Condition Monitoring

Condition Monitoring: Der bewahrende Blick von außen

Etwa im Jahr 2005 fand auf einmal ein Thema Beachtung, dessen Bedeutung zu Beginn nur schwer abzuschätzen war: Condition Monitoring (CM). Zahlreiche Fachveröffentlichungen, Podien, Foren und Diskussionsveranstaltungen befassten sich mit der Zustandsbeobachtung von technischen Systemen aus der Ferne. Betroffen waren und sind Anlagen, Maschinen, IT-Systeme oder Netzwerke. Mittlerweile hat sich das Condition Monitoring zu einer festen Größe entwickelt. Aus gutem Grund:

Technische Systeme sind derart komplex geworden, dass der sprichwörtliche Haustechniker mit dem Ölkännchen lange Abschied genommen hat und auch gewiefte Ingenieure bei den Anwenderfirmen in vielen Fällen überfordert sind. Auf der anderen Seite sind vor allem bei der globalen Vermarktung moderner Maschinen und Anlagen die Reiseaufwendungen für Mechaniker ein massiver Kostenfaktor geworden, der Serviceverträge zwischen Anlagen- oder Maschinenbauer und Betreiber zu einem unkalkulierbaren Risiko macht.

(Foto: Festo)

Funktionsintegration: Diagnose und Condition Monitoring in einer Ventilinsel mit dem CPX/MPA von Festo

Condition Monitoring für industrielle Instandhaltungen

So liegt der Gesamtmarkt für industrielle Instandhaltungen – inklusive Gebäude - nach Einschätzungen der Veranstalter der Fachmesse Maintain in München bei mehr als 120 Milliarden Euro in 2008. Nach einer Untersuchung des Consulters Lündendonk trugen im Jahr 2008 die Diagnose (13,0%) und Modernisierung (12,9%) erheblich dazu bei. Mit jeweils etwa zehn Prozent Reparaturleistungen kommen Anlagen- und Maschinenreinigung zum Umsatz hinzu. Die Sektoren Automotive (22,8%) sowie Chemie/Pharma (22,1%) waren 2008 die wichtigsten Kundengruppen. Auch die Stahl- und Metallindustrie erreicht eine starke Stellung (20,6%). Alle anderen Kundenbranchen liegen im Durchschnitt im einstelligen Prozentbereich.

Condition Monitoring kann deswegen einen substantiellen Beitrag liefern, die Instandhaltung zu rationalisieren und in den Kosten zu senken. Das gilt insbesondere dann, wenn es darum geht, nicht redundant vorhandene Systeme abzusichern, um zum Beispiel Produktionsunterbrechungen zu vermeiden. Dem gegenüber stehen die Kosten in die Investition derartiger Möglichkeiten.

Vom Telefon zum Rechner

War es früher bei der klassischen Fernwartung eher so, dass der Maschinen-Hersteller im Störungsfall in die Steuerung der Anlage eingriff und dem Personal an der Maschine telefonisch Hinweise bei der Fehlersuche gab, greifen heute natürlich IT-Systeme und Netzwerke direkt ein. Das bedeutet, die Zustandsinformationen laufen beim Maschinenhersteller auf. Dies funktioniert über Ethernet-Komponenten zum Beispiel über das Internet.

Dieser ständige Informationsfluss zwischen Maschinenbauer und -betreiber kommt dem Wunsch der Datenerfassung und Interpretation von Zustandsinformationen mit dem Ziel einer zustandsabhängigen und vorausschauenden Instandhaltung entgegen. Sie löst die früher übliche reaktive oder präventive Instandhaltung ab, bei der Maschinenverschleißteile vorsorglich ausgetauscht wurden. Hier wirkt eine sensortechnisch überwachte Zustandskontrolle zusätzlich kostensenkend, weil Teile erst dann ausgetauscht werden, wenn ein Ausfall aufgrund von Erfahrungsparametern droht.

Platin-Temperatursensoren sind vielseitig und werden daher bei unzähligen Messaufgaben eingesetzt. (Foto: Jumo)

Deswegen stellen die modernen Condition Monitoring-Systeme höchste Anforderungen an Sensorik, Messdatenerfassung, -weiterleitung und automatische Datenauswertung (Analyse, Diagnose) sowie anlagenspezifische Kenntnisse. Gleichzeitig liegt die Kostensenkung auf der Hand, weil Maschinenelemente bis zum Ende der Lebensdauer genutzt werden. Zudem erfolgt der Austausch unter Berücksichtigung betrieblicher Planungen.

Dennoch gilt das Condition Monitoring noch immer als Entwicklungsfeld, das Platz für Innovationen lässt. Insbesondere im Gebiet komplexer Anlagen gilt die Unschärfe der Systemabbildung und Fehlerprognosen noch als relativ groß. Die Entwicklung geeigneter Sensoren schreitet aber voran. Potential besteht weiterhin bei der Entwicklung aussagekräftiger Parameter zur Beurteilung der Zustandssituation. Gleichzeitig gilt die Datenflut als Herausforderung für die Beherrschbarkeit.

Der Vorteil des Condition Monitoring: Wartungskosten sinken

Einfacher Einstieg in die permanente Überwachung von Wälzlagern mit fester und variabler Drehzahl: SIPLUS CMS1000 (Foto: Siemens)

Generell lassen sich aber durch Condition Monitoring Service Kosten signifikant senken. Dank IT und Vernetzung können Anlagenbauer und auch -betreiber im Rahmen der Globalisierung und Dezentralisierung Systeme zentral steuern und verwalten. Betriebsprobleme können von räumlich entfernten Experten rasch beurteilt und möglicherweise behoben werden. Das rechtzeitige Erkennen von Fehlern und Teileverschleiß erlaubt präventive Wartung, minimiert Fahrtkosten und optimiert die Ersatzteilbevorratung. Wartungsarbeiten und Reparaturen gestalten sich effizienter und schneller. Unnötiger Aufwand kommt im Idealfall nicht vor.

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Feldbusse
Feldbussysteme und speicherprogrammierbare Steuerungen sind Meilensteine der Automatisierungstechnik. Anwender haben erkannt, dass Feldbusgeräte die technologische Basis einer transparenten Fertigung sind, Kosten sparen und die Qualität erhöhen. Der Einsatz von Feldbussen verstärkt sich rasch, da die Anwender die langfristigen Vorteile der Technologie nutzen wollen. Es gibt viele verschiedene Feldbusse, die sich hinsichtlich ihrer technischen Funktionen, Einsatzgebiete und Anwendungshäufigkeit grundsätzlich voneinander unterscheiden.

Video zu Remote Condition Monitoring System von ABB

What to look for in a Remote Condition Monitoring System

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