Grundlegendes zur Zustandsüberwachung
Definition: Was ist Condition Monitoring?
Zustandsüberwachung (CM, auch Condition Based Monitoring oder CBM genannt) ist die Praxis der periodischen oder kontinuierlichen Messung und Trends Betriebsparameter der Ausrüstung – hauptsächlich Vibration, Temperatur- und Leistungsmetriken – um den Zustand der Ausrüstung zu beurteilen, sich entwickelnde Fehler frühzeitig zu erkennen und die Wartung auf der Grundlage des tatsächlichen Zustands statt fester Zeitintervalle zu planen. Die Zustandsüberwachung ermöglicht den Übergang von reaktiver (Reparatur nach einem Fehler) oder zeitbasierter (unabhängig vom Bedarf geplanter) Wartung zu vorausschauender Wartung, bei der die Eingriffe basierend auf dem Zustand der Ausrüstung optimiert werden.
Die Zustandsüberwachung ist für moderne, auf Zuverlässigkeit ausgerichtete Wartungsprogramme von grundlegender Bedeutung und liefert die Datengrundlage für zustandsbasierte Entscheidungen, die die Betriebszeit der Geräte maximieren, die Wartungskosten senken, katastrophale Ausfälle verhindern und den Ersatzteilbestand optimieren.
Kernüberwachungstechnologien
1. Schwingungsanalyse (Primär)
- Umfassendster Maschinenzustandsindikator
- Erkennt mechanische Defekte (Unwucht, Fehlausrichtung, Lagerdefekte)
- Bietet Frühwarnung (Monate vor dem Ausfall)
- Standardtechniken: FFT, Hüllkurvenanalyse, Trending
2. Temperaturüberwachung
- Lager- und Wicklungstemperaturen
- Zeigt Schmierprobleme, Überlastung, Kühlprobleme an
- Ergänzt die Vibration (bestätigt den Schweregrad)
- Einfach und kostengünstig
3. Ölanalyse
- Verschleißpartikelanalyse
- Kontaminationserkennung
- Bewertung der Schmierstoffverschlechterung
- Frühzeitige Warnung vor innerem Verschleiß
4. Thermografie
- Infrarot-Bildgebung von Geräten
- Erkennt Hotspots (elektrisch, mechanisch)
- Kontaktlose Befragungen
- Elektrische und mechanische Anwendungen
5. Motorstromanalyse
- Analyse der elektrischen Signatur
- Erkennt Rotorstabdefekte und Statorprobleme
- Nicht-invasiv
- Ergänzt die Vibration für Motoren
Implementierungsansätze
Routenbasierte Überwachung
- Techniker besucht Geräte auf regulärer Route
- Handmessgeräte erfassen Daten
- Häufigkeit: wöchentlich, monatlich, vierteljährlich
- Kostengünstig für viele Maschinen
- Skalierbar für große Anlagen
Kontinuierliche Online-Überwachung
- Fest installierte Sensoren und Instrumente
- Kontinuierliche oder häufige automatische Messungen
- Echtzeit-Alarmierung
- Für kritische Geräte
- Höhere Kosten, aber maximaler Schutz
Hybrider Ansatz
- Online für kritische Geräte
- Routenbasiert für allgemeine Ausrüstung
- Optimiert Kosten und Abdeckung
- In der Praxis am häufigsten
Vorteile
Betriebliche Vorteile
- Erhöhte Betriebszeit: Ungeplante Ausfälle vermeiden
- Verlängerte Lebensdauer der Ausrüstung: Rechtzeitiges Eingreifen verhindert Schäden
- Produktionskontinuität: Planen Sie Wartungsarbeiten während geplanter Ausfälle
- Sicherheit: Verhindern Sie katastrophale Ausfälle
Wirtschaftliche Vorteile
- Geringere Wartungskosten: Vermeiden Sie unnötige vorbeugende Wartung
- Geringerer Ersatzteilbestand: Bestellen Sie bei Bedarf, nicht “nur für den Fall”
- Sekundärschäden verhindern: Frühzeitiges Eingreifen verhindert Kollateralschäden
- Optimierte Arbeit: Konzentrieren Sie Ihre Ressourcen auf die Geräte, die Aufmerksamkeit benötigen
Wissensvorteile
- Verstehen Sie die Ausfallarten der Geräte
- Verbessern Sie Designs und Spezifikationen
- Aufbau einer historischen Wissensbasis
- Datengesteuerte Entscheidungsfindung
Programmimplementierung
Analyse der Gerätekritikalität
- Identifizieren Sie kritische Geräte (Auswirkungen auf die Produktion, Sicherheit, Kosten)
- Zuweisen einer Überwachungsstufe basierend auf der Kritikalität
- Kritisch: Online-Überwachung
- Wichtig: Monatsrouten
- Allgemein: Vierteljährliche Routen oder keine
Basislinienfestlegung
- Messen Sie alle Geräte im einwandfreien Zustand
- Gründen Basislinie Unterschrift
- Definieren Sie normale Betriebsparameter
- Grundlage für alle Trends
Alarmgrenzen
- Basierend auf Basislinien und Standards festlegen
- Warn-, Alarm- und Auslösestufen
- Gerätespezifisch statt generisch
- Anpassung basierend auf Erfahrung
Erfolgsfaktoren
Management-Unterstützung
- Ressourcenzuweisung (Ausrüstung, Personal, Schulung)
- Langfristiges Engagement (ROI braucht Zeit)
- Integration mit der Wartungsstrategie
Fachpersonal
- Schulung in Schwingungsanalyse
- Verständnis für Maschinen
- Diagnosefunktionen
- Kontinuierliches Lernen
Qualitätsdaten
- Einheitliche Messverfahren
- Kalibrierte Instrumente
- Richtiges Datenmanagement
- Zuverlässige Trendanalyse
Maßnahmen auf Grundlage der Ergebnisse
- Muss auf CM-Ergebnisse reagieren (oder das Programm hat keinen Wert)
- Integration mit dem Arbeitsauftragssystem
- Feedbackschleife (überprüfen, ob Reparaturen wirksam sind)
Durch Zustandsüberwachung wird die Wartung von reaktiv oder geplant zu prädiktiv und optimiert. Durch systematische Messung, Trendanalyse und Analyse von Gerätezustandsindikatoren ermöglichen CM-Programme eine frühzeitige Fehlererkennung, geplante Wartungstermine und datenbasierte Entscheidungen, die die Zuverlässigkeit und Betriebszeit der Geräte maximieren und gleichzeitig die Wartungskosten in Industrieanlagen minimieren.