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Vorausschauende Wartung bei Kaeser-Kompressoren

Engineering-Plattform ins Zentrum gerückt

Druckluft ist für die Industrie oft so wichtig wie Strom. Fällt sie aus, steht die Produktion still. Um die Zuverlässigkeit seiner Anlagen weiter zu erhöhen, hat Kaeser Kompressoren SE die Digitalisierung seiner Produkte und Prozesse deutlich vorangetrieben. Unterstützt wurde der Hersteller von der datengetriebenen Software Engineering Base von Aucotec.

Die Predictive Maintenance-Lösung der Software Engineering Base von Aucotec hilft, eine Anlage zu warten, bevor sie ausfällt.

Bild: Kaeser Kompressoren SE

Unter der Überschrift ’schlaue Druckluft‘ bietet das 1919 gegründete Familienunternehmen Kaeser heute über das Web vernetzte Kompressoren mit intelligenter Steuerung. Ihr digitaler Zwilling erlaubt eine Echtzeitübertragung und -überwachung der Betriebsdaten, aus der die Druckluft-Fachleute nicht nur Analysen erhalten, wann eine Anlage möglicherweise ausfällt und wo es haken könnte. Die Daten werden auch genutzt, um Angebot und Technik stetig zu verbessern. „Da steckt jede Menge Knowhow und Erfahrung drin“, sagt Falko Lameter, IT-Leiter bei Kaeser. Mit dieser Lösung geht das Konzept einher, nicht nur Kompressoren zu bauen und zu vertreiben, sondern stets verfügbare Druckluft, also zuverlässige Funktionalität, an jedem Standort der Welt zu gewährleisten, von Bergbau bis Brauerei.

Herzstück für den Digital Twin

Für ihre neue Digitalisierungs-Strategie mit Industrie 4.0-Projekten, wie die Erstellung eines digitalen Anlagenzwillings und Predictive Maintenance, hat sich Kaeser vor gut drei Jahren für die Softwareplattform Engineering Base (EB) von Aucotec entschieden. „EB ist heute das Herz unseres sogenannten Smart Engineerings“, sagt Patrick Dietz, für die Systemeinführung zuständiger Projektleiter bei Kaeser. „Hier entsteht der ‚Digital Twin‚ der Druckluftanlage.“ Ihr Lebenszyklus beginnt mit einer Bestandsaufnahme der Kundensituation und einer Analyse seiner Bedürfnisse. Die Ergebnisse lassen sich mit EBs Datenbank verwalten, sodass die ursprünglichen Anforderungen über die gesamte Lebensdauer nachvollziehbar sind. Darauf aufbauend startet die Neu- oder Umbauplanung, samt Konfiguration ihrer Regelung und Datenübertragung.

Integrative Datenbank

Alle Stammdaten und Dokumente, die im Laufe des Lebenszyklus der Anlagen anfallen, werden über die zentrale Datenbank gesammelt, verarbeitet und vorgehalten. Dazu gehören neben den technischen Daten der Maschinen auch Dokumente wie R&I-Schemen oder Aufstellungsskizzen. Mit der Anbindung an das MCAD-System sind zudem dreidimensionale Modellierungen möglich. Zur Erleichterung der teilweise hochspezialisierten Arbeitsschritte hat Aucotec zahlreiche Apps für EB entwickelt, die auf die Bedürfnisse des Herstellers abgestimmt sind. Das Kaeser-eigene Leitsystem SAM erhält seine Konfiguration automatisiert und direkt aus der Engineering-Plattform. „EB ist wie eine Spinne in der Mitte ihres Netzes. Das gesamte Anlagen-Design, aber auch beispielsweise Maintenance und Sales-Systeme lassen sich quasi drumherum weben“, sagt Patrick Dietz. Alles sei jetzt miteinander vernetzt und man erkenne, wie die Systeme zusammenhängen, ergänzt er. Anhand der im Engineering erstellten Dokumentation wird die Druckluftanlage realisiert und in Betrieb genommen. Predictive Maintenance und Asset Management erlauben Kaeser dann die Fernüberwachung der Anlage und ihre stetige Weiterentwicklung.

Predictive Maintenance Lösung von Aucotec für Ausfallsicherheit von Anlagen

Bild: Kaeser Kompressoren SE

Effizient vorausgeschaut

Eine der wichtigsten Neuerungen, die Kaeser mit seinem Smart Engineering einführen konnte, war die Verknüpfung von vorausschauender Wartung (Predictive Maintenance) und Engineering. „Ohne die EB-Datenbank wäre es uns längst nicht so gut möglich, unseren Kunden vorausschauende Wartung als Service anzubieten“, schildert Falko Lameter. Dafür erhält das System aus EB als Grundlage zunächst die Liste aller möglichen Messstellen. Dazu gehören Informationen zur Art der Messung, also ob es sich zum Beispiel um Druck-, Temperatur- oder Level-Sensoren handelt und ob sie Bar, Celsius/Fahrenheit oder andere Einheiten erfassen. Damit ist die Plattform nicht nur die ‚Single source of Truth‘ aller technischen Daten einer Anlage, sondern auch ihrer Übertragungs-Charakteristik. Möglich ist dies, weil EB aufgrund des Datenbankkonzepts Objekte wie Messstellen beschreiben kann, die auf keinem R&I-Schema oder Stromlaufplan dargestellt sind. Das entscheidende aber ist die Konfiguration der Datenübertragung vom Leitsystem an die Predictive Maintenance-Lösung. Über EB erfährt das Leitsystem zum einen, zu welchen Messstellen es im Betrieb tatsächlich Daten an die Wartungsanwendung schicken soll – denn relevant sind längst nicht alle. Zum anderen konfigurieren die Kaeser-Fachleute mit Hilfe der Engineering-Plattform auch, wie oft und wie genau diese Meldungen erfolgen sollen.

Zentral und konsistent

Kaeser wollte für seine Digitalisierungs-Strategie sicherstellen, dass alle dieselbe Sprache sprechen. Die Verbesserung der Daten war ein Muss, damit sie Ausgangspunkt und Zentrum nicht nur der Planung, sondern auch des späteren Betriebs werden konnten. „Mit EB ist uns beides gelungen: weitgehende Standardisierung und höhere Qualität“, so Patrick Dietz. Als wichtigsten Grund bezeichnet er die zentrale Datenbank. Sie sichere die Qualität der Informationen zu einer Druckluftanlage insbesondere hinsichtlich Konsistenz und Vollständigkeit. Sie stelle Expertenwissen bereit und ermögliche einen hohen Grad der Arbeitsteilung – sowohl für die intern Beteiligten wie Außendienst, Anlagenexperten, Auftragsabwicklung und Service, als auch in Zusammenarbeit mit externen Partnern wie Händler oder Planungsbüros. „Jeder in den Prozess Eingebundene hat erstmals jederzeit Zugriff auf für ihn relevante Daten der Anlage, die zudem stets aktuell sind“, sagt Falko Lameter. Das liegt auch daran, dass Änderungen grundsätzlich nur an einer Stelle eingepflegt werden müssen. Das Datenmodell sorgt dafür, dass sie unmittelbar an jeder weiteren Repräsentanz eines geänderten Objektes sichtbar sind, in Explorer, Grafiken und Listen.

Vision

Der Einsatz von Engineering Base wird bei Kaeser gemeinsam mit Aucotec kontinuierlich ausgebaut. Neben der Erweiterung des Anwenderkreises stehen unter anderem die Elektroplanung sowie eine App für das Smartphone auf dem Plan. Die Partnerschaft zwischen den Unternehmen begann vor über 20 Jahren mit der Einführung des damals hochmodernen E-CAD-Systems Elcad. „Ausschlaggebend für unseren Umstieg war die für ein derartiges Planungs- und Dokumentationssystem einmalige Architektur mit der zentralen Datenbank als Kern; ohne diese Basis wären unsere Visionen so nicht umsetzbar gewesen“, sagt Falko Lameter.


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