Bedeutung der Zustandsüberwachung

Das Verständnis der möglichen Konsequenzen jeder potenziellen Fehlfunktion (sei es durch menschliches Versagen oder aufgrund extremer Wetterbedingungen) ist von entscheidender Bedeutung für die Erstellung eines effektiven Zustandsüberwachungsplans. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, den Zustand jedes Ihrer Werkzeuge, Ersatzteile und Maschinen durch die Analyse ihrer historischen Leistung zu ermitteln. Anschließend sollten im Rahmen Ihrer präventiven Wartungsstrategie die richtigen Niveaus der vorbeugenden Wartung implementiert werden, um die Wahrscheinlichkeit von Vorfällen zu reduzieren. Eine der effektivsten Methoden hierfür ist die Zustandsüberwachung. In diesem Artikel werden wir uns darauf konzentrieren, was Zustandsüberwachung ist, welche Methoden der Zustandsüberwachung es gibt, deren Bedeutung und die Zustandsüberwachungslösungen von Artesis.

 

 

Zustandsüberwachung ist ein Schlüsselelement der prädiktiven Instandhaltung (PM), das sich mit der Erkennung ungewöhnlicher oder ungeplanter Ausfälle von Maschinen/Anlagen und der Bewertung der Reparatur- oder Ersatzkosten befasst. Zu den Hauptvorteilen der Zustandsüberwachung gehören:

• Verbesserte systembezogene Zuverlässigkeit
• Erhöhte Effizienz
• Verringerte Gesamtbetriebskosten
• Reduzierte Wartungskosten
• Vermeidung ungeplanter Wartungsarbeiten
• Vorbeugende Wartung erhöht die Gesamtkosteneinsparungen
• Verbesserung der Betriebszeit/störungsfreien Funktion

Zustandsüberwachung ist ein Schlüsselelement der prädiktiven Instandhaltung (PM), das sich mit der Erkennung ungewöhnlicher oder ungeplanter Ausfälle von Maschinen/Anlagen und der Bewertung der Reparatur- oder Ersatzkosten befasst.

 

Was ist Zustandsüberwachung?

Zustandsüberwachung ist ein Prozess, der ein gesamtes System verfolgt, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie sich zu weiteren Komplikationen entwickeln. Es wird jedes System im Betrieb überprüft, um festzustellen, ob es korrekt funktioniert und ob etwas repariert oder aufgerüstet werden muss. In der Vergangenheit umfasste die Überwachung des Anlagenzustands typischerweise invasive Messungen, visuelle Inspektionen, die Analyse von Leistungsdaten und die Durchführung geplanter Tests zu festgelegten Zeitpunkten. Bei der zustandsbasierten Überwachung verlagert sich der Fokus auf die Erkennung von Ausfallmodi und deren zugehörigen Indikatoren sowie deren konsequente Verfolgung.

Die verschiedenen Ansätze der zustandsbasierten Überwachung

Die zustandsbasierte Überwachung umfasst eine Reihe von Methoden und Strategien zur Bewertung des Gesundheitszustands von Anlagen. Lassen Sie uns einige der verwendeten Ansätze zur zustandsbasierten Überwachung erkunden:

Vibrationsanalyse

Vibrationsanalyse beinhaltet die Untersuchung, wie Anlagen auf Schwingungen reagieren, und bietet Einblicke in Mängel von Komponenten. Durch die Analyse von Vibrationen mittels Methoden wie Stoßimpulsanalyse und Breitband-Vibrationsanalyse können Wartungsteams strukturelle Probleme wie Unwucht und Fehlausrichtung bewerten.

Ölanalyse

Die Ölanalyse ist eine Technik, bei der Schmierstoffe und andere Flüssigkeiten untersucht werden, um Informationen sowohl über die Flüssigkeit selbst als auch über die Anlage, der sie dient, zu sammeln. Tests können Verschleißpartikel, Wasserkontamination, Viskositätsänderungen und andere Indikatoren erkennen. In Schmierstoffen und Flüssigkeiten gefundene Verunreinigungen können auf Ausfälle hindeuten. Häufige Anwendungen der Ölanalyse umfassen die Bewertung von Kompressoren, Getrieben und verschiedenen Aspekten im Transportsektor.

Temperaturüberwachung

Temperaturmessungen umfassen Temperaturverfolgung sowie fortgeschrittenere Methoden wie passive oder aktive Thermografie. Bei der Thermografie erfassen Kameras die von Anlagen emittierte Wärme, was eine Analyse von Bildern ermöglicht, die Ausfallbereiche wie abgenutzte Teile offenbaren können. Abnormale Wärmeniveaus oder thermische Unregelmäßigkeiten können auf Probleme wie mangelnde Schmierung, verschlissene Komponenten oder Fehlausrichtung hinweisen.

Schallanalyse

Bei der Schallanalyse liegt der Fokus auf der Untersuchung der von Anlagen erzeugten Geräusche, um mögliche Probleme zu identifizieren. Die Schallanalyse verwendet Mikrofone, um Geräusche im hörbaren Bereich für die Schmierungsbewertung aufzunehmen. Andererseits geht die Ultraschallanalyse über das Hörbare hinaus, indem sie Sensoren verwendet, um hochfrequente Geräusche zu erkennen, die auf Probleme wie Lecks, Kavitation oder schlecht montierte Komponenten hindeuten könnten.

Überwachung elektrischer Systeme

Die Überwachung konzentriert sich auf die genaue Beobachtung von Parametern, um Fehler zu erkennen und Degradationstrends in der elektrischen Anlage zu verfolgen. Dieser Ansatz kann dazu beitragen, Merkmale wie Induktion, Impuls- und Frequenzverhalten, Kapazität und Widerstand zu identifizieren. Durch die Erkennung von Degradationsmustern können Wartungsteams präventive Maßnahmen ergreifen, bevor es zu einem Ausfall der Anlagen kommt.

Messung elektromagnetischer Felder

Im Gegensatz zur Überwachung konzentriert sich die elektromagnetische Messung auf die Erfassung von Verzerrungen in Feldern und Veränderungen des Stromflusses innerhalb von Anlagen. Durch die Einleitung eines Feldes oder Stroms und die Analyse von Störungen kann die elektromagnetische Messung Defekte in Geräten präzise lokalisieren.

Strahlungsinspektion

Bei der Strahlungsinspektion spielt die Verwendung von Strahlungsbildgebung eine wichtige Rolle bei der Untersuchung von Anlagen und Komponenten, ähnlich wie Röntgenaufnahmen in Krankenhäusern. Durch die Analyse der Strahlungsabsorption durch das zu prüfende Material kann dieser Ansatz verborgene Probleme wie Korrosion aufdecken, die möglicherweise nicht leicht erkennbar sind.

Laser-Messtechnik

Die als Laser-Interferometrie bekannte Laser-Messtechnik basiert auf Messungen, die durch die Verfolgung der Wellenverschiebung zweier Laserstrahlen erreicht werden. Diese Methode ist effektiv bei der Identifizierung von Defekten sowohl an der Oberfläche als auch unter der Oberfläche von Materialien, was sie besonders wertvoll für Anwendungen macht, die Präzision erfordern.

Welche Vorteile bietet die Zustandsüberwachung für das Unternehmen?

Da sich in Maschinen unvermeidlich Fehler entwickeln, können selbst routinemäßige Wartungsprogramme diese Ausfälle nicht effektiv verhindern. Hier hilft die Zustandsüberwachung, die Kontrolle zu übernehmen und Ausfälle zu verhindern. Darüber hinaus handelt es sich um ein nicht-invasives Verfahren, das Unternehmen helfen kann, Kosten für unnötige Wartungen, Sekundärschäden und Produktivitätsverluste einzusparen. Die Integration der Zustandsüberwachung in routinemäßige Wartungsprogramme kann daher die Funktionalität der Maschinen verbessern und die langfristige Produktivität fördern.

 

Die Zustandsüberwachung bietet für ein Unternehmen mehrere wesentliche Vorteile, darunter

• Automatisierter Arbeitsablauf
• Schnellere Reaktionen
• Zukunftssichere Infrastruktur
• Geringere Betriebskosten
• Verbesserte Sicherheitsstandards
• Höhere Rentabilität
• Sofortige Reaktion auf Alarme

Die Zustandsüberwachung ermöglicht schnellere Reparaturen und trägt durch die Analyse von Variablen zu einer besseren Zuverlässigkeit und Wartung bei. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass eine Maschine fehlerhaft arbeitet, kann das System mit weniger Besuchen und geringeren Kosten wiederhergestellt werden. Die Fähigkeit, Ausfälle vorherzusagen, ist wichtig, da sie das Lebenszyklusmanagement verbessert und die Ressourcen optimiert. Ein Motor könnte beispielsweise eine tickende Zeitbombe mit Korrosion und einem unzureichend ausgestatteten elektrischen System sein. Die Zustandsüberwachung könnte auch Symptome erkennen, die auf den Ausfall einer Komponente hindeuten.

Die Zustandsüberwachung könnte auch Symptome erkennen, die auf den Ausfall einer Komponente hindeuten.

 

Der Einfluss des IIoT auf die Zustandsüberwachung

Das Aufkommen der Industrial Internet of Things (IIoT)-Technologie hat den Ansatz zur Durchführung der Zustandsüberwachung transformiert. Durch das Anbringen von Sensoren an Geräten können kontinuierliche Analysen von Vibration, Ölqualität und Temperatur durchgeführt werden, wodurch die Abhängigkeit von Inspektionen und Tests reduziert wird. Sensoren liefern Echtzeitaktualisierungen über den Gerätezustand und ermöglichen es Wartungsteams, Warnungen zu erhalten, wenn Anzeichen für eine Leistungsverschlechterung oder potenzielle Ausfälle auftreten. Mit IIoT-Lösungen können Wartungsteams umgehend Probleme angehen und Reparaturen ohne Verzögerung durchführen. Wenn beispielsweise eine Maschine normalerweise mit einer bestimmten Rate vibriert, könnte jede Abweichung oder signifikante Änderung der Vibration auf einen Ausfall oder die Notwendigkeit eines Austauschs hindeuten. Sensoren können diese Variationen erkennen und das Wartungsteam alarmieren, um Maßnahmen zu ergreifen. Die Implementierung von IIoT-Technologie in der Zustandsüberwachung hat das Potenzial, die Wartungskosten um bis zu 25% zu senken, die Ausfallzeiten um bis zu 50% zu reduzieren und die Betriebslebensdauer von Maschinen um mehrere Jahre zu verlängern.

 

Etablierung einer prädiktiven Wartungsstrategie

Für den Erfolg eines Wartungsprogramms sollten Anlagenmanager eine Reihe von Schlüsselschritten befolgen.

Schritt 1: Einrichtung der Ausrüstung

Die Anfangsphase umfasst die Installation von Überwachungssensoren an Anlagen wie rotierenden Maschinen (beispielsweise Turbinen, Kompressoren, Pumpen, Motoren und Ventilatoren) sowie an stationären Anlagen (wie Kesseln und Wärmetauschern). Jede Anlage kann einen spezifischen Ansatz erfordern, was Betriebsleiter dazu veranlasst, mit dem Installationsteam des Anbieters zusammenzuarbeiten, um sicherzustellen, dass die Überwachungsinstrumente ordnungsgemäß installiert werden. Anpassungen oder Verbesserungen an den Maschinen können für eine optimale Sensorintegration erforderlich sein.

Schritt 2: Datenerfassung

Nachdem die Sensoren installiert sind, beginnen sie mit der Erfassung von Daten zu Maschinenkomponenten wie Vibration und Position, Rotordrehzahl, Temperaturmessungen und Prozesssensoren. Diese Messungen bieten Einblicke sowohl in statische als auch in dynamische Maschinenbewegungen. Sie unterstützen bei der Analyse von Vibrationsmuster, der Überwachung von Temperaturschwankungen und liefern Details zur Maschinenleistung.

Schritt 3: Maschinenüberwachung

Die von den Zustandsüberwachungssensoren und Prozesssensoren gesammelten Daten werden zur Bewertung und Diagnose an ein Softwaresystem gesendet. Geschultes Wartungspersonal erhält Warnmeldungen, wenn Anomalien festgestellt werden. Dies ermöglicht ihnen, die Situation umgehend zu evaluieren und zu entscheiden, ob sofortiges Handeln erforderlich ist. Durch die Beobachtung von Maschinen können Wartungsteams Probleme erkennen, bevor sie sich zu signifikanten Fehlfunktionen oder Ausfällen entwickeln.

Schlussfolgerung

Ob Sie darauf abzielen, Kosten zu reduzieren und eine größere Transparenz hinsichtlich der Anlageneffizienz zu schaffen, Ausfallzeiten durch Verbesserung der Instrument- und Systemleistung zu kontrollieren oder die Verfügbarkeit von Anlagen für Ihr Unternehmen zu erhöhen – die Zustandsüberwachung kann Ihnen dabei helfen, die richtigen Entscheidungen zu treffen, die es Ihnen ermöglichen, effektivere und fundierte Geschäftsentscheidungen zu treffen.

Sie können Zustandsüberwachungssysteme in Betracht ziehen, die für eine schnelle Installation und Integration in Ihr bestehendes Überwachungssystem konzipiert sind. Lassen Sie uns wissen, falls Sie Fragen bezüglich der Zustandsüberwachung haben.