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Condition Monitoring für rotierende Maschinen

Immer Luft im Windkanal

Für seine Ingenieursdienstleistungen betreibt IAV in Ingolstadt einen Klimarollenprüfstand samt Windkanal. Prototypen können sich hier in verschiedenen Umweltbedingungen beweisen. Die beiden Fahrtwindgebläse können Fahrtgeschwindigkeiten bis zu 200 Kilometer pro Stunde simulieren. Seit Kurzem wird das System mit Predictive Maintenance überwacht. Was war passiert?

 (Bild: ©ktsdesign/stock.adobe.com)

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„Ein ungeplanter Ausfall eines Anlagenteils hatte zum kompletten Stillstand geführt. Für uns ein großes Problem, denn die Ventilatoren lassen sich extrem schlecht demontieren. Die Diagnose des Herstellers sah aber eine komplette Demontage und Revision vor. Dadurch hätte die gesamte Anlage knapp eine Woche stillgestanden“, erklärt Haller. In einer Branche, wo es auf einen reibungslosen Workflow und strikt getimte Abläufe ankommt, ist ein so langer Ausfall jedoch keine Option. Dies und drohende Kosten von über 100.000 Euro erforderten eine Alternativlösung. Dabei ging es nicht nur um die Reparatur des aktuellen Schadens. Die Ingolstädter wollten zugleich auch ein präventives Wartungskonzept implementieren. Dadurch sollte die sensible Anlage künftig permanent überwacht werden, um ungeplante Stillstandzeiten zu minimieren und Revisionen genau planbar zu machen. Über eine Empfehlung ihres Instandhalters Engie Dresden kamen Haller und seine Mitarbeiter schließlich auf den Pumpen- und Anlagenservice (PAS) aus Freital.

Vorausschauend gelöst

„Da es kaum vergleichbare Fachunternehmen gibt und der gesamte Kontakt sehr professionell und positiv verlief, entschieden wir uns für PAS“, sagt Haller. Umgehend nahmen sich die Spezialisten aus Freital des defekten Fahrtwindgebläses an. „Nach eingehender Schwingungsdiagnose hatten wir festgestellt, dass eine Unwucht für den Ausfall verantwortlich war. Diese haben wir durch Reinigen, Betriebsauswuchten und Einstellen der Axialventilatoren behoben“, erinnert sich Steffen Holfert, Geschäftsführer der PAS. Damit war der akute Teil des Problems gelöst. Doch IAV strebte eine nachhaltige Lösung an. Deswegen wurden beide Gebläse zusätzlich mit einer Online-Überwachung ausgestattet. „Unsere Spezialisten installierten ein FAG-SmartCheck-System. Damit können die Gebläse auf sämtliche mechanische Risiken hin überprüft werden. Also zum Beispiel auf Unwuchten, Lagerschäden, oder strukturelle Probleme“, sagt Holfert.

Günstige Ferndiagnose

Über diese Condition-Monitoring-Lösung bekommen die IAV-Ingenieure künftig Auffälligkeiten automatisch gemeldet. Diese Daten werden anschließend an die Mitarbeiter von PAS übermittelt. Das Team von Steffen Holfert kann dann per Ferndiagnose prüfen, ob tatsächlich ein Ausfall droht und entsprechende Maßnahmen empfehlen. Mit dieser Lösung zeigt man sich in Ingolstadt sehr zufrieden: „Das sehr gute Preis-Leistungs-Verhältnis und vor allem das kompetente Team von PAS haben uns vollkommen überzeugt. Letztlich konnten wir durch das Eingreifen der Spezialisten enorme Kosten sparen“, schildert Haller. Im Bereich Maschinendiagnose, besonders ohne vorherige Demontage, sei PAS ab sofort der erste Ansprechpartner. Auch weitere gemeinsame Projekte wie das Nachrüsten des Condition-Monitoring-Systems an den Rollenprüfständen seien für IAV vorstellbar.

Was ist Condition Monitoring?

Wie das Beispiel aus der Praxis zeigt, kann der Ausfall einer rotierenden Maschine im Industrie- oder Ingenieursbereich schwerwiegende Komplikationen nach sich ziehen. Oft ist wegen eines Bauteils sofort die ganze Anlage betroffen. Condition Monitoring ist eine Möglichkeit, solchen Ausfallszenarien vorzubeugen und ihr Risiko einzudämmen. Bei der sogenannten Zustandsüberwachung werden Geräte permanent auf fehlerhafte Betriebszustände gecheckt – vom kleinen Nebenaggregat bis hin zur kritischen rotierenden Maschine. Im Gegensatz zu vielen älteren Verfahren werden beim Condition Monitoring sowohl Temperatur als auch Schwingungsverhalten dauerhaft gemessen. Das System gibt es als On- und Offline-Variante. Durch die ständige Überwachung bleiben problematische Zustände wie Lagerschäden, Unwuchten, Fehlausrichtungen oder elektromechanische Motorfehler nicht länger verborgen.

Arbeitsprozesse optimieren

Kann das Bedienpersonal einer Maschine – wie nun das Team von IAV – Risiken früh erkennen, sind Wartungsintervalle und Ressourcen besser kalkulier- und planbar. Zudem erhöht sich die Verfügbarkeit der Anlage durch Condition Monitoring: Ausfälle werden reduziert, teure Folgeschäden vermieden. Zudem verringern sich meist auch die regulären Instandhaltungskosten. Denn viele Teile müssen nur noch ausgetauscht werden, wenn sie tatsächlich Fehler, Verschleiß oder Defekte aufweisen – nicht in starren Intervallen oder aufgrund von Vermutungen.

Für alle rotierenden Maschinen

Für die Zustandsüberwachung rotierender Maschinen gibt es unterschiedliche Systeme: von der einfachen Stand-alone-Sensorik über halbautomatische Online-Komplettlösungen bis hin zum vollautomatischen Diagnosesystem für komplexe Industrieanlagen. Das geeignete Konzept wird am besten individuell nach den jeweiligen Anforderungen vor Ort ermittelt und realisiert. Dabei spielen individuelle Faktoren wie die Größe der Anlage, das Budget und die Vorstellungen bezüglich Service- und Funktionsumfang eine entscheidende Rolle. Prinzipiell ist Condition Monitoring bei sämtlichen kritischen, semi-kritischen und unkritischen rotierenden Maschinen einsetzbar. Die jeweiligen Vorzüge und Einschränkungen müssen im Einzelfall geprüft werden.


Tipp:
Mögliche Anwendungsgebiete für das Condition Monitoring bei rotierenden Maschinen sind:
• Papiermaschinen
• Getriebe
• Walzstraßen
• Ventilatoren
• Pumpen
• Kompressoren
• Kältemaschinen
• Elektromotoren


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