Antriebstechnik

Wartung – effizient und web-basiert

Nur das konsequente Vermeiden ungeplanten Stillstands führt letzten Endes dazu, dass sich die Automatisierung einer Maschine oder Anlage durch Zeitvorsprung und Kostenvorteile tatsächlich lohnt. Mit geeigneter Wartung und Instandhaltung lässt sich dieses Ziel erreichen, kontinuierlich und ohne überraschende Ausfälle zu produzieren. Beide Aufgaben stellen die Summe aller technischen und organisatorischen Maßnahmen, Handlungen und Arbeitsmittel dar, um während der Betriebsphase den funktionsfähigen Zustand zu erhalten oder nach einem Ausfall in minimaler Zeit wiederherzustellen (DIN 31051). Weil die Wartung zu einem wesentlichen Wettbewerbsfaktor aufgestiegen ist, erfordert diese Tätigkeit zwingend den Einsatz modernster Verfahren. Gleichzeitig erschließt sich damit zusätzliches Umsatzpotenzial für ein Unternehmen, um mit qualifizierter Wartung Lebensdauer, Produktivität, Anlagen- und Produktqualität zu erhalten, ja sogar zu steigern.

Strategien der Wartung

Hochauflösende Infrarot-Kamera Variocam (Megapixel-Bereich), Hersteller: Jenoptik Laser, Optik Systeme GmbH (Quelle: www.infratec.de)

Wirtschaftliche und sicherheitstechnische Erwägungen führen zu unterschiedlichen Methoden hinsichtlich Wartungsintervallen und -umfang, um vorbeugend/vorausschauend das gelieferte Verfügbarkeits-, Zuverlässigkeits- und Sicherheitsniveau zu erhalten und die ausfallinitiierte Instandhaltung zu umgehen. Sie greift nämlich erst bei einer Havarie der Einrichtung, deren Zeitpunkt nicht vorher bestimmbar ist und demzufolge den Betreiber unvorbereitet trifft. Weitaus wirtschaftlicher zeigen sich vorbeugend periodische sowie vorausschauend zustandsbasierte Verfahren (Condition Monitoring). Durch qualifizierte Beurteilung aller Gegebenheiten (Geografie, Zuverlässigkeit, Kostendruck) ist von Lieferant und Betreiber gemeinsam ein Strategietuning vorzunehmen.

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Teilweise eignen sich Methoden wie etwa Thermografie und Simulation bereits in der Entwurfsphase zum Auswählen von Kühleinrichtungen, da bereits ihre richtige Bemessung sowie Platzierung die störungsfreie und wartungsarme Funktion beeinflusst. Ebenso lassen sich zum Beispiel EMV-Filter mit Simulationswerkzeugen aufgaben-/kundenspezifisch dimensionieren und bei Änderungen im Rahmen der Wartung überprüfen.

Vorbeugende Wartung

Anhand festgelegter, checklistenbasierter Wartungspläne erfolgen Kontrolle und gegebenenfalls Stillsetzung zum Ausführen erkannter Instandsetzungsarbeiten. Fixe Pflegeintervalle bieten Planungssicherheit, die aber bei Verschleißteilen oft mit dem vorzeitigen Tausch noch funktionsfähiger Komponenten erkauft wird. Bei Antrieben, Niederspannungsschalt- und Automatisierungsanlagen fallen vorzugsweise darunter: Luftfilter, Kühleinrichtungen, Sicherheitsbetriebsmittel, Schraubverbindungen mit hoher Strombelastung, Verschleißteile, Maßnahmen des Explosionsschutzes und der EMV. Funktionsentscheidend werden derartige Inspektionen nach Umbauten und Erweiterungen, aber auch infolge geänderter Umgebungsbedingungen (wie beispielsweise plötzliche Sonnenseinstrahlung).

Da aus der Mehrzahl potenzieller Störungen eine unzulässige thermische Belastung folgt, bietet sich als Mittel der Wahl die thermografische Analyse. Zusätzlich zur vom VdS empfohlenen Themodiagnose sinken die Kosten bei Wartungsarbeiten durch die Möglichkeiten der Fernwartung und des Augmented Reality (AR, Erweiterte Wirklichkeit). Muss auf Vor-Ort-Betrieb zurückgegriffen werden, beeinflussen die Steuer- und Eingriffsmöglickeiten über die Bedienschnittstelle (MMI) – ausgeführt als Steuertafel, Programmiergerät/PC und Flash Drop – alternativ oder gemeinsam die Effizienz der Wartungs-/Instandsetzungstätigkeit.

Vorausschauende Wartung

Zustandsbasiert stellt diese Vorgehensweise die kostengünstigste Strategie – quasi „Maintainance on Demand“ – dar. Kontinuierliche Betriebsdatenerfassung mit einem elektronischen Betriebstagebuch, optimal realisiert mit der permanenten On-Line-Überrwachung (Condition Monitoring) erlaubt Rückschlüsse auf den Zustand der Einrichtung. Dadurch sind lediglich notwendige Reparaturen vor einem Totalausfall fällig. Die Lebensdauer kritischer Bauteile lässt sich so vollständig ausnutzen, Ersatzteilressourcen und Personalkapazitäten werden geschont, die Lebenszykluskosten (TCO) sinken. Eine derartige On-Line-Aufsicht – also der Fitnesstest bei laufendem Betrieb – sollte alle Teilnehmer eines industriellen Netzwerkes (einschließlich aller Kabel, Leitungen, Steckverbinder, Klemmstellen) sowie das „Verschleißteil“ Bus mit seinem Datenverkehr einbeziehen. Zusätzlich zu Fernwartung und Augmented Reality, zum MMI erleichtern Web-Technologien diese präventive, proaktive Vorgehensweise. Die Vielzahl von Vorzügen durch die Applikation der Web-Services in Verbindung mit den genannten Verfahren kulminiert in der einheitlichen Bedienoberfläche für die unterschiedlichsten Anwendungen. Parametrierung, Monitoring, Überwachung, Diagnose per Web-Technologie werden ebenso praktikabel wie Visualisierungen und Kopplungen mit Leitsystemen auf gleicher Grundlage.

Eine weitere Senkung des Aufwands bei Wartung und Instandhaltung bringen Verfahren wie RBI (Risk based Inspection) und RCM (Reliability centered Maintenance). Die risikobasierte Inspektion RBI konzentriert sich auf ausfallanfällige Komponenten und optimiert den Aufwand mittels wahrscheinlichkeitstheoretischer Methoden. Hinter der zuverlässigkeitsorientierten Methode RCM verbirgt sich der Ansatz, Wartung und Instandhaltung auf anlagenspezifische Aspekte wie Sicherheit, Umwelt, Kosten, Umgebungsbedingungen zuzuschneiden. Joachim Krause

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