Angesichts der fortschreitenden Automatisierung nimmt das Condition Monitoring einen zunehmenden Stellenwert in der Industrie ein. Immer mehr Maschinen und Anlagen werden mit Messtechnik ausgestattet, mit der sich alle relevanten Messdaten und Kenngrößen kontinuierlich überwachen und analysieren lassen. Auch bei kleineren Systemen bietet dieser Ansatz Vorteile, da er Zeit und Kosten bei der Instandhaltung spart und hilft, Störungen und Maschinenstillstände zu vermeiden. Delphin stellt die notwendige Architektur zur erfolgreichen Überwachung von Maschinenzuständen und die Vorzüge der zustandsbasierten Überwachung für Unternehmen vor.
Nicht nur neue Maschinen werden ab Werk vermehrt mit vorinstallierter Messtechnik ausgerüstet. Auch ältere, bisher unüberwachte Anlagen erhalten immer häufiger ein entsprechendes Retrofit. Einige Hersteller haben sogar ihr Geschäftsmodell angepasst und bieten ihren Kunden zusätzlich zum Produkt die Dienstleistung Condition Monitoring
an.
Drei Schlüsselebenen für ein effektives Condition Monitoring-System
Für ein funktionierendes Überwachungssystem reichen Sensorik und Messtechnik allein nicht aus. Beim Condition Monitoring gibt es drei Ebenen: die Datenerfassungsebene, das zentrale Messdatenmanagement und die Visualisierungsebene. Ein Überblick über die notwendige Architektur zur erfolgreichen Überwachung von Maschinenzuständen und die Vorzüge der zustandsbasierten Überwachung für Unternehmen geben die folgenden Abschnitte. Des Weiteren wird aufgezeigt, wie die Dienstleistung Condition Monitoring in bestehende Unternehmensstrategien integriert werden kann.
Präzise Datenerfassung als Grundlage der Zustandsüberwachung
Die Basis für ein funktionierendes Condition Monitoring bildet die zuverlässige Erfassung aller wichtigen Maschinen oder Anlagendaten. Die Auswahl geeigneter Sensoren ist dafür genauso maßgebend wie ein qualitativ hochwertiges Datenerfassungssystem. Von entscheidender Bedeutung sind präzise, unverfälschte Messwerte. Die Voraussetzung sind Erfassungsgeräte mit galvanisch getrennten Analogeingängen, die Signalverfälschungen durch Erdschleifen sowie Störungen durch Potenzialdifferenzen unterbinden können. Zudem müssen passende Eingänge für die anzuschließenden Sensoren und eine anforderungsgerechte Abtastrate gegeben sein.
Um eine reibungslose Integration der Messtechnik in die vorhandene Infrastruktur sicherzustellen, ist es wichtig, bei der Auswahl der Geräte die verfügbaren Schnittstellen im Blick zu haben. Ein ausfallsicherer Datenspeicher, der Datenverluste auch bei einer Netzwerkstörung verhindert, kann ebenso Vorteile bieten wie die Option der Vorverarbeitung der Messwerte direkt im Gerät. Letzteres ermöglicht die Notabschaltung einer Maschine oder Anlage, wenn ein Mess- oder Kennwert einen definierten Grenzwert überschreitet.
Die Datenerfassungsgeräte von Delphin sind mit universell konfigurierbaren, galvanisch getrennten Analogeingängen bestückt und können für jede Messaufgabe eingerichtet werden. Darüber hinaus steht mit Expert Vibro ein Schwingungsmessgerät für die Schwingungsdatenerfassung und Vibrationsanalyse zur Verfügung, das sich für jede Condition Monitoring-Aufgabe einsetzen lässt, in der die Schwingungsüberwachung von Belang ist. Alle Geräte sind mit einem ausfallsicheren Datenspeicher in Industriequalität ausgestattet und bieten über sogenannte Softwarekanäle Analyse- und Automatisierungsfunktionen, mit denen sich das einfache Abschalten von Maschinen und Anlagen im Fall einer Grenzwertüberschreitung realisieren lässt.
Zentrales Messdatenmanagement – Daten intelligent sammeln und analysieren
Präzise Messwerte sind die Grundvoraussetzung für ein effektives Condition Monitoring. Damit sie ihren Zweck erfüllen können, müssen die oftmals an verschiedenen Orten gewonnenen und zunächst unvernetzten Daten aber erst „gesammelt“, synchronisiert, gespeichert, vorverarbeitet und für eine gemeinsame Visualisierung und Analyse verfügbar gemacht werden. Das ist die Aufgabe des zentralen Messdatenmanagements.
Diese Instanz wird mittels einer Messdatenmanagement-Software realisiert, die eine hohe Performance aufweisen muss, um auch große Datenmengen effizient und verzögerungsfrei verarbeiten zu können. Ebenfalls wichtig ist eine große Schnittstellenvielfalt, die es ermöglicht, neben den Datenerfassungsgeräten eines bestimmten Anbieters beliebige andere Geräte als Datenquellen zu nutzen – unabhängig davon, ob es sich um Datenerfassungsgeräte, speicherprogrammierbare Steuerungen, intelligente Sensoren oder andere Feldgeräte handelt. Ein zentrales Benutzermanagement und übergreifende Alarmierungsmöglichkeiten können das Potenzial von Condition Monitoring-Systemen noch weiter erhöhen und werden auch aufgrund der deutlich gestiegenen Anforderungen an Datenschutz und Cyber Security immer wichtiger.
Das Delphin Data Center (DDC) von Delphin kann dank einer binären Messdatenbank bis zu 100 Millionen Datensätze pro Sekunde verarbeiten. Dadurch werden Performance-Probleme von Beginn an vermieden. Moderne Kommunikationsschnittstellen wie OPC UA und Modbus TCP gewährleisten die Offenheit des Systems. Darüber hinaus ermöglicht eine API-Schnittstelle einen individuellen Datenaustausch. Die erfassten Messdaten können somit auch externen Anwendungen zur Verfügung gestellt werden, die beispielsweise über Python programmiert wurden. Eine globale Benutzer- und Alarmverwaltung ist mit dem DDC als zentraler Messdatenmanagement-Software ebenfalls realisierbar.
Bild: Pao Studio@Shutterstock, Delphin Technology AG