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antriebstechnik 1-2/2016

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Das netzwerkfähige

Das netzwerkfähige Lager Vorausschauende Zustandsüberwachung in Zeiten von Industrie 4.0 Vorausschauende Zustandsüberwachung fängt im netzwerkfähigen Lager an. Mit Insight präsentiert SKF ein intelligentes Frühwarnsystem samt Anbindung an Industrie 4.0: Ins Lager eingebaute Sensoren erkennen winzige Abweichungen von der Norm in einem extrem frühen Stadium und ermöglichen dank kontinuierlicher Daten-Uploads in die Cloud, wirksame Gegen maßnahmen, bevor sich aus einer unbeachteten Bagatelle ein kapitaler Schaden entwickeln kann. SKF testet schon seit geraumer Zeit in mehreren Branchen eine Lösung für das Lagerzustandsmanagement: SKF Insight. Die Lösung basiert auf drahtlosen, intelligenten Minisensoren. Diese können direkt in die Lager integriert werden, laufen ohne eigene Stromversorgung, sind netzwerkfähig und versenden ihre Messdaten via Internet bzw. Cloud an Zustandsüberwachungszentren. Der Lagerspezialist erprobt das System u. a. in Windenergieanlagen, Schienenfahrzeugen und Kraftwerken. Dabei hat sich bereits erwiesen, dass die Auswertung der Zustandsdaten durch eigens entwickelte Algorithmen eine „adaptive“ Instandhaltung erlaubt – also eine Instandhaltung, die „vorausschauender“ kaum denkbar ist. „Revolutionäre intelligente Lagertechnologien werden die Entwicklung intelligenter Maschinen begleiten“, erklärt Filippo ingariello, SKF Director of Global Strategic Development. Was aber ist eine intelligente Maschine? Diese Frage lässt sich nicht so einfach beant worten. „Das Mc Graw-Hill Dictionary of Scientific & Technical Terms bietet folgende Definition: Eine Maschine, die Sensoren zur Überwachung der Umgebung und Anpassung ihrer Aktionen verwendet, um trotz Unbestimmtheiten spezifische Auf gaben auszuführen“, fährt Zingariello fort. Als 01 SKF Insight basiert auf drahtlosen, intelligenten Minisensoren, die direkt ins Lager integriert werden können 02 Ein mit SKF Insight Zustands ­ überwachungstechnologie ausgerüstetes Pendelrollenlager 52 antriebstechnik 1-2/2016

SPECIAL I PREDICTIVE MAINTENANCE 03 Konventionelle und moderne Zustandsüberwachung im Vergleich Beispiele nenne das Lexikon Industrieroboter mit Sensoren und selbststeuernde Fahrzeuge, die sich nicht an Fahrbahn markierungen orientieren müssen. Im Maschinenbau betrachten Experten eine intelligente Maschine als ein mechanisches System, das sich selbst steuern kann. Es hat die Fähigkeit zur präzisen Selbst diagnose und kann seinen Zustand schnell an einen Bediener kommunizieren, der bei Problemen sofort eingreifen kann. Dabei kann es sich um einen Pkw oder um eine komplexe Produktionsanlage handeln. Einrichtungen wie Windenergieanlagen, Kraftwerke oder auch Schienenfahrzeuge gehören mit Sicherheit dazu. Störungen proaktiv erkennen „Das soll nicht heißen, dass eine intelligente Maschine wartungsfrei sein muss – was eine futuristische Wunschvorstellung wäre – sondern dass sie ihre eigene Intelligenz nutzt, um mögliche Probleme zu erkennen und die Instandhaltungsintervalle und Instandhaltungsarbeiten zu optimieren“, führt Filippo Zingariello aus. Die Herausforderung bestehe darin, Störungen im Rahmen der Zustandsüberwachung pro aktiv zu erkennen und präventiv Gegenmaßnahmen zu ergreifen, anstatt bis zum Maschinenausfall zu warten, der eine zeit- und kostenintensive Reparatur nach sich ziehe. Intelligente Maschinen sind auf mehrere kritische Faktoren angewiesen. „Der mit Abstand wichtigste Faktor sind Informationen: ohne Daten keine Intelligenz und keine Diagnose“, sagt Zingariello. Die Erfassung, Verarbeitung und Auswertung von Daten erfordere wiederum Sensoren sowie Hardware für deren Aufbereitung und Übertragung. SKF Insight macht aus einem einfachen Lager ein Diagnosezentrum. Möglich wird dies durch einen kleinen Funksensor, der die Prozessdaten in Echtzeit sendet. Dadurch erweitern sich die Möglichkeiten der Zustands überwachung. Die bereits 2013 erstmals vorgestellte SKF Technologie benötigte indes drei Jahre intensiver Forschung: Die SKF Experten mussten die Sensoren verkleinern, die lagerinterne Stromerzeugung zuverlässiger machen und die Sensoren und Elektronik wirksam gegen alle externen Einflüsse kapseln. Ungewöhnliche Bedingungen aufspüren Während die herkömmliche Zustandsüberwachung auf die Erkennung sich bereits entwickelnder Lagerschäden abzielt, spürt SKF Insight ungewöhnliche Betriebsbedingungen auf, die zu Schäden führen könnten. Dadurch bleibt dem Anwender in aller Regel noch viel Zeit, um tatsächliche Schäden zu verhindern. Ronnie Spolidoro, Manager für Geschäftsentwicklung bei SKF, erklärt die Vorteile: „Unsere Lösung geht über die aktuelle Sensorlagertechnologie hinaus. Sie integriert unterschiedliche Sensoren, setzt intelligente Funktechnik ein und bringt ihre eigene Stromversorgung mit. Die Lager senden ihre Daten z. B. in die SKF Cloud. Außerdem hat der Kunde Zugriff auf unsere Diagnose- und Supportleistungen. So wird ein umfassendes Lagerzustandsmanagement ermöglicht.“ SKF Insight überwacht Schwingungen, Temperaturen, Schmierbedingungen, Belastungen und weitere Parameter. Bei un gewöhnlichen Bedingungen, die zu Lagerschäden führen könnten, wird der Anwender benachrichtigt. Die Zustandsdaten lassen sich mittels SKF aptitude von Diagnosezentren abrufen und auswerten. Werksbetreiber, Maschinenhersteller, SKF Experten und andere befugte Personen haben über das Internet Zugriff auf die Informationen. Das Lagerzustandsmanagement mit SKF Insight ist ein innovativer Ansatz, dessen Entwicklung noch nicht abgeschlossen ist. Hiermit lässt sich ermitteln, wie die tatsächlichen Betriebsbedingungen den Lagerzustand beeinflussen und welche Korrekturmaßnahmen erforderlich sind. Dies vermeidet Schäden und verlängert in der Praxis die Gebrauchsdauer des Lagers. Windenergieanlagen zuverlässiger machen Einer der vielversprechendsten Anwendungsbereiche sind Windenergieanlagen, bei denen naturgemäß erhebliche Instandhaltungskosten anfallen. Unter Umständen kann der Austausch des beschädigten Hauptlagers einer Windenergieanlage so teuer sein, dass sich der Anlagenbetrieb nicht mehr amortisiert. SKF Insight kann die Belastungen und Schmierbedingungen überwachen, so dass ausreichend Zeit bleibt, um potenzielle Schäden zu besei tigen. „Wir arbeiten bereits mit Kunden aus der Windenergiebranche an der konkreten Entwicklung eines solchen Systems. Dieses kann auch nachträglich eingebaut werden. Es könnte weltweit mehrere Tsd. Windenergieanlagen auf einen Schlag zuverlässiger machen“, ist sich Ronnie Spolidoro sicher. Foto: Aufmacher Fotolia www.skf.de Der Link zur App Interessenten können sich die Funktionsweise von SKF Insight per kostenloser App veranschaulichen lassen: www.apple.co/1myg9wy, www.bit.ly/1ReengM antriebstechnik 1-2/2016 53

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