Was früher häufig dem Zufall überlassen wurde - nämlich der Ausfall von Maschinen und Anlagen - muss längst nicht mehr hingenommen werden. Die als ''Condition Monitoring'' bekannt gewordenen Lösungen zur exakten Schadensvorhersage sorgen heute in vielen Anwendungen für eine systematische und zuverlässige Steigerung der Verfügbarkeit. Weil das Thema zusehends wichtiger wird, gibt es eine Sonderausstellung in Halle 24 auf der HANNOVER MESSE (20. - 24.04.2009).
Die Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen ist sowohl für Hersteller als auch Anwender von grundlegender Bedeutung. Durch die Kenntnis über bevorstehende Ausfälle können Reparaturen bzw. komplette Ersatzbeschaffungen optimaler gehandhabt werden und fallen damit nicht selten sogar erheblich günstiger aus. Letztendlich wirkt sich das positiv auf ihre Verfügbarkeit und ihre Wirtschaftlichkeit aus.
Grundsätzlich wird zwischen Online- und Offline-CM-Systemen unterschieden. Während bei teuren Anlagen bzw. Maschinen, die sich im Dauereinsatz befinden, Online-Systeme eine permanent erhöhte Sicherheit gegen plötzlichen Ausfall geben, bieten sich Offline-Systeme bei der gezielten Überprüfung bestimmter Veränderungen im Maschinenverhalten an.
Windenergiebranche mit viel Potenzial
Die Brüel & Kjaer Vibro mit Firmensitz in Deutschland und Dänemark hat in ihrem Überwachungs-Center in Dänemark beispielsweise über die letzten fünf Jahre mehrere hundert Windturbinen fern überwacht. Dabei konnte eine Anzahl von Fehlern frühzeitig entdeckt und diagnostiziert werden. Fazit: Durch schnelles Handeln wurden größere Schäden vermieden.
Hierzu gehört beispielsweise der Vibrationsanstieg eines Getriebes, ausgehend von der zweiten Stufe. Bis zu sechsfach höhere Schwingungswerte als im Normalbetrieb wurden gemessen, was dann zum Austausch geführt hat. Resultat: Im Ölfilter hatte sich bereits viel Metallabrieb angesammelt. Die notwendige Reparatur war jedoch schnell erledigt, so dass durch das rechtzeitige Handeln ein Verschleiß mit eventuell katastrophalen Folgen vermieden werden konnte. Ähnliche Fälle gab es bei Kupplungen, bei Lagern am Generatorläufer oder bei der Lagerschale eines Getriebegehäuses, um nur einige wenige zu nennen.
Das zeigt den Nutzwert von Condition Monitoring. Brüel & Kjaer Vibro verwendet speziell für die permanente Online-Überwachung das Vibrocontrol 6000, ein modulares Maschinen-Sicherheitsüberwachungssystem. Dieses gehört zu den schnellsten Überwachungssystemen auf dem Markt und besitzt eine Reaktionszeit von typischerweise unter 10 ms.
Langsam drehende Maschinen sicher überwachen
''Wer seine Maschinen und Anlagen schützen will, tut gut daran über den Einbau von CM- Systemen nachzudenken'', gibt Peter-Michael Synek, Projektmanager beim Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V. (VDMA) zu bedenken. Die damit verbundenen Investitionskosten orientieren sich in der Regel am Umfang der zu überwachenden bzw. zu schützenden Bauteile, Maschinen oder Anlagen.
Gerade luftgekühlte Wärmetauscher sind ein typisches Beispiel dafür, dass Condition Monitoring auch in ganz ''alltäglichen'' Industrieanwendungen wirtschaftlich darstellbare Ergebnisse erzielt. Luftgekühlte Wärmetauscher werden zum Beispiel im großen Stil in der petrochemischen Industrie eingesetzt. Die kritischsten Komponenten, die in Saugzuggebläsen ausfallen können, sind die Lüfterwellenlager.
Gerade bei langsam laufenden Rotoren, die dazu noch mit sehr unterschiedlichen Drehzahlen rotieren, ist Condition Monitoring über die übliche FFT-Schwingungsmessung schwierig. Brüel & Kjaer Vibro stellt dagegen in Hannover die so genannte CPB-Methode (Messung der Konstanten Prozentualen Bandbreite) sowie die selektive Hüllkurvenermittlung (SED) vor. Diese liefern gute Ergebnisse zur Interpretation des Maschinenzustands bei niederfrequenten Anwendungen. Selbst bei Maschinendrehzahlen von unter 3 Hz lassen sich damit die Zustände diagnostizieren. Zum Vergleich: Andere Messtechniken benötigen eine minimale Betriebsdrehzahl von 15 Hz.
Speziell bei Lüfterantrieben, die durch Windrichtung,drehzahlveränderliche Motorantriebe, automatisch geregelte Gebläsepropeller und besondere Klimabedingungen völlig unterschiedliche Schwingungssignaturen besitzen, bieten sich solche alternativen Überwachungsmöglichkeiten an.
MDA-Forum vermittelt fundiertes CM-Expertenwissen
Diese und viele weitere Möglichkeiten, die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen zu erhöhen, ihre Wirtschaftlichkeit zu verbessern und gleichzeitig konstruktiv zu optimieren vermitteln Fachleute in entsprechenden Vortragsreihen auf dem MDA-Forum. Diese Plattform, die sich ebenfalls in der Sonderschau ''Conditon Monitoring Systems'' in Halle 24 befindet, dient zum direkten Gedankenaustausch zwischen CM-Anbietern und -Nutzern.
Entsprechend offen ist dieser Bereich gestaltet, was dazu führt, dass ein ungezwungener und auch spontaner Dialog entsteht. Denn Condition Monitoring lebt nicht allein vom Verkaufen von Produkten, sondern vielmehr vom Adaptieren jahrelanger Erfahrung. Peter-Michael Synek weiß: ''Beratung ist das A und O einer erfolgreichen Umsetzung vorausschauender Überwachungskonzepte.''
''Das ist es auch, was Sonderausstellungsflächen wie die CMS in Halle 24 so attraktiv macht'', betont Manfred Kutzinski, Projektleiter der Deutschen Messe. Daran anschließend präsentiert sich die Sonderschau ''E-Motive''. Diese Thematik konzentriert sich auf elektrisch basierte, alternative Antriebskonzepte wie sie in den Hybridfahrzeugen der Automobilindustrie stärker denn je verfolgt werden. Auch hierzu gibt es eine Reihe von Vorträgen im MDA-Forum.
Die Aussteller der Sonderschau "Condition Monitoring Systems" auf der Hannover Messe zeigen geschlossen, dass plötzlich auftretende Maschinenschäden eiegentlich keine Zufälle sind, sondern lange vorher erkannt werden können.
Online- und Offline-Schwingungsanalysegeräte sind heute so flexibel und zuverlässig, dass plötzlich auftretende Maschinen- und Anlagenausfälle kaum mehr möglich sind - vorausgestzt ein CM-Sysrem überwacht alles.
