs- und Lagerüberwachung nicht getan. Die gewonnenen Daten müssen interpretiert und Instandhaltungsmaßnahmen abgeleitet werden. Auch hier kann die FMEA helfen. Denn jedes Aggregat ist einer Gruppe zuzuordnen, da die Rolle des Aggregates innerhalb des Produktionsprozesses eine Aussage über Wichtigkeit und wirtschaftliche Relevanz liefert. Dieser Ansatz liefert Information über die Vergleichbarkeit von Maschinen und Aggregaten im Hinblick auf die Überwachung. Mit Condition Monitoring lassen sich Abweichungen vom normalen Betriebsverhalten von Maschinen und Anlagen erkennen und gezielte Diagnosen zum Maschinenzustand treffen. Durch die Identifizierung von ähnlichen Anlagen lässt sich die Diagnosesicherheit erhöhen. Aus diesem Grund ist es für einen Betreiber oft sinnvoll, mit einem spezialisierten Dienstleister zu arbeiten, der über Vergleichsdaten und Erfahrung zum Laufverhalten der Aggregate verfügt. Der Betreiber konzentriert sich vor allem auf die Standardaggregate. Dieses Vorgehen empfiehlt sich als ein vernünftiger und kostengünstiger Ansatz für die Überwachung des Maschinenparks.