antriebstechnik 3/2018

PREDICTIVE MAINTENANCE I

PREDICTIVE MAINTENANCE I TITEL Verfügbarkeit erhöhen Maintenance-4.0-Lösung für die Lagerlogistik – ein Selbsttest bei Schaeffler Gemeinsam mit SSI Schäfer realisiert Schaeffler das Lösungspaket „Maintenance 4.0 for Intralogistics“. Zur praktischen Anwendung kommt es in dem modernsten Logistikzentrum von Schaeffler in Europa. Ziel ist es, ungeplante Stillstände zu vermeiden und Instandhaltungskosten signifikant zu senken. Z ur Motivation für dieses Großprojekt erklärt Egon Grief, Schaeffler-Instandhaltungsleiter des Logistikzentrums: „Bei der Konzeption unseres Europäischen Distributions-Zentrums (EDZ) in Kitzingen war es unser Ziel, einen Umbruch zu schaffen, weg von einer präventiven Wartung mit statischen Wartungsintervallen hin zu einer zustandsbasierten Instandhaltung und einer teilautomatisierten Wartung.“ Aus diesen Überlegungen heraus entwickelte man gemeinsam mit dem führenden Lösungsanbieter für den innerbetrieblichen Materialfluss, SSI Schäfer, das Lösungspaket „Maintenance 4.0 for Intralogistics“. Die erarbeiteten Lösungen sollen jedoch nicht allein Schaeffler zu Gute kommen, sondern werden Herstellern und Betreibern von Logistikzentren zur Optimierung ihrer Instandhaltungsprozesse angeboten. Grief erklärt dazu: „Für unser Unternehmen mit der Expertise in den Bereichen Schwin­ Dipl.-Ing. (FH) Jochen Krismeyer ist Fachjournalist für Antriebs- und Automatisierungstechnik gungsanalyse von Aggregaten, Wälzlagern, Gleitlagern und Schmierung sehen wir in der Intralogistik ein sehr interessantes Betätigungsfeld.“ Auf das jeweilige Logistiksystem zugeschnitten kommen folgende Produkte und Lösungen zum Einsatz: n Condition-Monitoring-Systeme (CMS) für die Zustandsüberwachung betriebsrelevanter Antriebssysteme, insbesondere an den Förder-, Fahr- und Hubantrieben, n Digitale Services, wie z. B. die Berechnung der Restlaufzeiten von Wälzlagern und die automatisierte Wälzlagerdiagnose sowie n Systeme für den Ersatz manueller Wartungstätigkeiten, wie z. B. eine automatische Nachschmierung von Kettentrieben. Zustandsüberwachung für Antriebe Als Condition-Monitoring-System dienen Schaeffler Smart-Check-Geräte, die vor allem an den stark belasteten Antrieben in Lagersystemen, wie z. B. Regalbediengeräten, Hebestationen oder Spiralförderern, appliziert werden. Im Fall des EDZ Kitzingen sind insgesamt 58 Smart Check an sieben Paletten-Regalbediengeräten, zwölf Schäfer Miniload Cranes, drei Vertikalförderern und an einen Spiralförderer montiert. Auf Basis der Schwingungsanalyse und der Temperaturverläufe detektiert jeder Smart Check mit einer internen Analysesoftware frühzeitig Lagerschäden, Verschleiß, Unwuchten, Ausrichtfehler und nicht zuordenbare Auffälligkeiten. Auf diese Weise braucht kein Fachpersonal für die Analyse von Schwingungsdaten dauerhaft vorgehalten werden. Für die Visualisierung der Alarmstatus hat SSI Schäfer einen lokalen Leitstand im EDZ Kitzingen eingerichtet. Alle Alarmstatus sowohl von den Smart- Check-Geräten als auch von anderen Systemen des Lagers werden im Logistikcockpit Wamas Lighthouse von SSI Schäfer visualisiert. Diese zentrale Informationsplattform ermöglicht den Überblick über die komplette Anlage, den Materialfluss, stellt Leistungskennzahlen dar und bietet umfangreiche Kontrollmöglichkeiten. Über Webservices greift Wamas Lighthouse auf alle Smart-Check-Geräte zu. Im Falle einer Alarmschwellenüberschreitung wird diese als Ampelsignal (gelb, rot) gemeldet. Für eine erste Analyse kann der Instandhal­

TITEL I PREDICTIVE MAINTENANCE tungsmitarbeiter vom Leitstand aus direkt auf den betreffenden Smart Check zugreifen, die Fehlermeldung einsehen oder auch einen Datendownload für eine weiterführende Analyse starten. Die große Vorlaufzeit zwischen dem beginnenden Defekt und dem drohenden Ausfall verschafft dem Instandhaltungsteam den notwendigen Zeitraum, um den Antrieb vor Ort zu untersuchen. Die Instandhalter haben genügend Zeit zu entscheiden, wie lange das Gewerk noch betrieben werden kann und ob der Fehler im Rahmen eines geplanten Einsatzes, z. B. in einer Nachtschicht oder am Wochenende, behoben werden kann. So werden der Einsatz zusätzlicher Servicetechniker vermieden und die Verfügbarkeit der Anlage gesteigert. Digitale Services für die Lagerlogistik 01 Das Condition-Monitoring-System Smart Check überwacht mittels integrierter Schwingungsdiagnose permanent den Zustand des Regalbediengerätes zeitberechnung von Lagern in Antrieben und Condition Analyzer zur Zustandsanalyse und prädiktiven Instandhaltung verfügbar gemacht. Erstmals stehen damit in der Lagerlogistik überhaupt Analyse-Tools für 02 Die automatische Nachschmiereinheit Concept 8 kann mehrere Schmierstellen mit individuellen Schmierstoffmengen pro Zeit versorgen Als nächste Ausbaustufe besteht die Möglichkeit, die Condition-Monitoring-Systeme auf Basis des Smart Check über die Schaeffler- Cloud an die Lagerlogistik-Software anzubinden. Auf diese Weise werden die digitalen Services Lifetime Analyzer zur Restlaufeine längerfristige Vorausplanung von großen Reparaturen zur Verfügung. Das Instandhaltungsteam bzw. der Lagerbetreiber kann die Reparatur in eine geplante Maßnahme umwandeln, kann einen bereits „Erfolgreiche Partnerschaft mit Schaeffler“ Eine vorausschauende Instandhaltung in der Intralogistik setzt die zielgerichtete elektronische Zustandserfassung der Gewerke voraus. Nach Modellerstellung und Datenanalyse soll, unter Berücksichtigung bestimmter Bedingungen, vorhergesagt werden können wann ein Ausfall eintritt. Für diese Vorhersagen ist es notwendig, Signale und Daten aus der Steuerung, sowie Schwingungssignale aus externen Sensoren miteinander zu verknüpfen, um daraus Muster zu erkennen, die auf einen bevorstehenden Ausfall oder eine Überlastung hinweisen. Vom „Daten-Tracking“ versprechen wir uns die Chance, bereits vor dem Ausfall Muster zu erkennen, auch bei einem auf den ersten Blick einfachen Bauteil, wie bspw. einem Drehgeber, der scheinbar spontan ausfällt, dadurch allerdings ein ganzes Gewerk stilllegen kann. Das betroffene Gewerk könnte bei einer Auffälligkeit z. B. auf Basis eines Fail-Safe­ Konzeptes in den Notbetrieb mit verringerter Geschwindigkeit überführt werden, bis Ersatzteile und ein Techniker vor Ort den Austausch bei einem Schichtwechsel vornehmen können. Zusätzliche Ressourcen, teure Adhoc-Einsätze von Service technikern und ungeplante Stillstände können so vermieden werden. Das Beispiel des Sensorausfalls verdeutlicht, dass es bei der Entwicklung einer Predictive-Maintenance-Lösung für das gesamte Lager notwendig ist, sehr viele einzelne Fehlerfälle aus der Praxis mit historischen Daten nachzubilden, was je nach Komplexität und Umfang den Entwicklungsaufwand bestimmt. Die Zusammenarbeit mit Schaeffler auf dem Gebiet der Schwingungsdiagnose ermöglicht uns schon heute die frühzeitige Erkennung verschiedenster Schäden an Elektromotoren, Aggregaten, Getrieben und Wälzlagern. Die integrierten Analysen des Smart Check, die den Defekt eines bestimmten Bauteils detektieren, versetzen uns in die Lage, leistungsfähige Funktionen aus der Schwingungsanalyse schnell in unser Konzept zu integrieren. Die Smart-Check-Daten über eine Schnittstelle abfragen zu können Stefan Godina, Head of Realization CSS und Spezialist für Maintenance 4.0 bei SSI Schäfer oder direkt über einen Webbrowser einzusehen, ermöglicht es die Geräte sehr vielfältig einzusetzen. Unser Ziel als Spezialist für Intralogistik ist es nicht, alle notwendigen Technologien selbst zu entwickeln oder gar antriebstechnische Komponenten fit für Predictive Maintenance zu machen. Hierfür werden wir am Markt passende Lösungen auswählen und in unsere Hardund Software-Architekturen integrieren. Unser Domain-Knowhow und unseren Beitrag zu Predictive-Maintenance-Lösungen sehen wir in der Modellerstellung, Analyse und Bewertung von Ausfallszenarien der Produktpalette von SSI Schäfer und den darauf aufbauenden effizienten wie auch intelligenten Instandhaltungskonzepten mit minimalen Ausfallszeiten. antriebstechnik 3/2018 37