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Instandhaltungsmanagement in Echtzeit

Vorausschauende Wartung

Neben der Koordination von Instandhaltung und Wartung zählt auch die vorbeugende Wartung mehr und mehr zu den Aufgaben des Instandhaltungsmanagements. Um dabei möglichst exakte Aussagen zur eigenen Anlage treffen zu können, bietet sich die Auswertung von Echtzeitdaten etwa aus Leitsystemen auf Basis von wissensbasierten Expertensystemen an.

Bild: Delta Barth

Software für das Instandhaltungsmanagement (IMS) unterstützt die Planung, Durchführung und Überwachung von Instandhaltungs- und Wartungsmaßnahmen für Maschinen oder Anlagen jeder Art. Derzeit gewinnt die vorausschauende Wartung an Bedeutung, wenn es darum geht Stillstände und Ausfallzeiten zu vermeiden. Dabei werden je nach Betriebszustand der Instandhaltungsobjekte Wartungszyklen verkürzt und spezielle Wartungsarbeiten eingeschoben: So können beispielsweise bestimmte Temperaturabweichungen an einem Lager toleriert werden, deren gehäuftes Auftreten aber löst die Verkürzung des Wartungsintervalls aus: Das Überschreiten eines Grenzwerts bewirkt eine Störmeldung, auf deren Grundlage ein Wartungsauftrag zum außerplanmäßigen Wechseln des Lagers erstellt werden kann. So kann durch frühzeitiges Reagieren ein kontinuierlicher Produktionsfluss gewährleistet werden.

Assistenzsysteme erleichtern regelbasiertes Monitoring

Grundlage für die vorausschauende Wartung ist die Erfassung und echtzeitnahe Verarbeitung der Daten im Instandhaltungssystem. Das geschieht entweder durch Anbindung von Maschinen und Anlagen über Module eines Manufacturing-Execution-Systems (MES) oder durch direktes Abgreifen von Signalen aus Automatisierungskomponenten. Diese Echtzeitdaten dienen dann in der IMS-Datenbasis als Grundlage für Algorithmen und Regeln, welche Vorschläge für eine vorausschauende Wartung erzeugen und gegebenenfalls Wartungsaufträge auslösen. Die Regeln und Richtwerte für die Zustandsbewertung werden vom Anlagenhersteller bereitgestellt – meist mittels eigener Software und mit eigenen Regeln. Angestrebt wird daher die Entwicklung von IMS-Komponenten auf Basis von Methoden aus dem Bereich der Expertensysteme. Diese sollen eine herstellerunabhängige Formulierung und Verwaltung von Regeln ermöglichen, um auf die Anlage vor Ort angepasste Wartungsvorschläge zu erzeugen. Dazu sollte die Formulierung der Regeln komfortabel und mit vertretbarer Einarbeitungszeit erfolgen können. Assistenzsysteme zur Regelerfassung sind hier ein erfolgversprechender Ansatz.

Messwerte in Echtzeit verwalten

Eine weitere, zentrale Anforderung an ein IMS stellt die Verwaltung von Echtzeitdaten dar. Diese können schließlich Trends anzeigen und das Instandhaltungspersonal befähigen, Wartungsintervalle mit dem Zeil des Reduzierens von Ausfällen und Stillstandszeiten anzupassen. Vorteilhaft ist dabei die Darstellung ausgewählter Informationen in Form von Grafiken, um Abweichungen deutlich aufzuzeigen.

Um schnelles Reagieren zu ermöglichen, sollten außerdem Grenzwertüberschreitungen und Betriebsstörungen am Wartungsobjekt Alarmierungsfunktionen auslösen können. Bei der Übernahme von Echtzeitdaten ist ein wohldefiniertes Interface zwischen Steuerungskomponenten und IMS wichtig, um neue Steuerungen oder ähnliches problemlos einbinden zu können. Die Software muss die freie Zuordnung von beliebig vielen Messwertquellen zu Instandhaltungsobjekten ermöglichen. Weiterhin ist zu beachten, dass die anfallende Datenmenge sehr groß sein kann.

Bewährt hat sich daher eine Beschränkung auf für die Wartung zentrale Informationen. Dazu können auflaufende Echtzeitdaten vom MES in einer speziellen, hochperformanten Massendatenbank abgelegt werden. An das IMS-System werden die Daten nur übergeben, wenn sie gewisse Toleranzen überschreiten. Von den Messwerten innerhalb des Toleranzbereichs hingegen kommen nur so viele Daten pro Zeitraum in der IMS-Datenbank an, wie für eine zuverlässige Trendbestimmung notwendig sind. Und nicht zuletzt muss auch eine manuelle Erfassung von Messwerten im IMS möglich sein.

Dazu bietet die Software Deleco IMS, eine Eigententwicklung der Delta Barth Systemhaus GmbH, diverse Möglichkeiten zur Einbindung von Echtzeitdaten: Für jedes Instandhaltungsobjekt können die Datenquellen frei angelegt werden. Die Echtzeitdaten werden über die Integration produktionsnaher IT-Systeme, per Schnittstellen oder manuell erfasst. Die so gewonnenen Informationen sind über eine Historie jederzeit auswertbar. Die Visualisierung erfolgt durch ein Gantt-Diagramm, ein Ereignismanagement übernimmt die Alarmierungsfunktionen. Zur Zeit arbeitet der Anbieter an Funktionen zur vorausschauenden Wartung auf Basis einer Wissensdatenbank, welche die Echtzeitdaten regelbasiert auswerten und entsprechende Wartungsvorschläge erzeugen.

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