Datum:
14. Juni 2021

Condition Monitoring: Erfolgsbaustein der Digitalisierung im Maschinenbau

Condition-Monitoring, die systemgestützte Überwachung von Maschinen, ist ein wichtiger Baustein des digitalen Wandels in der Industrie. Bislang bieten die meisten Maschinenbauer jedoch nur Basisoptionen der Zustandserfassung an. Durchgängige Lösungen, die komplexere Anforderungen wie einen Zustandsabgleich über ganze Maschinenparks erfüllen, sind hingegen noch sehr selten vorhanden.

Was können Maschinenhersteller tun, um ihre Kunden bei der Maschinenzustandsüberwachung voranzubringen - und welchen Nutzen können sie selbst daraus ziehen?

Maschinen Monitoring als Erfolgsbaustein der Digitalisierung

Condition-Monitoring-System - für verbesserte Zuverlässigkeit in der Produktion

Condition Monitoring erlaubt es, den technischen Zustand von Maschinen kontinuierlich zu überwachen. Hierzu werden Maschinendaten mithilfe von Sensoren gewonnen, in Echtzeit übertragen und ausgewertet. Zu diesen Daten zählen beispielsweise technische Messwerte wie Drehzahlen, Temperaturen, Füllstände und Schwingungen. Sobald sich diese Parameter außerhalb eines definierten Normbereichs bewegen, kann dies auf eine fortschreitende Abnutzung oder einen bevorstehenden Defekt hindeuten. Basierend auf diesen Erkenntnissen können Verantwortliche umgehend Wartungsmaßnahmen und Reparaturen beauftragen.

Diese Vorteile bringt ein Condition-Monitoring-System

Ein Condition-Monitoring-System trägt dazu bei, die Anlageneffektivität und auch die Sicherheit zu steigern. Im Einzelnen hat die permanente Maschinenüberwachung folgende Vorteile für Maschinenbetreiber:

Vereinfachte Fehlersuche

Bei Ausfällen oder Funktionsstörungen verursacht die Fehlersuche oftmals einen hohen Zeitaufwand. Ein Condition-Monitoring-System zeigt exakt, an welcher Stelle ein Fehler aufgetreten ist. So können qualifizierte Techniker gezielt mit der Fehlerbehebung beauftragt werden

Präventives Eingreifen

Ohne Maschinenzustandsüberwachung fallen Störungen von Maschinenkomponenten häufig erst dann auf, wenn die Funktionsfähigkeit einer Anlage bereits beeinträchtigt ist. Mithilfe von Condition Monitoring lassen sich kritische Zustände hingegen wesentlich früher identifizieren. Somit erlaubt es der Ansatz, präventive Maßnahmen zu veranlassen, noch bevor größere Ausfälle eintreten.

Optimierte Wartung

Folgen Wartungsintervalle fest definierten Zeitabständen, finden Inspektionen statt, die zu gewissen Zeitpunkten ggf. noch nicht notwendig sind oder schon deutlich früher hätten erfolgen müssen. Eine langfristige Prozessüberwachung liefert wertvolle Erkenntnisse, mit denen Wartungsintervalle näher am tatsächlichen Bedarf ausgerichtet werden können. Auf Dauer verbessern sich die Anlageneffektivität und -zuverlässigkeit erheblich und Inspektions- und Wartungskosten können eingespart werden.

Minimierung von Stillständen

Maschinenausfälle sind für Betreiber nicht nur ärgerlich. Ist der Betriebsablauf gestört, verursachen sie sogar enorme finanzielle Schäden. Die Minimierung von Stillstandszeiten hat in der Industrie daher hohe Priorität. Wer Condition Monitoring nutzt, um Fehler zu identifizieren, präventiv einzugreifen und seine Wartungsstrategie zu optimieren, kann Stillstände signifikant minimieren.

Das Ziel: Durchgängige Condition-Monitoring-Lösungen

Viele Maschinenbauer statten ihre Produkte heute mit grundlegenden Optionen für die Zustandserfassung aus. So haben Betreiber beispielsweise die Möglichkeit, bestimmte Sensorwerte einer einzelnen Anlage zu erfassen und zu dokumentieren. Das volle Potenzial von Condition Monitoring ist damit jedoch noch nicht ausgeschöpft. Denn mithilfe durchgängiger Ansätze wäre es beispielsweise möglich, die Zustände mehrerer Maschinen abzugleichen, um aus den Erkenntnissen Verbesserungsmaßnahmen abzuleiten. Ebenso lassen sich nur mit umfassenden Lösungen moderne Wartungsansätze wie Predictive Maintenance realisieren. Doch welche technologischen Voraussetzungen sind hierfür zu schaffen?

Wenn Maschinen unterschiedlicher Hersteller an verschiedenen Standorten zentral überwacht werden sollen, sind Cloud-Lösungen notwendig. Zunächst müssen hierfür unterschiedliche Datenquellen untereinander vernetzt werden. Ziel sollte sein, alle relevanten Betriebsparameter zusammenzuführen, zu verarbeiten und auszuwerten. In historisch gewachsenen, meist sehr heterogenen Maschinenparks stellt dies jedoch eine enorme Herausforderung dar. Insbesondere mittelständische Industrieunternehmen verfügen weder über die finanziellen Mittel noch über das IT-Know-how, um ein zentrales Maschinen-Monitoring selbst zu realisieren. Sie benötigen demnach kompatible, bereits vorgefertigte, leicht zu integrierende und kosteneffiziente Lösungen.

Welche Rollen spielen KI-Algorithmen im Condition Monitoring?

Gegenüber einer manuellen Prozessüberwachung bietet systemgestütztes Condition Monitoring bereits einen erheblichen Mehrwert. Doch auch dieser Ansatz lässt sich noch weiter optimieren. So besteht die Herausforderung eines klassischen Condition-Monitoring-Systems darin, dass die erfassten Zustände permanent von qualifiziertem Fachpersonal überwacht werden müssen. Fachkräfte dieser Art sind auf dem Arbeitsmarkt jedoch rar. Auch ihr 24/7-Einsatz lässt sich nur schwer realisieren. An dieser Stelle kommen KI-Algorithmen ins Spiel. Sie können nicht nur die Maschinenzustandsüberwachung übernehmen und bei Normabweichungen Alarm schlagen. Sie sind oftmals auch lernfähig, sodass sie im Laufe der Zeit immer präzisere Prognosen hinsichtlich kritischer Ereignisse liefern können. Auf dieser Basis lassen sich Inspektionen und Wartungen dann gezielt und vorausschauend planen. Anders formuliert: Dank KI wird klassische Maschinenüberwachung zu Predictive Maintenance. Dieser Wartungsansatz ist wiederum ein wichtiger Bestandteil der Smart Factory, bei der sich nicht nur die Produktion, sondern auch die Instandhaltung weitgehend selbst organisiert.

Wichtiger Schritt in Richtung digitale Produktion

Condition Monitoring und Predictive Maintenance sind zwei grundlegende Komponenten der Industrie 4.0. Bislang waren entsprechende Apps und Systeme im Regelfall auf einen bestimmten Maschinenhersteller begrenzt. Interoperable Lösungen konnten nur mit hohem Aufwand realisiert werden. Mit gebündelter Expertise und der neutralen Technologieplattform räumt ADAMOS diese Hürde aus dem Weg. Die Allianz leistet somit einen wichtigen Beitrag zur digitalen Transformation deutscher Industrieunternehmen.

ADAMOS ermöglicht Vernetzung und Durchgängigkeit

Maschinenbetreiber benötigen durchgängige, herstellerübergreifende Lösungen, um ein zentrales Maschinen-Monitoring und weitere Zukunftsinitiativen rund um Industrie 4.0 umzusetzen. ADAMOS, eine strategische Allianz aus über 30 deutschen Maschinenbauern, weiß um diese Anforderungen. Gemeinsam arbeitet der Zusammenschluss an Lösungen, die Durchgängigkeit und umfangreiche Vernetzung in der Produktion ermöglichen. Das ADAMOS-Ökosystem trägt damit maßgeblich zur Harmonisierung von digitalen Lösungen bei. Es punktet mit einem einfachen Zugang für Lösungsanbieter und Kunden aus der Fertigungsindustrie. Zwei relevante Bausteine des ADAMOS-Ökosystems sind ADAMOS HUB und ADAMOS STORE.

  1. ADAMOS HUB: Der ADAMOS HUB ist eine cloudbasierte IIoT-Plattform, die für die herstellerübergreifende Vernetzung und den Datenaustausch zwischen Maschinen und Applikationen geschaffen wurde. Hierfür stellt er Schnittstellen und Integrationspunkte bereit, mit denen ein technologieoffener Austausch von Maschinendaten möglich ist. Maschinenbetreiber erhalten damit ein zentrales System zur Integration von Daten verschiedenster Produktionsanlagen. Auch eine herstellerübergreifende Condition-Monitoring-Lösung ist auf dieser Basis optimal realisierbar.
     
  2. ADAMO STORE: Beim ADAMOS STORE handelt es sich um einen herstellerneutralen Marktplatz, auf dem Maschinenbetreiber verschiedenste Industrie-Apps rund um die Steuerung, das Management und die Analyse ihres Maschinenparks finden. Auch vorgefertigte Lösungen für die Maschinenzustandsüberwachung sind hier verfügbar. Gleiches gilt für Apps aus den Bereichen Fernwartung, Predictive Maintenance, Remote-Steuerung und Smart Factory. Da sämtliche Applikationen „HUB-integriert“ sind, lassen sich selbst komplexe Anforderungen wie ein globaler Zustandsabgleich über sämtliche Maschinen hinweg erfüllen.



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