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Maschinenbetreiber sind seit Jahren mit dem Dilemma konfrontiert, dass einerseits die Produktqualität sowie die Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit erhöht werden sollen und andererseits die Instandhaltungskosten signifikant sinken sollen. Eine Lösung für dieses Dilemma versprechen moderne Instandhaltungsstrategien wie die zustandsorientierte oder die vorausschauende Instandhaltung.

Derzeit setzen die meisten Unternehmen auf ausfallbedingte oder vorbeugende Instandhaltung. Diese Strategien lassen sich jedoch nur bis zu einem gewissen Grad optimieren. Um langfristig wirtschaftlich produzieren zu können, sind neue Ansätze nötig.

Bisher schrecken jedoch Kosten und Komplexität viele potenzielle Anwender vom Einsatz moderner Instandhaltungsstrategien ab. Durch den Einsatz intelligenter Sensorik sind heute jedoch einfache und kostengünstige Lösungen möglich.

Die Instandhaltungsstrategien

Um die Vorteile moderner Instandhaltungsstrategien zu verstehen, werden im Folgenden die 4 gebräuchlichsten Strategien genauer erläutert:

1. Reaktive Instandhaltung

Eine noch immer häufig angewandte Form von Instandhaltung ist die reaktive Instandhaltung. Maschinen oder Anlagen werden nur bei Ausfällen oder Defekten repariert. Dadurch treten unerwartete Produktionsstillstände und mitunter größere Schäden an Maschinen und Anlagen auf.

2. Präventive Instandhaltung

Bei der präventiven Instandhaltung werden Maschinen oder Anlagen in gewissen Zeitintervallen heruntergefahren und Bauteile überprüft, beziehungsweise ausgetauscht. Diese Art der Instandhaltung führt häufig dazu, dass intakte Bauteile ausgetauscht und noch vorhandene Restlaufzeiten nicht genutzt werden. Dadurch entstehen hohe Kosten.

Mit vorausschauender Instandhaltung wird der Abnutzungsvorrat optimal ausgenutzt.

3. Zustandsorientierte Instandhaltung

Moderne Messtechnik ermöglicht es, den Zustand von Maschinen und Anlagen präzise und permanent zu erfassen, zu beschreiben und zu bewerten. Durch diese Informationen können Ursachen für mögliche Störungen und Schäden bereits im Vorhinein erkannt und gegebenenfalls sofort beseitigt werden.

Der Abnutzungsvorrat wird fast vollständig ausgenutzt, dennoch werden Primärschäden weitgehend ausgeschlossen und damit Folgeschäden verhindert. Wie die zustandsorientierte Instandhaltung in einem Unternehmen eingeführt werden kann, erklärt die VDI-Richtlinie VDI 2888.

4. Vorausschauende Instandhaltung

Während die zustandsorientierte Instandhaltung einzelne Daten, wie zum Beispiel Vibrationen, auswertet, geht die vorausschauende Instandhaltung noch einen Schritt weiter: Alle verfügbaren Daten werden herangezogen und automatisch verarbeitet, um noch präzisere Aussagen über die Restlaufzeit der Komponenten zu erhalten.

Zur Auswertung kommen Methoden der Big-Data-Analyse zum Einsatz. Dafür werden hunderte oder gar tausende Parameter aus unterschiedlichen Quellen aggregiert und ausgewertet. Historische Daten werden mittels Data Mining nach Mustern durchsucht, die Aufschluss über bislang unerkannte – und häufig komplexe – Zusammenhänge geben. In Kombination mit Herstellungsdaten und Informationen von Messwertgebern kann so für jede Komponente sehr präzise vorhersagen, wann sie voraussichtlich ausfallen wird.

Darauf aufbauend, können nachrangige Wartungsmaßnahmen aufgeschoben werden, während stark ausfallgefährdete Komponenten rechtzeitig identifiziert und bereits vor dem Ausfall instand gesetzt werden können. Zudem lassen sich systematische Fehlerbilder mit ihren Abhängigkeiten erkennen. So können Maschinenparameter geändert werden, um den Verschließ zu reduzieren.

Strategie individuell festlegen

Auch wenn moderne Instandhaltungsstrategien zahlreiche Vorteile bieten, sollte für jeden Anlagenteil ermittelt werden, welche Instandhaltungsstrategie in dem jeweiligen Fall das beste Ergebnis liefert. Grundlage hierfür sind technische und wirtschaftliche Erwägungen und gesetzliche Rahmenbedingungen.

APROL ConMon sammelt alle relevanten Daten aus der Produktion.

Condition Monitoring mit APROL ConMon

Condition-Monitoring-Systeme (CMS) überwachen den Zustand von Maschinen und Anlagen. Daher eignen sie sich hervorragend für die Umsetzung vorausschauender und zustandsorientierter Instandhaltung. Mit APROL ConMon bietet B&R die Möglichkeit, alle relevanten Messgrößen zu messen, aufzuzeichnen und auszuwerten. Die Software lässt sich mit minimalem Aufwand einrichten. Condition-Monitoring-Systeme und Aufgaben des Plant Asset Management lassen sich einfach umsetzen.

Sofort einsatzbereit

APROL ConMon wird vorinstalliert auf einem Industrie-PC geliefert und ist sofort einsatzbereit. Neben der Engineering- und der Operator-Software verfügt das System über eine hochperformante Datenbank mit SQL-Interface. Sie basiert auf dem extrem stabilen Betriebssystem Suse Linux Enterprise Server. Alle benötigten Daten werden historisch gespeichert.

Das System wird meist ohne Monitor in einem Schaltschrank verbaut, der Zugriff erfolgt mittels Webbrowser oder VNC-Client von den Arbeitsplatzrechnern der zuständigen Fachleute.

Beliebig skalierbar

APROL ConMon ist beliebig skalierbar, es lässt sich sowohl für eine einzelne Maschine als auch für große Produktionen mit zahlreichen Anlagen einsetzen. Bei Bedarf lässt sich APROL ConMon um die Energie-Monitoring-Lösung APROL EnMon und die Prozessdatenerfassung APROL PDA ergänzen. Sogar der Ausbau auf ein vollwertiges Prozessleitsystem ist jederzeit möglich, ohne dass bereits investierter Engineering-Aufwand verloren geht.

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