Einführung
Eine der Hauptursachen für Störungen und Ausfälle
von Maschinen und Anlagen sind deren elektromechanischen Stellglieder,
Antriebseinheiten und Sensoren. Überschlagsmäßig
kann man davon ausgehen, dass zwei Drittel aller unerwarteten Ausfälle
darauf zurückzuführem sind. Nur ein Drittel der Maschinen
fällt aufgrund von Herstellungsmängeln sowie mangelnder
Wartung der Verschleißteile und deren Folgeschäden aus.
Es ist also überlegenswert darüber nachzudenken wie man
diese ungewollten Stillstandzeiten und die damit verbundenen Kosten
minimieren kann. Teleservice und Fernwartung sind die Synonyme für
diese Technologie, welche vielfach noch als Geheimtipp gehandelt
werden. So hochstilisiert kam es leider zu einer inflationären
Verwendung dieser Begriffe und angesichts der offensichtlichen Diskrepanz
zwischen Anspruch und Nutzen stellte sich bald Ernüchterung
ein. Trotz der immer wieder zu hörenden und nachzulesenden
Versicherungen, dass Teleservice technisch kein Problem sei, erweist
sich deren Umsetzung in der Praxis meist schwieriger als erwartet
denn entweder können die Messwerte das Umfeld nur bedingt ausloten
oder aber die Kosten zur Überwachung aller Meßgrößen
übersteigen bei weitem den erwarteten Nutzen. Zum Teil liegt
es aber auch daran, dass die Menge der auszuwertenden Daten zeitliche
nicht verarbeitet werden kann. Wir wollen trotzdem zeigen, dass
dieses Gebiet - verzichtet man auf unrealistische Ansätze -
vor allem den mittelständischen Unternehmen ein großes
Kostensparpotential bietet.
Lösungsansatz
Zunächst einmal ist es wichtig mit der Vorstellung aufzuräumen,
dass Teleservice etwas mit der Überwachung eines Atomkraftwerkes
gemein hat, wo ständig Tausende von Meßgrößen
aufgezeichnet, an riesigen Messpulten angezeigt und bei Überschreitung
gewisser zulässiger Min-/Maximalwerte einen Alarm auslösen.
Auch gibt es kein "Allerweltssystem", welche für
jede Art der Überwachung eingesetzt werden kann. Vielmehr gilt
es - mit Fach- und Sachverstand - jene Parameter an einer Maschine
ausfindig zu machen, welche für die Qualität des zu fertigenden
Produkts am wichtigsten sind. Wer sich mit Qualitätsmanagement
auseinander gesetzt hat, weiß bereits viel mehr als jeder
selbsternannte Teleservice-Guru. Eher habert es daran die geeignete
Messtechnik zu finden, denn nicht immer verfügt eine technische
Einrichtung über die zur automatischen Überwachung notwendige
Sensorik. Dabei muß die beste Lösung nicht immer in der
Überwachung der primären Messgrößen liegen,
vielfach können und müssen Sekundärmeßgrößen
ausgewertet werden. Hier ist manchmal selbst der Fachmann überfordert
weil er zu stark auf vordergründige Qualitätsparameter
schaut, d.h. betriebsblind ist. Umgekehrt müssen aber auch
die Automatisationsspezialisten bereit sein, auf die Belange des
Fachmanns einzugehen, weil Teleservice sehr viel mit TQM gemein
hat und nicht nur helfen soll Ausfallszeiten zu minimieren.
Starre Komponenten wie z.B. Wellen, Gestänge und Lagerblöcke
sind dauerfest ausgelegt, dagegen sind tribologische Kontakte mit
ihren relativ zueinander beweglichen Teilen wie z.B. Lager, Getriebe
und Kupplungen für die Diagnose relevant. Schäden in den
tribologischen Kontaktstellen kündigen sich in der Regel durch
ein geänderte Eigenschaften an. Die Ursache dafür ist
zusätzliches Spiel und verändertes Reibverhalten durch
Verschleiß und Veränderungen des Schmierstoffes. So lässt
z.B. die Interpretation des zeitlichen Temperaturverhaltens unter
bestimmten Betriebszuständen bereits gewisse Schlüsse
über den Zustand der einzelnen Komponenten zu. Zur Identifikation
kann auch die Messung der Stromaufnahme der Antriebsmotoren, der
Frequenzen und der Schwingungsamplituden beitragen. Die gemessenen
Werte werden mit den Temperaturverhalten korreliert wobei neben
den Normalbetrieb auch spezielle Betriebszustände wie Anlauf
und Auslauf untersucht werden müssen. Die Temperaturmessung
erfolgt mit Hilfe der in den tribologischen Kontaktstellen integrierten
NTC-Widerstände oder berührungsloser Infrarotsensoren
(siehe Bild). Vibrationen können mittels Miniaturrichtmikrofonen
oder per Laser gemessen werden. Das Wichtigste jedoch ist immer
eine an das jeweilige Modell angepasste Auswertesoftware. SEPA konzipiert
und installiert Systeme für nahezu jede Anwendung (siehe UCT-1000
Serie).
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